В проектах необходимо указывать, что удаление слабого грунта из основания земляного полотна следует осуществлять в период производства основных работ путем соответствующего увеличения глубины выемки (рис. 3 - 5) или посредством разработки траншей в пределах основной площадки земляного полотна (рис. 6) с установкой лотков противопучинной конструкции.
3.35. Толщину слоя дренирующего материала hг, потребного для замены грунта основания, имеющего недостаточную несущую способность, следует определять по формуле
hг = hв + δhд, (7)
где hв - толщина заменяемого слоя, м, определяемая по расчету, в зависимости от прочностных характеристик и пучинистых свойств вечномерзлого грунта основания после его оттаивания (см. рекомендуемое приложение 7); hд - мощность деятельного слоя по оси пути, устанавливаемая по данным теплотехнических расчетов, но не более 1,5 м для районов с низкотемпературными и 2,5 м с высокотемпературными вечномерзлыми грунтами; значение δ приведено в формуле (2).
Рис. 4. Поперечный профиль выемки в глинистых грунтах, переходящих при оттаивании в текучепластичное и текучее состояние, с покрытием откосов термоизоляцией:
1 - слой растительного грунта или обсев семенами трав; 2 - слой местного грунта; 3 - укрепление канавы железобетонными плитками или полутрубами; 4 - слой теплоизоляции толщиной, назначаемой по расчету
Рис. 5. Поперечный профиль выемки в глинистых грунтах, переходящих при оттаивании в текучепластичное и текучее состояние:
1 - дренирующий, крупнообломочный грунты, в том числе с песчаным и глинистым заполнителем; 2 - дренажная труба; l - толщина слоя, назначаемая по расчету согласно рекомендуемому приложению 8
Величину уширения земляного полотна следует назначать в соответствии с указаниями пп. 3.30 - 3.32.
3.36. Для обеспечения устойчивости откосов выемок в неустойчивых после оттаивания грунтах (см. п. 3.12) следует предусматривать противодеформационные мероприятия:
уположение откосов, назначаемое по результатам расчетов (рекомендуемое приложение 9), или покрытие откосов теплоизолирующим материалом;
осушение грунта по мере его оттаивания при образовании деятельного слоя (посредством устройства откосного и присыпного дренажа, покрытия откосов крупнообломочными или песчаными хорошо дренирующими грунтами, укладкой трубофильтров и т.п.);
устройство закюветных полок шириной от 2 до 4 м.
Выбор одного или комплекса мероприятий должен быть обоснован результатами расчетов и данными технико-экономического сравнения вариантов.
Рис. 6. Поперечный профиль выемки в глинистых грунтах, переходящих при оттаивании в текучепластичное и текучее состояние:
1 - лоток противопучинной конструкции; 2 - галька или гравий, а если выемка прорезает плывуны или глинистые грунты, то крупнозернистый песок; 3 - укрепление откосов; hв - глубина вырезки, назначаемая по расчету; Нп - глубина выемки по продольному профилю
3.37. Поперечные профили выемок в глинистых грунтах, приобретающих при оттаивании тугопластичную и мягкопластичную консистенцию (0,25 < IL <0,75), следует проектировать применительно к рис. 3, текучепластичную и текучую (IL > 0,75) - применительно к рис. 4, 5 и 6.
В выемках, проектируемых применительно к рис. 4 и 5, следует предусматривать продольный уклон дна не менее 0,005. Если по условиям рельефа местности такой уклон невозможно обеспечить, выемку следует проектировать применительно к поперечному профилю (рис. 6).
3.38. В пределах косогоров, сложенных глинистыми грунтами, основную площадку земляного полотна следует полностью врезать в косогор или размещать на насыпи, не допуская устройства полунасыпей - полувыемок, и предусматривать противодеформационные мероприятия в зависимости от состояния и свойств грунтов основания и в откосной части выемки в соответствии с положениями пп. 3.34 - 3.37.
Земляное полотно на участках с подземным льдом
3.39. Насыпи в пределах участков трассы с наличием подземного льда, залегающего на глубине меньшей, чем двойная или тройная мощность деятельного слоя в районах соответственно с низкотемпературными и высокотемпературными вечномерзлыми грунтами, необходимо проектировать, как правило, из скального или крупнообломочного грунтов с минимальным количеством глинистого заполнителя и, кроме того, предусматривать:
запас по ширине насыпи в случае необходимости в соответствии с указаниями пп. 3.27; 3.28; 3.30 - 3.32;
устройство теплоизоляции или берм, назначаемых по результатам расчетов;
производство работ по возведению насыпи преимущественно в зимнее время с отсыпкой нижних слоев грунта с «головы»;
сохранение растительно-мохового покрова в основании насыпи и в пределах полосы отвода;
минимальное нарушение естественного режима поверхностной и грунтовой воды (не допускается осушение заболоченной или заболачивание сухой местности);
размещение притрассовой автодороги на расстоянии не менее 50 м от подошвы насыпи.
