Vн=K1 Vn (1)

де К1 – коефіцієнт відносного ущільнення (відношення найменшої щільності ґрунту в насипу, яка встановлюється з урахуванням даних таблиці 6.8, до його щільності в резерві або кар'єрі, що встановлюється при вишукуваннях). Орієнтовно коефіцієнт відносного ущільнення необхідно призначати за таблицею 6.10;

Vп об'єм запроектованого насипу, м3.


Таблиця 6.10 – Значення коефіцієнтів відносного ущільнення ґрунту

Потрібний коефіцієнт ущільнення ґрунту

Значення коефіцієнта відносного ущільнення K1, для ґрунту

Пісок, супісок, суглинок пилуватий

Суглинок, глина

Лес і лесоподібний ґрунт

Скельний ґрунт при щільності ґрунту, г/см3

1.9-2.2

2.2-2.4

2.4-2.7

1,00

1,10

1,05

1,30

0,95

0,89

0,84

0,98

1,08

1,03

1,25

0,93

0,87

0,83

0,95

1,05

1,00

1,15

0,9

0,85

0,80


6.4.9 При проектуванні насипу з ґрунтів, вологість яких перевищує допустиму (таблиця 6.5), необхідно передбачати заходи, що забезпечують необхідну стійкість земляного полотна. До таких заходів належать:

  • осушення ґрунтів як природним шляхом, так і за допомогою обробки їх активними речовинами зол-винесення, негашеним вапном тощо;

  • прискорення консолідації ґрунтів підвищеної вологості в нижній частині насипу (влаштування дренажів із зернистих або геосинтетичних матеріалів тощо) та збільшення коефіцієнта стійкості (зменшення крутизни укосу і захист його від розмиву, влаштування горизонтальних прошарків із зернистих або геосинтетичних матеріалів). Влаштування покриття на таких насипах передбачається після закінчення консолідації насипу, коли вона становить менше ніж 0,02 м/рік.

За вологості ґрунту менше 0,9 від оптимальної слід передбачати в проекті спеціальні заходи для їх ущільнення (додаткове зволоження, ущільнення більш тонкими шарами тощо).

6.4.10 При проектуванні насипу заввишки понад 12 м для забезпечення стійкості насипу і його укосів слід визначати розрахунком:

  • конфігурації поперечного профілю, що забезпечує стійкість укосів насипу;

  • безпечне навантаження на основу, що виключає деформації земляного полотна;

  • величину інтенсивності протікання в часі осідання основи насипу за рахунок його ущільнення під навантаженням від маси насипу.

6.4.11 Висоту насипу на ділянках доріг, що проходять на відкритій місцевості і заносяться снігом під час хуртовин, слід визначати розрахунком за формулою:

h=hc+hn, (2)

де h – висота снігонезаносимого насипу, м;

hc – розрахункова висота снігового покриву в місці, де споруджується насип, з ймовірністю перевищення 5 %, м. За відсутності вказаних даних допускається спрощене визначення hc з використанням метеорологічних довідників;

hn – підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву, яке необхідне для його незанесення снігом, м.

Примітка. У випадку коли hn виявляється менше підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву hnс (див. нижче), у формулу (3) замість hn вводиться hnс.

Підвищення брівки насипу (hn) над розрахунковим рівнем снігового покриву необхідно призначати не менше:

1,0 м – для доріг I-а, І-б категорій;

0,7 м – -"- -"- II категорії;

0,6 м – -"- -"- III -"-;

0,5 м – -"- -"- IV -"-;

0,4 м – -"- -"- V -"-.

6.4.12 В районах, де розрахункова висота снігового покриву перевищує 1 м, необхідно перевіряти достатність підвищення брівки насипу над сніговим покривом за умови безперешкодного розміщення снігу, що видаляється з дороги під час снігоочищення, використовуючи формулу:

, (3)

де hnc – підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву за умови снігоочищення, м;

а – відстань в метрах, на яку відкидається сніг з дороги при його видаленні снігоочищувачем. Для доріг з регулярним режимом зимового утримання допускається призначати а = 8 м;

b – ширина земляного полотна, м.

