2.1. При проектировании и выборе конструкций земляного полотна автомобильных дорог на полуострове Ямал необходимо учитывать, что для рассматриваемого района характерны:

длительный (до 10 мес) период с отрицательными температурами воздуха;

значительный снегоперенос в зимний период;

малая глубина оттаивания грунтов деятельного слоя;

высокая степень льдистости вечномерзлых грунтов и, вследствие этого, их сжимаемость (просадочность) при оттаивании;

повсеместные обводненность и заболоченность территории;

широкое распространение торфяных грунтов;

развитие экзогенных процессов: эрозии, солифлюкции, термокарста и морозного трещинообразования.

2.2. Для обеспечения устойчивости дорожной конструкции (земляного полотна и дорожной одежды) следует:

проектировать земляное полотно, как правило, в насыпях;

возводить земляное полотно, как правило, из талых или сухомерзлых грунтов, гравийно-песчаных смесей, крупно- и мелкозернистых песков, включая гидронамывные;

заменять переувлажненные и льдонасыщенные грунты в буграх пучения теплоизолирующими (торфяными);

предусматривать теплоизоляцию подземных инъекционно-жильных льдов;

осуществлять конструктивные мероприятия для защиты обочин, откосов и склоновых элементов рельефа от эрозии, солифлюкции, термокарста;

сохранять мохово-растительный покров в основании насыпей и на прилегающей территории, не допуская разработки боковых резервов, устройства коммуникаций, временных дорог для движения построечного транспорта, строительства временных зданий и сооружений за пределами полосы отвода на расстоянии не менее 100 м.

2.3. Допускается применять твердомерзлые песчаные и глинистые, а также пластично-мерзлые торфяные грунты, используя при этом естественные и искусственные, теплоизолирующие, а также нетканые геотекстильные материалы в основании и теле земляного полотна.

2.4. Земляное полотно в выемках допускается в исключительных случаях, обусловленных рельефом местности, необходимостью трассы с предельно допустимыми уклонами, которые должны быть обоснованы в проекте. Конфигурацию выемки (крутизну откосов, наличие полок, боковых канав), а также мероприятия по обеспечению устойчивости дорожной конструкции устанавливают расчетом.

2.5. Минимальную высоту насыпей следует назначать на основе комплексного учета условий снегозаносимости, устойчивости и допустимой осадки в процессе строительства и эксплуатации.

Проектные решения по обеспечению снегонезаносимости (требуемая высота насыпи, крутизна откосов и т.п.) следует принимать в комплексе с работами по зимнему содержанию в соответствии с требованиями Инструкции ВСН 84-89.

2.6. При проектировании земляного полотна в насыпях необходимо руководствоваться следующими двумя принципами проектирования (использования грунтов основания в мерзлом или талом состоянии):

первый - обеспечение поднятия верхнего горизонта вечной мерзлоты до подошвы насыпи и сохранения его на этом уровне в течение всего периода строительства и эксплуатации;

второй - допущение оттаивания грунтов в основании насыпи в период эксплуатации на расчетной глубине с учетом допустимых деформаций покрытия.

2.7. Принцип проектирования, обеспечивающий требуемое поднятие верхнего горизонта вечномерзлых грунтов в основании земляного полотна, устанавливают в такой последовательности: для минимальной высоты насыпи (назначенной из условия снегонезаносимости) рассчитывают глубину протаивания дорожной конструкции и грунта основания для конкретных условий и определяют фактическое положение верхнего горизонта вечномерзлых грунтов в пределах основания насыпи. По характеру расположения расчетного горизонта вечномерзлых грунтов в основании насыпи устанавливают принцип проектирования и оценивают его соответствие требуемому.

2.8. Если при минимальной высоте насыпи, определенной из условия ее снегонезаносимости, не обеспечивается требуемый принцип проектирования (см. п. 2.6), то необходимо либо увеличить высоту насыпи до значений по теплотехническому расчету, либо при минимальной высоте насыпи использовать теплоизолирующие и геотекстильные армирующие прослойки в конструктивных слоях насыпи и ее основании. Выбор проектного решения осуществляют на основе технико-экономического обоснования с учетом наличия источников получения грунтов, их состава и состояния, а также наличия искусственных материалов для дополнительных конструктивных слоев.

2.9. При выполнении теплотехнических расчетов необходимо учитывать влияние снежных отложений, образующихся на откосах земляного полотна, на изменение теплового режима грунта насыпи и его основания, их устойчивость при неравномерном оттаивании мерзлых и вечномерзлых грунтов, а также на возможность образования термокарста в пределах полосы отвода.

2.10. Для участков с полигонально-жильными льдами, залегающими на глубине меньше двойной толщины деятельного слоя или равной ей, необходимо применять только первый принцип проектирования с тем, чтобы не допустить протаивания вечномерзлых грунтов в процессе строительства и эксплуатации; требуемый температурный режим обеспечивается при минимальной высоте насыпи термоизолирующими слоями из естественных и искусственных материалов в основании земляного полотна. Толщину слоев устанавливают на основе теплотехнического расчета.

2.11. Независимо от принятого принципа проектирования в случае применения мерзлых или талых переувлажненных грунтов в земляном полотне необходимо расчетом определить конечную величину осадки и время ее завершения для расчетной конструкции насыпи и дорожной одежды. Дополнительный объем грунта на устранение осадки устанавливают расчетом, учитывая при этом сжимаемость всех оттаивающих слоев, а также их осадку в процессе сооружения земляного полотна под действием уплотняющих средств и построечного транспорта.