3.40. В проектах земляного полотна на участках с условиями, указанными в п. 3.39, следует приводить указания:
о времени производства земляных работ (работы по возведению насыпей разрешается начинать только после того, как произойдет промерзание грунтов деятельного слоя; до наступления положительных температур воздуха насыпь должна быть отсыпана на высоту не менее 1,2 м; начинать работы по возведению насыпей после наступления положительных температур воздуха запрещается и т.п.);
о выделении участков с наличием подземных льдов в запретную зону и огражденных специальными знаками (ширина запретной зоны должна включать всю полосу отвода, а длина - больше протяжения льда вдоль пути на 50 м в каждую сторону от контуров льда; за запретной зоной необходимо устанавливать усиленное наблюдение в засушливое время года с целью предохранения растительного покрова от выгорания;
о запрещении хозяйственной деятельности в пределах запретной зоны как при постройке, так и в период эксплуатации железной дороги (движения транспорта вне дорог, разведение костров, возведение различных сооружений, выпас скота, сенокошение и т.п.).
3.41. Минимальную высоту насыпи Hmin на таких участках следует назначать в соответствии с требованиями п. 3.23 и, кроме того, исходя из условий
2hд - lл Hmin hmin, (8)
где hд - мощность деятельного слоя, м; lл - расстояние от поверхности вечномерзлого грунта до верха слоя льда, м; hmin - 2,0 м для дорог I и II категорий; 1,2 м - для дорог III и низших категорий.
Из всех получаемых значений, ограничивающих минимальную высоту насыпи, необходимо принимать большую величину.
3.42. В случаях существенного нарушения или удаления растительно-мохового покрова, а также в пределах тех участков трассы, где возможно нарушение естественного режима поверхностной воды, способствующее образованию водоемов в непосредственной близости от земляного полотна и возникновение необратимого и неуправляемого процесса термокарста, необходимо предусматривать противодеформационные мероприятия, в том числе поперечный пропуск поверхностной воды согласно обязательному приложению 10, разрабатываемые с учетом результатов прогнозирования изменений местных мерзлотно-грунтовых, гидрологических и других природных условий.
3.43. В пределах участков залегания подземного льда непосредственно под деятельным слоем, когда по техническим или экономическим соображениям высоту насыпи назначают менее норм, установленных п. 3.23, следует предусматривать полное или частичное удаление льда из основания насыпи с заполнением траншеи после удаления льда местным грунтом, удовлетворяющим нормативным требованиям, применительно к рис. 7.
В проекте должны быть даны указания относительно производства работ в зимнее время по устройству траншеи и ее засыпке, а также о послойном уплотнении грунта при засыпке траншеи до норм, установленных для тела насыпей.
Если сумма мощности деятельного слоя в естественных условиях и высоты насыпи будет равна или превысит 4 м, подземный лед разрешается не удалять, а насыпь проектировать в соответствии с требованиями, перечисленными в п. 3.39.
3.44. Выемки в грунтах, содержащих подземный лед, следует проектировать в соответствии со следующими положениями:
Рис 7. Схема устройства насыпи над подземным льдом, залегающим на глубине, равной мощности деятельного слоя:
1 - подземный лед; 2 - засыпка местным глинистым грунтом; 3 - поверхность вечномерзлого грунта в естественных условиях; hд - мощность деятельного слоя в естественных условиях.
Рис. 8. Поперечный профиль выемки, прорезающей линзу льда:
1 - контуры линзы льда; 2 - ось пути; Нп - глубина выемки по продольному профилю; hоc - величина осадки оттаивающего грунта основания при образовании деятельного слоя по периметру выемки.
если выемка прорезает линзу льда, то выемку необходимо раскрыть в пределах контура линзы на такую ширину, чтобы лед из откосов был удален полностью, применительно к рис. 8;
при значительном простирании слоя льда, прорезаемого выемкой, когда полное удаление льда из откосов требует выполнения большого объема работ, раскрытие выемки целесообразно проектировать применительно к рис. 9;
лед, обнаженный в откосах выемки, следует прикрывать слоем дренирующего грунта толщиной не менее двукратной величины летнего оттаивания таких грунтов в естественных условиях, но не более 3,0 м;
для обеспечения устойчивости основной площадки земляного полотна необходимо предусматривать мероприятия в соответствии с указаниями пп. 3.34; 3.35.
