1. До особливих ґрунтів згідно з ДСТУ Б.В.2-1-2 належать: торф та заторфований ґрунт, засолений ґрунт, сапропель, мул, лес, аргіліт та алевроліт, мергель, глинистий мергель, трепел, тальковий та пірофілітовий ґрунт, дочетвертичні глинисті ґрунти, глинистий сланець і сланцева глина, чорнозем, техногенний ґрунт.

  2. До слабких ґрунтів належать ґрунти, опір зсуву яких в умовах природного залягання становить менше 0,075 МПа (при випробуванні приладом обертального зрізу), модуль осідання понад 50 мм/м при навантаженні 0,25 МПа або модуль деформації нижче 5,0 МПа. За відсутності даних випробувань до слабких ґрунтів слід відносити торф і заторфований ґрунт, мул, сапропель, зв'язний ґрунт з коефіцієнтом консистенції понад 0,5.

  3. До дренуючих ґрунтів слід відносити ґрунти, що мають при досягненні максимальної щільності при стандартному ущільненні коефіцієнт фільтрації не менше 0,5 м/добу.

  4. Пісок, ступінь неоднорідності якого менше 3 (Сu менше 3), а також дрібний пісок з вмістом за масою не менше 90 % часток розміром від 0,10 до 0,25 мм, слід відносити до однорозмірних.

6.3 Робочий шар

  1. Робочий шар земляного полотна необхідно проектувати з практично нездимального або слабоздимального ґрунту підвищеної несучої здатності, з надійним захистом від зволоження поверхневими та ґрунтовими водами, із забезпеченням стабільного водно-теплового режиму в різні пори року та врахуванням вимог до дорожньо-кліматичних зон розташування ділянки дороги. При проектуванні робочого шару земляного полотна потрібно враховувати рекомендації, викладені в [5], [6] та [7].

  2. При використанні в межах двох третин глибини промерзання середньоздимальних, сильноздимальних та надмірноздимальних ґрунтів величину морозного здимання визначають за результатами випробувань або за таблицею 6.6.


Таблиця 6.6 – Різновид ґрунтів за ступенем здимальності при замерзанні

Різновид ґрунтів

Відносна деформація здимання εfhд. о.

Характеристика ґрунтів

Практично нездимальні

до 0,01

Глинисті при ІL менше 0. Піски гравіюваті, крупні та середньої крупності, піски дрібні та пилуваті при Sr менше 0,6, а також піски дрібні та пилуваті, що містять менше 15% за масою частинок дрібніше ніж 0,05 мм (незалежно від значення Sr). Великоуламкові із заповнювачем до 10 %

Слабоздимальні

від 0,01 до 0,035

Глинисті при 0 більше IL, менше 0,25. Піски пилуваті та дрібні при 0,6 більше Sr, менше 0,8. Великоуламкові із заповнювачем (глинистим, піском дрібним та пилуватим) від 10 % до 30 % за масою

Середньоздимальні

від 0,035 до 0,07

Глинисті при 0,25 більше IL, менше 0,50. Піски пилуваті та дрібні при 0,8 більше Sr, менше 0,95. Великоуламкові із заповнювачем (глинистим, піском дрібним та пилуватим) від 10 % за масою

Сильноздимальні та надмірноздимальні

понад 0,07

Глинисті при IL більше 0,50. Піски пилуваті та дрібні при Sr більше 0,95


  1. Різновид ґрунтів за ступенем набухання слід приймати згідно з таблицею 6.7.


Таблиця 6.7 – Різновид ґрунтів за ступенем набухання

Різновид ґрунтів

Відносна деформація набухання без навантаження εsw, д.о.

Ненабухаючі

менше 0,04

Слабонабухаючі

від 0,04 до 0,08

Середньонабухаючі

від 0,08 до 0,12

Сильнонабухаючі

більше 0,12


6.3.4 Ступінь ущільнення тіла насипу земляного полотна, який визначається коефіцієнтом ущільнення, повинен бути не менше показників, наведених у таблиці 6.8.