6.4.13 При проектуванні земляного полотна, розташованого на перезволожених та слабких ґрунтах, а також для збільшення стійкості укосів та захисту від ерозії при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні доцільно застосовувати геосинтетичні матеріали. Сфера застосування та характеристика матеріалів регламентується технічними показниками та умовами виробників геосинтетичних матеріалів.

6.5 Виїмки

6.5.1 Крутизну укосів виїмок, що не належать до об'єктів індивідуального проектування, слід призначати згідно з таблицею 6.11.

Таблиця 6.11 – Крутизна укосів виїмок

Ч. ч.

Ріновид ґрунтів

Висота укосу, м

Найбільша крутизна укосу

1

Скельні:

- слабовивітрювані

- легковивітрювані, що не розм'якшуються

- легковивітрювані, що розм'якшуються


до 16

до 16

до 6


1:0,5

1:1 – 1:1,5

1:1 0 1:2

2

Великоуламкові

до 12

від 1:1 до 1:1,5

3

Піщані (крупні та середні)

до 12

1:1,5

4

Глинисті однорідні (твердої, напівтвердої консистенції)

до 12

1:1,5

5

Піщані (дрібні, пилуваті)

до 12

1:2

6

Глинисті однорідні туго пластичної консистенції

до 12

1:2

7

Лес

до 12

від 1:1 до 1:1,5

Примітка 1. У скельних слабовивітрюваних ґрунтах допускається влаштовувати вертикальні укоси.

Примітка 2. Висота укосу виїмки визначається як різниця між відміткою брівки укосу і відміткою підошви укосу.


  1. Виїмку завглибшки до 1 м з метою попередження снігових заносів необхідно проектувати розкритою з крутизною укосів від 1:5 до 1:10 або розробленою під насип. Виїмку завглибшки від 1 м до 5 м на ділянках, що заносяться снігом, слід проектувати з укосами 1:1,5 – 1:2 і закюветними полицями завширшки не менше ніж 3 м.

  2. Виїмку завглибшки понад 2 м у дрібнозернистих та пилуватих пісках, перезволожених зв'язних ґрунтах, легковивітрюваних або тріщинуватих лесовидних та лесових породах слід проектувати із закюветними полицями. Ширину закюветних полиць слід призначати: в дрібнозернистих і пилуватих пісках – не менше 1 м, в інших ґрунтах: при висоті укосу до 6 м – не менше 1 м, при висоті укосу до 12 м (для скельних порід – до 16 м) – не менше 2 м. Для доріг I-а, І-б, II та III категорій при проектуванні виїмок у легковивітрюваних скельних ґрунтах необхідно передбачати кювет-траншею завширшки понад 3 м і завглибшки понад 0,8 м.

Поверхні закюветних полиць надають похил від 20 ‰ до 40 ‰ в бік кювету. При скельних породах похил можна не передбачати.

6.5.4 При проектуванні виїмок слід виконувати розрахунки стійкості укосів, розробляти заходи з їх забезпечення, з призначення відповідного поперечного профілю, влаштування дренажів, захисних шарів, укріплення укосів тощо.

6.6 Земляне полотно в складних інженерно-геологічних умовах

  1. Конструкції земляного полотна на крутосхилах необхідно обґрунтовувати відповідними розрахунками з урахуванням стійкості крутосхилу як у природному стані, так і після спорудження дороги.

  2. На гірських схилах з крутизною понад 1:3 земляне полотно необхідно розташовувати на полиці, що врізається в крутосхил, або влаштовувати низові підпірні стінки.

  3. У місцевості з крутизною схилів від 1:5 до 1:3 земляне полотно необхідно влаштовувати в насипу та напівнасипу-напіввиїмці з уступами в основі завширшки 3-4 м та заввишки до 1,0 м. Уступи повинні мати ухил поверхні від 10 ‰ до 20 ‰ в низовий бік. На схилах, складених дренуючими грантами, уступи влаштовувати не потрібно.

  4. Якщо земляне полотно споруджується в місцевості, де схили мають крутизну 1:10-1:5, уступи в основі можна не влаштовувати.

