Действующий
высокая степень льдистости вечномерзлых грунтов и, вследствие этого, их сжимаемость (просадочность) при оттаивании;
2.2. Для обеспечения устойчивости дорожной конструкции (земляного полотна и дорожной одежды) следует:
возводить земляное полотно, как правило, из талых или сухомерзлых грунтов, гравийно-песчаных смесей, крупно- и мелкозернистых песков, включая гидронамывные;
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.
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).
табл. 1).
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 (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.
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.
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. Геокриологические условия | Характеристика группы | |
первой | второй | |
Рельеф | Склоны водоразделов | Водоразделы |
Микрорельеф | Кочковатый | Мелкокочковатый |
Растительные зоны | Кустарниковая тундра | Лесотундра, кустарниковая тундра |
Надпочвенный покров | Мхи, кустарник | Мхи, лишайники, карликовая береза |
Грунты сезонно- оттаивающего слоя, их просадочность (дельта) и льдистость (ламбда) | Суглинки (дельта = 0,06+0,15), пески пылеватые (дельта = 0,03), супеси (дельта = 0,05+0,2) | Торф незначительной мощности (дельта = 0,5) |
Грунты нижележащих слоев | Пески пылеватые (дельта= 0,02), супеси или легкие суглинки (дельта = 0,1) | Супеси (дельта = 0,35) |
Глубина сезонно- оттаивающего слоя, м | 0,6-1,2 | 0,5 |
Температура вечно- мерзлых грунтов, °С | Минус 4 - минус 5 | Минус 4 |
Мерзлотные процес-сы | Солифлюкция | Эрозия |
Характеристика ус-ловий | Сложные | Сложные |
Требуемый прин-цип проектирования | Второй | Первый |
Специальные конст-руктивные слои | Геотекстильные прослойки в основании | - |
Характеристика группы | ||
третьей | четвертой | пятой |
Плоские поверхности надпойменных террас | Склоны морских террас | Плоские поверхности речных террас и пойм |
Ровный и мелкокочковатый | Мелкокочковатый | Полигонально-жильный |
Арктическая мозоно-лишайниковая тундра | Арктическаятундра | Кустарниковая тундра |
Мхи, лишайники | Мхи, лишайники | Кустарник |
Торф мощностью 1,5 м (дельта = 0,5; ламбда > 0,4) | Глина и песчано-суглинистые засоленные грунты (ламбда > 0,4) | Пески до глубины 4 м(ламбда = 0,3) |
Суглинки тяжелые, пылеватые (ламбда = 0,4), супеси (ламбда = 0,2) | То же | Пески, супеси (ламбда = 0,4) |
0,6 | 0,6-1,0 | 0,3-1,2 |
Минус 5 | Минус 2 - минус 5 | Минус 2 - минус 8 |
Заболачивание, термокарст | Солифлюкция, термоэрозия, пластовые льды мощностью 15-20 м | Жильные льды мощностью 3-5 м, термокарст |
Сложные | Особо сложные | Особо сложные |
Первый | Первый | Первый |
Термоизолирующие слои в основании | Термоизолирующие слои в основании | Термоизолирующие слои в основании |
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.
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.
Разновидность мерзлого грунта в естественном залегании | Суммарная влажность мерзлого грунта в естественном залегании при оттаивании, % | Способ и условия разработки в источнике получения грунта | Допустимая влажность рыхлого грунта при его укладке в насыпь, % | Наименование разработанного грунта | Содержание мерзлых комьев крупнее 25 см при разработке, % | Применение в насыпи | Достигаемый коэффициент уплотнения | |
в мерзлом состоянии | после оттаивания и доуплотнения | |||||||
Сыпучемерзлый | <=3 | Бульдозерами и экскаваторами без предварительного рыхления | 3-5 5-10 | Сыпучий, рыхлый, некомковатый, Рыхлый мелкокомковатый | 0 <10 | Без ограничений, в том числе и в верхней части земляного полотна | 0,95 0,92 | 0,95 0,95 |
Твердомерзлый песчаный | 3-7 | Бульдозерами и экскаваторами с предварительным рыхлением механическими рыхлителями | 10-12 | Комковатый | <50 | В нижней части насыпи без применения геотекстиля с послойным уплотнением решетчатыми и вибрационными катками | 0,92 | 0,95 |
Твердомерзлый песчаный и глинистый | 7-22 | С предварительным рыхлением взрывным способом и дополнительным окучиванием | 12-25 | Крупнокомковатый | 50-80 | В смеси с сыпучемерзлым грунтом в нижней части насыпи; содержание мерзлых комьев размером до 30 см - не более 50%. С послойным уплотнением решетчатыми и вибрационными катками. Геотекстильные прослойки на разделе "талый - мерзлый грунт" | 0,87 | 0,95 |
Геотекстильные обоймы и полуобоймы при использовании глинистых и торфяных грунтов | 0,80-0,85 | 0,95 | ||||||
Пластично-мерзлые | >22 | То же | 25-30 | То же | >80 | Только для заготовки в бурты с последующими оттаиванием, подсушиванием; в дальнейшем использование в нижней части | Не нормируется | |
Примечание: Уплотнение грунта укаткой осуществляется: верхней части земляного полотна - при устройстве покрытий на второй стадии; нижней части - под воздействием вышележащих слоев и транспортных средств в процессе осадки оттаивающих мерзлых грунтов насыпи |
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.
При использовании в базовой конструкции песчаных талых или сыпучемерзлых засоленных грунтов геотекстильные прослойки следует применять в виде обойм и полуобойм в верхней части конструкции на глубину 0,5 м.
2.22. Геотекстильные прослойки в насыпях из твердомерзлых минеральных и пластично-мерзлых торфяных грунтов следует применять в качестве армирующих элементов, дренирующих слоев, полуобойм и обойм независимо от принятого принципа проектирования.