Таблиця 6.8 – Коефіцієнти ущільнення земляного полотна

Ч.ч.

Елемент земляного полотна

Глибина розташування шару ґрунту від поверхні покриття, м

Найменший коефіцієнт ущільнення ґрунту за типом дорожнього одягу та кліматичними зонами

капітальний

полегшений і перехідний

дорожньо-кліматичні зони

У-ІУ, У-І

У-ІІ

У-ІІІ

У-IV, У-I

У-ІІ

У-ІІІ

1

Робочий шар насипу

До 1,5

від 1,0 до 0,98

0,98

від 0,98 до 0,95

від 0,98 до 0,95

0,95

0,95

2

Нижня частина насипу, що не підтоплюється

нижче 1,5

0,95

0,95

0,95

0,95

0,93

0,90

3

Нижня частина насипу, що не підтоплюється

нижче 6,0

0,98

0,98

0,95

0,95

0,95

0,93

4

Нижня частина насипу, що підтоплюється

нижче 1,5

0,98

0,98

0,98

0,95

0,95

0,95

5

В робочому шарі виїмки нижче зони сезонного промерзання

до 1,2

0,95

-

-

0,95

-

-

6

Поверхня укісної частини насипу, що не підтоплюється

-

0,93

0,93

0,90

0,93

0,90

0,90

7

Поверхня укісної частини насипу, що підтоплюється

-

0,98

0,95

0,93

0,98

0,95

0,93

8

Частина насипу, що не підтоплюється

-

від 0,95 до 0,98

від 0,95 до 0,98

від 0,95 до 0,98

від 0,95 до 0,98

від 0,93 до 0,95

від 0,90 до 0,95

9

Частина насипу, що підтоплюється

-

0,98

0,98

0,98

0,95

0,95

0,95

Примітка. Більші значення коефіцієнта ущільнення ґрунту потрібно призначати при дорожньому одязі капітального типу, при влаштуванні шарів основ з ґрунтів та кам'яних матеріалів, оброблених цементом. Менші значення призначаються в усіх інших випадках. Більше значення коефіцієнта ущільнення ґрунту основ потрібно призначати для насипів заввишки до 1,5 м.

В робочому шарі виїмки в зоні сезонного промерзання коефіцієнти ущільнення повинні відповідати коефіцієнтам у робочому шарі насипу.


6.3.5 У разі неможливості виконання вимог 6.3.3 повинні бути передбачені заходи щодо забезпечения міцності і стійкості земляного полотна та робочого шару шляхом:

  • регулювання водно-теплового режиму земляного полотна за допомогою гідроізолюючих, дренуючих або капіляроперериваючих прошарків;

  • укріплення і покращення ґрунту робочого шару з використанням в'яжучих і мінеральних гранулометричних домішок;

  • використання армуючих прошарків;

  • зниження рівня підземних вод за допомогою влаштування дренажу;

  • застосування спеціальних конструкцій поперечних профілів земляного полотна з метою захисту його від поверхневої води.

Найбільш доцільні заходи слід вибирати на основі техніко-економічних розрахунків.

6.3.6 3 метою отримання найбільш економічних рішень робочий шар земляного полотна необхідно проектувати в комплексі з дорожнім одягом так, щоб він сприяв зміцненню дорожнього одягу, при цьому не збільшуючи вартості земляного полотна.

6.4 Насипи

6.4.1 Споруджувати насипи із ґрунтів і відходів промисловості, що мало впливають на міцність і стійкість земляного полотна під дією погодно-кліматичних факторів, дозволяється без обмеження. Ґрунти, що змінюють з часом міцність і стійкість під дією цих факторів і навантажень, належать до особливих ґрунтів, які можна використовувати з обмеженнями, обґрунтовуючи в проекті їх використання за результатами випробувань. У необхідних випадках слід передбачати конструктивні заходи для захисту цих ґрунтів від дії погодно-кліматичних факторів.

