Страница 3: ВСН 84-89. Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты (46704)

2.37. Разведка месторождений грунтов включает: горно-буровые и геофизические работы, опробование грунтов, лабораторные исследования.

Горно-буровые работы следует производить по сетке категории запасов С1 (табл.5) до предполагаемой глубины карьера или резерва. Перед началом горно-буровых работ может быть выполнено электропрофилирование по осям предполагаемого карьера. В результате опробования грунтов следует определять: для песков - естественную влажность, классификационные показатели, оптимальную влажность и максимальную стандартную плотность, коэффициент фильтрации в уплотненном состоянии, а для мерзлых грунтов, кроме перечисленных характеристик, - суммарную влажность и льдистость, в том числе за счет ледяных включений, криогенную текстуру.

Таблица 5

2.38. На месторождениях, предназначенных для разработки способом гидромеханизации, дополнительно определяют содержание легкорастворимых солей и растительных остатков, степень окатанности частиц. Устанавливают степень засоренности карьера и группу грунтов по трудности разработки землесосными снарядами.

При размещении карьера в пределах подрусловых или подозерных таликов необходимо их оконтуривать с выявлением участков, подверженных сезонному промерзанию дна водотока или водоема при снижении уровня воды зимой и примерзании ледяного покрова ко дну. Для таких участков группу грунта по трудности разработки землесосными снарядами устанавливают в соответствии с требованиями СНиП IV-5-84 по расчетному или фактическому (определенному на основе фотографии рабочего процесса) удельному расходу воды на 1 м3 грунта, включая процесс размыва слоя сезонного промерзания или талика, в том числе предварительное разрыхление мерзлого слоя буровзрывным или механическим способом.

2.39. С целью установить наличие в районе строительства материалов требуемого для дорожных одежд качества ведут разведку месторождений песка, гравия и камня. Качество исходного материала для организации притрассовых карьеров определяется соответствующими ГОСТами. При отсутствии в районе, прилегающем к строительству дороги, местных строительных материалов требуемого качества используют строительные материалы из промышленных карьеров.

2.40. На выявленных в процессе изысканий наледных участках выполняют буровые, геофизические, а также специальные опытно-фильтрационные работы в объеме, необходимом для количественного прогноза наледеобразования и проектирования земляного полотна, водопропускных сооружений, противоналедных устройств и определения противоналедных мероприятий.

2.41. Буровые и геофизические работы проводят для выявления и оконтуривания зон выхода подземных и надмерзлотных вод, установления характеристик водоносных горизонтов, мерзлотно-грунтовых условий участка. При этом количество и размещение скважин и точек геофизического зондирования определяют в зависимости от типа проектируемых противоналедных устройств:

для дренажно-водоотводных сооружений - на оси дрен и коллекторов через 40 - 50 м (точки геофизического зондирования) и 75 - 100 м (скважины), но не менее чем по 2 в пределах дрены и коллектора;

для противоналедного вала - 3 - 5 скважин глубиной 5 м по оси вала;

для мерзлотного пояса - 2 - 3 скважины глубиной, равной глубине прогнозируемого сезонного оттаивания, но не менее 3 м по оси пояса.

Для регуляции русла и проектирования утепленных водоотводных лотков предусматривают выработки при необходимости уточнения поперечного и продольного разрезов долины и наличия подруслового потока.

Опытно-фильтрационные работы назначают в отдельных случаях для оценки водопроницаемости пород водоносного пласта, его мощности, направления и скорости фильтрации.

2.42. По результатам выполненных изысканий по трассе следует составлять:

карты трассы и ключевых участков в масштабе 1:10000;

карты инженерно-геологических условий и карты инженерно-геологического районирования трассы в масштабе 1:10000; карты ПТК - 1:10000; геокриологическую карту вдоль магистрального хода трассы - 1:10000; инженерно-геологические разрезы ключевых участков, инженерно-геокриологический разрез трассы по основному направлению; геоэлектрические разрезы; сводные таблицы физических, теплофизических и механических свойств грунтов; паспорта месторождений грунтов; таблицы, ведомости и графики, составленные на основе полевых исследований свойств грунтов, температурных и других стационарных наблюдений; таблицы и графики теплотехнических расчетов и мерзлотного прогноза.

Требования к инженерно-гидрометеорологическим изысканиям

2.43. Инженерно-гидрометеорологические изыскания следует производить в соответствии с общими требованиями СНиП 1.02.07-87, СНиП 2.01.14-83, наставлениями Государственного комитета СССР по гидрометеорологии и контролю природной среды и настоящих норм.

2.44. Гидрометеорологические изыскания включают в себя: сбор, анализ и обобщение данных о гидрологических и метеорологических условиях района строительства, в том числе материалов ранее выполненных изысканий; рекогносцировку и выбор мест переходов через водотоки; гидрологические и метеорологические наблюдения и исследования; работы по определению гидрографических и морфологических характеристик; установление требуемых для проектирования расчетных гидрометеорологических параметров.

2.45. Объем и состав гидрометеорологических изысканий в каждом конкретном случае устанавливаются заданием и зависят от сроков их проведения, степени изученности района, сложности объекта строительства и специфических условий формирования гидрометеорологического режима.

2.46. В результате гидрометеорологических изысканий должны быть получены следующие данные: инженерно-гидрометеорологические условия в районе проложения трассы; гидрологические и климатологические характеристики, необходимые для проектирования; региональные особенности пересекаемых водотоков; возможные изменения гидрометеорологических условий территории и акватории.

2.47. Предварительный сбор данных осуществляют в подготовительный период, при этом необходимо проанализировать и обобщить: материалы гидрометеорологических исследований района прошлых лет; материалы гидрологических изысканий района проложения трассы автомобильной дороги в местах пересечений с постоянными водотоками, необходимые для назначения отверстий мостов, основных размеров регуляционных сооружений, отвалов и берегоукрепительных конструкций, а также подходов к мостам; результаты многолетних метеорологических наблюдений в районе проложения трассы (температурный режим в течение года; направление и сила ветра по месяцам; количество осадков; глубина промерзания (оттаивания) грунтов; даты первых и последних заморозков, первых морозов, образования и схода снежного покрова; сведения о тумане, гололеде, снегопереносе, ледоходе, заторе русел и карчеходе).

2.48. В полевой период должны быть получены гидрологические характеристики водотоков разными методами, в том числе с помощью временных пунктов наблюдений.

Во время половодья или паводков следует определять расход, скорость и направление течения воды, уклон водной поверхности, характеристику ледохода. В беспаводочный период необходимо проводить морфометрические работы: разбивку и съемку морфометрических створов; установление уровней меженных и высоких вод, времени и уровня ледостава, низкого и высокого ледохода; съемку продольного профиля (с отметками глубин реки); выявление ситуационных характеристик.

2.49. При изысканиях мостовых переходов через водотоки дополнительно проводят гидрологические исследования, руководствуясь наставлениями по изысканию и проектированию мостовых переходов ЦНИИСа и Главтранспроекта Минтрансстроя, с целью выявить следующие особенности режима рек:

прохождение паводков и ледохода поверх ледяного покрова, в частности двухлетнего; образование ледяных заторов, а также подпоров воды при таких паводках и под влиянием других факторов;

наличие ледяных заторов и подпоров воды, возникающих вследствие неодновременного вскрытия рек, текущих с юга на север;

наличие глубинных и боковых размывов, спрямление русла и другие деформации, вызванные проходом паводка при ледяном покрове и наледях;

расходы постоянных и периодически действующих водотоков в осенне-зимний период и их изменение; источники питания и их удаление от места перехода; уклоны русла и другие характеристики водотока (ширина и конфигурация русла, наличие растительности и условия снегозаносимости);

характер прохождения весеннего паводка (при наличии русловой наледи); интенсивность разрушения наледного льда;

образование наледей талых вод, их объем и мощность в случаях суточных или декадных переходов температуры воздуха через 0°С;

возможные изменения расхода воды при прохождении водотока через сооружение при строительстве и эксплуатации последнего;

возможные места выхода селевых паводков в горных районах, вызванных бурным таянием снега.

2.50. При изысканиях переходов через обводненные лога выявляют: уклоны логов и их склонов, данные о подрусловых и грунтовых потоках (площади поперечных сечений подземных потоков, коэффициенты фильтрации грунтов, источники питания).

2.51. При выборе мест перехода через водотоки следует избегать участков с подземными льдами, криопэгами и мест возможного образования наледей (перекаты, устьевые участки рек и притоков, места с островами и староречьями, широкие заболоченные поймы), а также излучин, так как в период паводков здесь возможно спрямление русел. Как правило, для перехода надо выбирать узкие и глубокие русла с близким залеганием скальных пород, гравелистых и песчаных грунтов.

2.52. Окончательный выбор места перехода осуществляют на основе материалов инженерно-геологического обследования участка с выявлением подземных льдов, таликов и криопэгов и только после решения вопроса о возможности устройства опор приступают к подробным изысканиям. Как правило, опоры не допускается располагать над подземными льдами. В виде исключения возможно их строительство над подземными льдами в сухих логах с сохранением мерзлого состояния грунтов в их основании в процессе службы искусственного сооружения, а также на водотоках в районах с температурой вечной мерзлоты ниже минус 5°С.

2.53. В случае, если на реках отсутствуют постоянные водомерные посты гидрометеорологической службы или данные ближайших станций не распространяются на район изысканий, следует проводить специальный стационарные гидрологические наблюдения в объеме, необходимом для проектирования мостовых переходов.

2.54. При камеральных работах на стадии проектирования мостовых переходов должны быть получены следующие материалы:

расчетные расход и уровень воды, предварительный расчет отверстий моста;

живые сечения с отметками горизонтов расчетных и меженных вод, уровней высокого ледохода, первой и высокой подвижек льда, средней и низкой меженей;

план бассейна с основными притоками, расположением существующих мостов, плотин и водомерных постов с таблицей гидрологических и гидравлических данных;

графики колебания уровней воды (многолетних и характерных);

продольный и поперечный профили реки с привязкой к оси перехода;

схемы существующих мостов с нанесением на них отметок горизонта меженных вод и расчетного горизонта высоких вод.

2.56. В материалах изысканий следует выделять участки, где наледи формируются как в естественной природной обстановке, так и при ее изменении в результате строительства (места с потенциальными условиями появления наледи).

К таким местам следует относить участки с подземными водами, горизонт которых стесняется при промерзании; сильно заболоченные склоны; групповые выходы подземных вод (родники); устья водотоков, особенно места слияния нескольких водотоков; водотоки с распластанными руслами, небольшими глубинами и выступающими из воды грядами галечника; перекаты со скальными выступами и валунами; порожистые участки.

2.57. При изысканиях следует различать наледи, образующиеся в естественной природной обстановке:

а) подземных вод: ключевые - питающиеся постоянно действующими источниками подземных вод (для зоны вечной мерзлоты надмерзлотными и межмерзлотными водами); грунтовые - формирующиеся за счет вод, залегающих на первом от поверхности водоупорном горизонте;

б) поверхностных вод: речные - формирующиеся при послойном намораживании речных вод на поверхности ледяного покрова; озерные - формирующиеся при послойном намораживании озерных вод на поверхности и ледяного покрова; наледи от таяния снега и льда в условиях частого перехода температур воздуха через 0°С;

в) смешанных вод - формирующиеся на участках, где отмечается гидравлическая связь поверхностных и подземных вод.

2.58. Изыскания на наледных участках должны предусматривать: выбор наиболее рационального проложения трассы на местности (пересечение или обход наледных участков); проектирование мостов, труб и земляного полотна, конструкции которых не способствуют формированию наледей; проектирование противоналедных устройств в комплексе с типовыми сооружениями автомобильных дорог.