  5. Необхідно передбачити комплексні заходи, що забезпечують стійкість земляного полотна разом зі схилом, на якому воно розташоване (дренажні конструкції, поверхневий водовідвід, підпірні споруди, контрбанкети, закріплення укосів виїмки та насипів, зміна окреслення схилу тощо).

6.6.6 Конструкцію земляного полотна на болотах необхідно призначати на основі техніко-економічного порівняння варіантів, що передбачають такі роботи: видалення слабких ґрунтів (включаючи підривний метод) або їх використання в основі насипу з розробкою спеціальних заходів із забезпечення стійкості, зменшення та прискорення осідання, виключення недопустимих пружних коливань, влаштування берм завширшки не менше 1 м з розташуванням їх на 0,5 м вище рівня болота.

При глибині болота до 4 м і висоті насипів до 3 м проектування доцільно здійснювати з прив'язкою типових рішень, рекомендованих для конкретних типів боліт.

На болотах частину насипу, що заглиблюється нижче рівня поверхні болота або рівня ґрунтових вод на 0,5 м, слід передбачати з дренуючих ґрунтів. Використання інших ґрунтів, включаючи торф, повинно обґрунтовуватись відповідними розрахунками.

  1. При проектуванні насипу на слабких основах необхідно вживати спеціальних заходів, що забезпечують можливість використання слабких ґрунтів в основі: зменшення крутизни укосів, влаштування бічних берм, тимчасове перевантаження та регулювання режиму відсипання насипу, влаштування вертикального дренажу, армування насипів геотекстильними прошарками тощо.

  2. Для насипів на слабких основах встановлюються додаткові вимоги:

- бічне витиснення слабкого ґрунту в основі насипу під час експлуатації не допускається;

- інтенсивний період осідання основи повинен завершитись до влаштування покриття (при стадійному будівництві дорожнього одягу, як виняток, дозволяється влаштовувати нижні шари покриття до завершення періоду осідання основи).

Завершенням інтенсивного періоду осідання вважається стан, коли досягається 90 % консолідації основи (інтенсивності осідання не більше ніж 0,02 м/рік).

Для запобігання недопустимим пружним коливанням висота насипу, що споруджується на слабкій основі, повинна бути не менша наведеної в таблиці 6.12.


Таблиця 6.12 – Найменша висота насипу

у метрах

Товщина слабкого шару

Висота насипу за типом дорожнього одягу

капітальний

полегшений

перехідний

1

2

1,5

1,2

2

2,5

2

1,5

4

3

2,5

2

6

3

3

2,5

Примітка 1. Для проміжних значень початкової товщини слабкого шару мінімальна висота насипу визначається інтерполяцією.

Примітка 2. Висота насипу в даному разі визначається як різниця відміток по осі поверхні проїзної частини та підошви насипу, що просіла. За наявності шару торфу, який перекрито зверху піщаним або зв'язним ґрунтом, його товщина враховується у товщині насипу.


6.6.9 Насип на затоплюваних заплавних ділянках, при перетині водойм і на підходах до мостових споруд необхідно проектувати з урахуванням дії хвиль, гідростатичної та ерозійної дії води в період підтоплення. Для забезпечення можливості ремонту та укріплення укосів у період експлуатації на таких ділянках при техніко-економічному обґрунтуванні необхідно передбачати влаштування берм завширшки не менше ніж 4 м.

  1. При проектуванні виїмок в особливих ґрунтах або насипу з використанням особливих ґрунтів у проекті слід передбачати заходи з попередження деформацій земляного полотна: обмеження щодо розташування та товщини шарів з таких ґрунтів, влаштування захисних шарів із стійких ґрунтів, армуючі, гідроізолюючі та інші прошарки.

  2. У районах поширення засолених ґрунтів земляне полотно необхідно проектувати з урахуванням ступеня засоленості, що визначається відповідно до показників таблиці 6.2.

Слабо- та середньозасолені ґрунти можна використовувати в насипах типових конструкцій, в тому числі і для робочого шару, при дотриманні норм для незасолених ґрунтів, а для насипів індивідуального проектування – на підставі розрахунків.