2.12. На участках сильнопросадочных низкотемпературных вечномерзлых грунтов минимальная высота насыпи должна во всех случаях обеспечивать сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии в период эксплуатации дороги.

2.13. В пределах выделенных типичных по мерзлотно-грунтовым условиям участков трассы следует выдерживать один и тот же принцип проектирования путем регулирования мерзлотного режима и деформированного состояния грунтов основания.

2.14. Проектировать земляное полотно надлежит:

по первому принципу - на участках со среднегодовой температурой вечномерзлых грунтов 1V-V категорий просадочности ниже минус 1,5°С (на глубине нулевых годовых амплитуд);

по второму принципу - на участках со среднегодовой температурой вечномерзлых грунтов II-III категорий просадочности ниже минус 1,5°С (на глубине нулевых годовых амплитуд).

2.15. Конструкции земляного полотна в зависимости от их вида, расположения на элементах рельефа, категории просадочности вечномерзлых грунтов основания при оттаивании, их температуры, состава и состояния грунтов в карьерах, технологии работ следует принимать, как правило, по типовым решениям согласно альбому N 503-0-49М, учитывая при этом характерные ландшафтные комплексы территории полуострова Ямал (табл. 1).

На основе индивидуальных решений необходимо проектировать насыпи на участках проявления солифлюкционных процессов, полигонально-жильных и инъекционных льдов, на подтопляемых элементах рельефа; насыпи из засоленных грунтов, если засоление составляет более 0,5%; при наличии в основании "жидкой мерзлоты", обусловленной засоленностью вечномерзлых грунтов; насыпи, устраиваемые с помощью средств гидромеханизации; насыпи на подходах к мостам; конусы мостовых устоев; выемки, если их устройство обосновано технико-экономическим расчетом.

Индивидуальные решения должны быть обоснованы расчетами: теплотехническим, устойчивости, осадки нестабильных слоев* земляного полотна и оттаивающих слоев основания (мохово-растительного и деятельного); времени завершения осадки для назначения сроков устройства дорожной одежды на второй стадии строительства.

2.16. В качестве базовой конструкции следует проектировать насыпь из сыпучемерзлых или талых грунтов. Крутизну откосов принимают равной 1:3, в стесненных условиях - 1:2. Устойчивость откосов с крутизной менее 1:2 обосновывают расчетами. В зависимости от конкретных условий детально должны быть проработаны конструкции укрепления для защиты обочин и откосов от эрозии, обоснована необходимость применения геотекстильных и термоизолирующих слоев (см. п. 2.8), устройства совместно с земляным полотном или отдельно от него тракторных путей. В последнем случае расстояние таких коммуникаций от основной дороги устанавливают теплотехническим расчетом.

Таблица 1

Продолжение табл. 1

2.17. В тех случаях, когда отсутствуют талые или сыпучемерзлые грунты, их объемы в источниках получения ограничены, либо сами источники (карьеры, резервы, акватории для гидронамыва) расположены на значительном расстоянии от объекта строительства, допускается проектировать насыпи с использованием твердомерзлых минеральных и пластично-мерзлых торфяных грунтов, которые располагают, как правило, в нижней части насыпи.

2.18. При проектировании насыпей высотой до 2-2,5 м мощность нижнего слоя из твердомерзлых грунтов должна быть не более 1 м. Для насыпи большей высоты мощность такого слоя надлежит определять теплотехническим расчетом и расчетами осадки сжимающихся при оттаивании грунтов.

Как правило, следует применять песчаные твердомерзлые грунты. Возможность использования глинистых твердомерзлых и пластично-мерзлых торфяных грунтов устанавливают на основе теплотехнического расчета и расчета осадки с учетом технико-экономического обоснования конкурентоспособных вариантов земляного полотна.

Требования к составу и состоянию мерзлых грунтов приведены в табл. 2.

2.19. При использовании твердомерзлых и пластичномерзлых грунтов верхнюю часть насыпи толщиной не менее 0,5 м следует проектировать из талых или сыпучемерзлых грунтов, предусматривая по оси земляного полотна строительный подъем. В исключительных случаях допускается применять в верхней части насыпи песчаные твердомерзлые грунты, суммарная влажность которых при оттаивании не более 10-12%, а структура после разработки - мелкокомковатая. При расчете осадки земляного полотна необходимо учитывать также осадку грунта верхней части насыпи.

Таблица 2

2.20. Использование твердомерзлых и пластично-мерзлых грунтов запрещается в насыпях на подходах к мостам и в конусах мостовых устоев.

Допускается применять для отсыпки конусов мелкие или пылеватые пески либо супеси. В случае использования для этих целей мелких или пылеватых песков, в том числе и засоленных, необходимо предусмотреть их защиту от воздействия водной и ветровой эрозии одним или несколькими эффективными, практически осуществляемым на месте способами, в частности с помощью геотекстиля, применяя его в различных композициях, по проектам, разработанным для конкретных местных условий.

2.21. Геотекстильные прослойки для базовой конструкции насыпи предусматривают, как правило, в основании при проектировании по второму принципу и сооружении земляного полотна в летний период на протаивающем основании; на участках с поврежденным моховоторфяным покровом; для обеспечения проезда построечного транспорта по насыпям с высотой менее проектной; в других случаях, когда основанием служат грунты не выше третьей категории просадочности.