Рис. 9. Поперечный профиль выемки, прорезающий слой подземного льда:
1 - откос не круче 1:1,5; 2 - грунт замены; 3 - расстояние до поверхности слоя льда (не менее двойной глубины оттаивания грунта замены); 4 - лед
3.45. При залегании слоя льда ниже бровки земляного полотна или дна кювета на глубине, меньшей или равной расчетной мощности деятельного слоя, необходимого предусматривать удаление льда и замену его местным грунтом, удовлетворяющим требованиям СН 449-72;
слой льда, залегающий ниже бровки земляного полотна или дна кювета на глубине, большей расчетной мощности деятельного слоя, разрешается не удалять; в таких случаях необходимо предусматривать уширение земляного полотна на величину, устанавливаемую на основе анализа результатов осуществления подобных решений в аналогичных мерзлотно-грунтовых условиях или на основе данных опытного строительства;
для обеспечения устойчивости откосов необходимо предусматривать мероприятия в соответствии с указаниями п. 3.36.
При залегании подземного льда ниже дна кювета на глубине более двукратной величины оттаивания грунтов, слагающих дно выемки, вырезку льда производить не следует.
3.46. Выемки, прорезающие водоносные горизонты, следует при необходимости ограждать дренажными сооружениями или противоналедными устройствами согласно пп. 3.56 - 3.58.
3.47. На косогорах круче 1:5, сложенных грунтами, теряющими устойчивость при оттаивании, планировку бермы между подошвой откоса насыпи и водоотводной канавой следует предусматривать только за счет подсыпки грунтом.
Водоотводные и противоналедные мероприятия и устройства
3.48. На участках, сложенных вечномерзлыми грунтами, сохраняющими устойчивость в откосах при оттаивании (см. п. 3.12), водоотводные устройства следует проектировать согласно СНиП II-39-76.
3.49. В пределах наледных участков водоотводные устройства следует проектировать в комплексе с противоналедными мероприятиями согласно положениям пп. 3.56 - 3.58.
3.50. Нагорные и водоотводные канавы в местностях с большими снежными заносами следует размещать с учётом отложений снега около снегозащитных устройств. При необходимости следует проектировать вторую нагорную или водоотводную канавы, располагаемые за пределами контуров снеговых валов.
3.51. Для отвода поверхностной воды на марях следует предусматривать устройство водоотводных канав, размещаемых на расстоянии 5 - 10 м от подошвы насыпи.
Водоотводные канавы следует проектировать с продольным уклоном не менее 0,004 на моховой и не менее 0,002 на кочковатой мари, шириной по низу не менее 0,8 м после их укрепления, глубиной не менее 0,6 м от низа кочек.
В пределах участков, где требуемый продольный уклон канав не может быть обеспечен или устройство продольных канав может привести к возникновению термокарстового процесса, следует предусматривать поперечный пропуск поверхностной воды посредством фильтрующих насыпей, дренирующих прорезей или других водопропускных сооружений, располагаемых в местах пересечения местных понижений или полос стока, по которым в естественных условиях происходит сосредоточенный сток поверхностной воды (см. обязательное приложение 10 и рекомендуемое приложение 11).
3.52. В глубоких выемках, в пределах участков с наличием грунтовых вод и грунтов с большим содержанием льда, на марях и торфяниках в случаях, когда оползание откосов и заплывание канав окажутся неизбежными, а также в случаях, когда нарушение растительно-мохового покрова является недопустимым, следует предусматривать применение лотков или специальных водоотводных устройств, проектируемых индивидуально. На участках с наличием пучинистых грунтов целесообразно применять лотки телескопические полутрубные, коробчатые или другой конструкции, соответствующей местным условиям.
3.53. Дренажи разрешается применять только при дебите источника и температуре грунтовой воды, обеспечивающих круглогодичную работу дренажа, или в случаях осуществления подогрева или других мероприятий, предохраняющих дренаж от промерзания. Проектирование и сооружение дренажей следует выполнять в соответствии с действующими методическими разработками.
3.54. В пределах участков земляного полотна со слабым и просадочным основанием, наледных участков, а также в местах залегания грунтов легкоразмываемых или неустойчивых в откосах после оттаивания, водоотводные и нагорные канавы необходимо проектировать возможно меньшего протяжения; объединение искусственных сооружений за счет пропуска воды по канавам в пределах таких участков не допускается.