Не допускається застосовувати для будівництва насипу такі ґрунти: засолені ґрунти, глинисті з вологістю, яка перевищує допустиму, дочетвертичні глинисті, мул, сапропель, глинисті ґрунти з домішками мулу та органічних речовин, ґрунт рослинного шару, тальковий, пірофілітовий ґрунт, трепел, ґрунт з домішками гіпсу.

Вищеназвані ґрунти можна застосовувати у виняткових випадках для будівництва автомобільних доріг III, IV, V категорій з обов'язковим здійсненням додаткових заходів, спрямованих на забезпечення необхідної міцності та стійкості земляного полотна.

При використанні великоуламкових ґрунтів необхідно передбачати влаштування верхнього шару насипу завтовшки не менше 0,5 м з ґрунтів, що містять уламки розміром не більше 0,2 м.

  1. На ділянках сполучення земляного полотна з мостами, шляхопроводами та естакадами земляне полотно та конуси необхідно влаштовувати з дренуючих ґрунтів.

  2. Насипи необхідно проектувати з урахуванням несучої здатності основи. Основи розділяються на міцні й слабкі.

До слабких необхідно відносити основи, у межах активної зони яких є шари слабких ґрунтів потужністю не менше 0,5 м, визначені відповідно до 6.2.7.

Величина активної зони встановлюється в кожному конкретному випадку з урахуванням фактичної потужності слабких шарів, умов їх розташування й розрахункового навантаження на основу. Як нижню межу активної зони приймають:

  • покрівлю міцного й малостислого ґрунту, що підстилає слабку товщу;

  • горизонт, на якому вертикальні нормальні напруження від зовнішнього навантаження власної ваги насипу не перевищують величини структурної міцності слабкого ґрунту при компресійному стиску.

За відсутності даних про структурну міцність ґрунту орієнтовно потужність активної зони основ із прошарками зі слабких ґрунтів можна приймати рівною висоті насипу при проектуванні насипів заввишки до 12 м і не менше півтори висоти насипу – при їх висоті більше 12 м.

6.4.4 Крутизну укосів насипу заввишки до 3 м слід призначати з урахуванням забезпечення безпечного з'їзду транспортних засобів у аварійних ситуаціях, як правило, на дорогах I-а, І-б, II та III категорій не крутіше 1:4, а для доріг інших категорій – не крутіше 1:3.

6.4.5 Допускається збільшення крутизни укосів до граничних значень, наведених у таблиці 6.9, за умови встановлення на узбіччі огорожі бар'єрного типу.

  1. На укосах з крутизною, наведеною в таблиці 6.9, необхідно передбачати укріплення висіванням трав із підсипкою рослинного ґрунту або дернуванням. При використанні інших, більш капітальних типів укріплення крутизна може бути збільшена згідно з розрахунками стійкості укосів при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні.

  2. При слабких основах, використанні зв'язних ґрунтів підвищеної вологості, а також для підтоплених насипів крутизну укосів призначають на основі розрахунків.



Таблиця 6.9 – Найбільша крутизна укосів насипів

Ґрунт насипу

Висота укосу, м

від 3 до 6

від 6 до 12

в нижній частині від 0 до 6

у верхній частині від 6 до 12

Брили зі слабовивітрюваних порід

від 1:1 до 1:1,3

від 1:1,3 до 1:1,5

від 1:1,3 до 1:1,5

Великоуламковий і піщаний (крім дрібного та пилуватого піску)

1:1,5

1:1,5

1:1,5

Піщаний дрібний та пилуватий, глинистий та лесовий

1:1,5

1:1,75

1:1,75

1:2

1:1,5

1:1,75

Примітка 1. Під рискою подані значення для пилуватих різновидів ґрунтів у дорожньо-кліматичних зонах У-І – У-ІІІ і для однорозмірних пісків.

Примітка 2. Висота укосу визначається як різниця між відміткою брівки насипу і відміткою підошви насипу. За наявності крутосхилості висота низового укосу визначається як найбільша різниця між відміткою брівки і відміткою підошви насипу (низової відмітки укосу).

6.4.8 При проектуванні резервів або використанні ґрунтів виїмок фактичний об'єм потрібного ґрунту для насипу Vн слід визначати за формулою: