Пособие по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий (к СНиП 2.05.07-85). Часть 2

Насыпи индивидуального проектирования

2.46. Конструкции земляного полотна индивидуального проектирования применяются при сложных инженерно-геологических условиях оснований и грунтов, из которых оно возводится, а поперечный профиль должен быть проверен расчетом по программам автоматизированного проектирования, приведенным в прил. 6.

2.47. Индивидуальному проектированию подлежат:

насыпи высотой более 12 м из крупнообломочных и глинистых твердых и полутвердых грунтов;

насыпи высотой более 6 м из глинистых тугопластичных грунтов;

насыпи высотой более 20 м из скальных материалов;

насыпи в пределах болот I и III типа глубиной более 4 м и болот II типа глубиной более 3 м;

насыпи, сооружаемые на болотах I типа при поперечном уклоне дна круче 1:10, II типа - 1:15, III типа - 1:20, а также в пределах болот с торфом различной консистенции, не поддающихся классификации;

насыпи в пределах участков со слабыми естественными основаниями, в том числе в местах размещения водопропускных сооружений, а также при выходе ключей в пределах основания; на участках временного подтопления, а также на участках пересечения водоемов и водотоков; на косогорах круче 1:5, сложенных скальными породами;

выемки в нескальных грунтах глубиной более 12 м и в скальных более 16 м при благоприятных инженерно-геологических условиях;

выемки глубиной менее 16 м в скальных породах при неблагоприятных инженерно-геологических условиях, в том числе при залегании пластов горных пород с уклоном более 1:3 в сторону полотна;

выемки в глинистых переувлажненных грунтах с коэффициентом консистенции более 0,5;

выемки, пересекающие водоносные горизонты;

выемки глубиной более 6 м в глинистых пылеватых грунтах в районах с избыточным увлажнением, а также в глинистых грунтах, резко снижающих прочность и устойчивость в откосах при воздействии климатических факторов;

насыпи, полунасыпи и выемки, проектируемые на участках развития оползней, осыпей, каменных россыпей (курумов), снежных лавин, селей и отвалов горных предприятий, а также карстовых воронок, провалов, наледей на склонах, подземного льда, в случае залегания в основании земляного полотна сильнонабухающих, просадочных и засоленных грунтов;

если земляное полотно (насыпи) сооружается методами гидромеханизации или взрывным способом.

2.48. В районах распространения вечномерзлых грунтов индивидуальному проектированию подлежат участки: производства земляных работ с использованием твердомерзлых песчаных грунтов (см. прил. 5); способом гидромеханизации; периодического подтопления и пересечения трассой водотоков; на косогорах крутизной до 1:3, сложенных грунтами III и IV категории термопросадочности, подверженных солифлюкционным процессам и оврагообразованию, из скальных, крупнообломочных и песчаных сыпучемерзлых грунтов III и IV категории термопросадочности; близкого залегания подземных вод; выемок, проектируемых в грунтах III и IV категории термопросадочности; выемок с переносом снега объемом более 200 м на 1 м пути; трасс, пересекающих бугры пучения; пересечения трассой дороги нефтегазопроводов, дорог и других сооружений.

Уплотнение грунтов в насыпи

2.49. В проектах земляного полотна следует предусматривать работы по уплотнению насыпей, сооружаемых из всех видов грунтов, кроме слабовыветривающихся скальных. Для верхней части насыпи, возводимой из скальных слабовыветривающихся грунтов, следует применять щебень.

Уплотнение скальных грунтов в насыпях из легковыветривающихся грунтов (аргиллитов, алевролитов, глинистых сланцев и т.п.), а также крупнообломочных грунтов, в том числе с глинистым заполнителем, производится: необходимым числом проходов уплотняющихся катков, определяемых по данным предварительного пробного уплотнения; ограничением толщины отсыпаемых слоев и размеров отдельных камней.

2.50. Необходимо предусматривать в проекте, насыпей запас высоты на осадку грунтов за счет их уплотнения в эксплуатационный период согласно табл. 9.

Таблица 9

2.51. Требуемую плотность песчаных и глинистых грунтов в теле насыпи , г/см³, определяют по формуле

= К_у 1_dmax, (5)

где 1_dmax - максимальная плотность грунта при оптимальной влажности, определяемая по методу стандартного уплотнения; К_у - минимальный коэффициент уплотнения, принимаемый 0,9 по всей высоте насыпи.

2.52. Уменьшение коэффициента уплотнения песчаных и глинистых грунтов по сравнению с нормативным допускается для насыпей в случаях, когда невозможно достижение этих значений по физическим свойствам грунтов с малой влажностью, в том числе сухих барханных песков или переувлажненных глинистых грунтов.

Уменьшение значения коэффициента уплотнения следует принимать на основе данных стандартного уплотнения, а также предусматривать дополнительные меры, обеспечивающие общую устойчивость земляного полотна и прочность его основной площадки с обоснованием решений технико-экономическими расчетами.

2.53. Фактический объем грунта, необходимого для насыпей, V_н.ф в случаях, когда требуемая плотность грунта в теле насыпи больше естественной плотности грунта в резерве (карьере), определяется по формуле (6)

V_н.ф = V_нК₁, (6)

где V_н - объем проектируемой насыпи, м³; K₁ - коэффициент относительного уплотнения грунта в теле насыпи, определяемый по формуле

k₁ = , (7)

где 1_ск, 1_ск.р - плотность грунта, г/см³, требуемая в насыпи, и естественная в резерве или карьере.

Нормы влажности грунтов насыпей

2.54. Для насыпей следует применять преимущественно грунты, имеющие оптимальную влажность w_о.

Если природная влажность используемых глинистых грунтов ниже 0,9 W_о, а песков менее 4%, необходимо искусственное увлажнение их до получения оптимальной влажности.

2.55. Максимальная влажность W_пp, при которой будет обеспечена требуемая плотность грунта в насыпях, устанавливается графически по кривой стандартного уплотнения данного грунта или определяется по формуле

W_p + 0,25 I_p 1 W_пp = 1_w ()100% (8)

где I_р - число пластичности, равное: I_р = w_l - W_p, %; - требуемая плотность грунта в теле насыпи, г/см³; Q - содержание воздуха в порах грунта (в супесях - 5%, в суглинках и глинах 3 - 4%); 1_w - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см³; 1_sb - плотность грунта (при отсутствии лабораторных данных его значение можно принимать для супесей - 2,68, суглинков - 2,7, глин - 1,74 г/см³).

Насыпи на сыром и мокром основаниях

2.56. Насыпи на сыром и мокром основаниях в I - III дорожно-климатических зонах следует проектировать преимущественно из дренирующих грунтов.

При использовании дренирующих грунтов для возведения насыпи на всю высоту или нижней ее части специальных мероприятий по обеспечению ее устойчивости не требуется.

2.57. Глинистые грунты, мелкие и пылеватые пески, а также другие недренирующие грунты допускается применять для возведения насыпей на сыром и мокром основаниях только при соблюдении следующих условий:

влажность грунта должна удовлетворять требованиям п. 2.55 настоящего Пособия и обеспечить устойчивость и прочность грунтов земляного основания, в том числе осушение грунтов основания посредством устройства углубленных водоотводных канав, берм.

2.58. Возвышение бровки земляного полотна над поверхностью земли, расчетным уровнем поверхностных вод, стоящих более 20 суток, или над уровнем подземных грунтовых вод следует назначать по табл. 3 настоящего Пособия с учетом минимальной высоты насыпей, устанавливаемых по условиям незаносимости снегом или песком, предохранения от перелива воды на участках подтопления.

2.59. Величину возвышения бровки насыпи допускается уменьшать по сравнению с данными табл. 3 на основе опыта эксплуатации в районе строительства, но не более чем в 1,5 раза.

Величина возвышения бровки земляного полотна для насыпей, проектируемых из крупных песков или других грунтов, сохраняющих устойчивость во влажном состоянии не нормируется.

За расчетный уровень грунтовых вод надлежит принимать расчетный осенний уровень, а при отсутствии необходимых исходных данных - наивысший возможный уровень, определяемый по табл. 3.

Когда выполнение требований по возвышению бровки земляного полотна над уровнем поверхностных или грунтовых вод экономически нецелесообразно, следует предусматривать дренажи для понижения уровня грунтовых вод или их перехвата, замену грунтов, устройство изолирующих прослоек из суглинистого слоя (рис. 6) или гидроизоляционных песчаных слоев на основной площадке (рис. 7).

Рис. 6. Конструкции насыпи с гидроизоляционным покрытием

1 - канава; 2 - полка; 3, 4 - верхний и нижний песчаные слои; 5 - суглинистый слой; б - балластный слой; ГГВ - горизонт грунтовых вод

Рис. 7. Конструкция насыпи с гидроизоляционными песчаными слоями на основной площадке земляного полотна

1 - грунт насыпи; 2, 3 - нижний и верхний слои песка; 4 - балластный слой; 5 - грунт основания насыпи

2.60. Изолирующие прослойки следует предусматривать преимущественно в пределах IV и V дорожно-климатических зон, а капилляропрерывающие прослойки - в пределах II и III зон.

В качестве изолирующих прослоек применяют изоляцию из шлакогрунтобетона, асфальтовое покрытие, толь, рубероид. Гидроизоляционная защита может быть создана путем укладки 2 слоев геотекстиля, разделенных пленкой из полимерных материалов, или 2 слоев песка толщиной по 5 - 10 см с полимерной пленкой между ними.

Гидроизоляционный слой укладывают на глубину 0,4 - 0,5 м от верха балластной призмы, что целесообразно в комплексе с устройством поддерживающих сооружений.

Применяемый в качестве гидроизоляции асфальтобетон на основе грубозернистых заполнителей и песка должен иметь толщину 10 - 15 см.

Расстояние между нижней гранью гидроизоляции и наивысшим уровнем грунтовых вод или расчетным уровнем длительно стоящих поверхностных вод следует назначать не менее 0,2 м.

Насыпи из переувлажненных глинистых грунтов

2.61. Глинистые грунты тугопластичной консистенции 0,25 < I_L 1 0,5 допускается применять для насыпей на естественном сухом или осушенном основании. Допускается применять грунт с влажностью, при которой может быть достигнута плотность грунта в теле насыпи с коэффициентом уплотнения не менее 0,9. Наибольшее значение влажности W, удовлетворяющее этому условию, определяется по формуле

W = - 37. (9)

2.62. Насыпи из переувлажненных глинистых грунтов следует проектировать согласно рис. 8. Толщина верхнего слоя дренирующего грунта должна быть определена с учетом местных природных грунтов.

Рис. 8. Конструкция насыпи высотой до 6 м из глинистых переувлажненных грунтов

1 - грунт насыпи; 2 - балластный слой; 3 - обочина

2.63. В проектах насыпей из переувлажненных глинистых грунтов необходимо предусматривать осадку по высоте или ширине.

Верх земляного полотна из переувлажненных глинистых грунтов в местах сопряжения с земляным полотном из непереувлажненного глинистого или дренирующего грунта следует проектировать с продольным уклоном не круче 0,05. При необходимости во всех дорожно-климатических зонах в основании насыпи назначается слой дренирующего грунта толщиной 0,3 - 0,4 м.

При технико-экономическом обосновании можно предусматривать мелиоративные мероприятия по осушению грунтов в резервах или карьерах посредством обработки негашеной известью или другими осушающими добавками, например золой ТЭЦ.

Насыпи на болотах

2.64. Насыпи на болотах следует проектировать с учетом: глубин и типа болот, категории железнодорожного пути, вида используемого грунта, высоты насыпи по проектному профилю, уклона минерального дна болота, рельефа местности.

Классификация болот приведена в п. 2.6 настоящего Пособия, а разновидности торфа и физико-механические характеристики болотных отложений определяются по данным инженерно-геологических изысканий.

2.65. При проектировании насыпей на болотах необходимо соблюдать следующие правила:

пересечение болота трассой должно быть в наиболее узких местах преимущественно на участках с меньшей глубиной и минимальным поперечным уклоном минерального дна;

время стабилизации осадок насыпей должно ограничиваться строительным периодом;

предусматривать осушение болота до начала производства земляных работ в случаях, когда это технически возможно и экономически целесообразно;

сооружать насыпи преимущественно из дренирующих грунтов на всю ее высоту, нижнюю часть насыпи проектировать только по расчету.

2.66. При отсутствии дренирующих грунтов для насыпей на болотах I и II типа допускается применять пылеватый песок или супесь легкую. Применение этих грунтов для насыпей на болотах III типа, а также других глинистых грунтов на болотах всех типов допускается только для верхней подземной части насыпей при соблюдении следующих условий:

для нижней части насыпей необходимо использовать дренирующие грунты;

величину возвышения бровки нижней части насыпи из дренирующих грунтов над поверхностью болота или над уровнем горизонта воды следует назначать не менее 0,5 м;

поперечный профиль надземной части насыпи и очертание ее верха следует проектировать соответственно составу, состоянию и свойствам применяемого глинистого грунта или пылеватого песка.

2.67. Величину возвышения бровки насыпей над поверхностью болот следует назначать по табл. 10.

Таблица 10

Насыпи из пылеватого песка и легкой супеси, сооружаемые в пределах уже осушенных или осушаемых болот, допускается проектировать высотой 2 м и более, считая от уровня грунтовых или поверхностных вод, наблюдаемых в водоотводных канавах.

2.68. Насыпи на болотах могут устраиваться с полным удалением торфа и с посадкой их на минеральное дно.

При глубине болота до 2 м насыпи опускаются за счет выторфовывания на минеральное дно болота (рис. 9, 10), при глубине болота от 2 до 4 м насыпи могут сооружаться с частичным выторфовыванием (рис. 12, 13) или без выторфовывания болота (рис. 11). Толщину отсыпаемого слоя насыпи на болотах I типа принимают не менее 2,5 м.

Рис. 9. Конструкция насыпи высотой до 3 м на болоте I типа, глубиной до 2 м, из дренирующих грунтов

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; Н - высота насыпи

Рис. 10. Конструкция насыпи на болоте II типа из дренирующих грунтов

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; Н - высота насыпи

Рис. 11. Конструкция насыпи на болоте III типа со сплавиной, глубиной более 4 м, из дренирующих грунтов высотой более 0,8 м

1 - дренирующий грунт; 2 - минеральное дно болота; 3 - сплавина из торфа; 4 - берма; Н - высота насыпи

Рис. 12. Конструкции насыпей высотой до 3 м, на болоте I типа, глубиной 2 - 4 м

а - из дренирующих грунтов; б - из песков мелких и супесей пылеватых; 1 - поверхность болота; 2 - минеральное дно болота; 3 - торф; 4 - канава; 5 - грунт насыпи; h_з - глубина замены грунта на дренирующий; h₀ - мощность торфа под основанием насыпи; S - осадка основания насыпи, назначаемая по расчету; h_в - глубина выторфовки; Н_р - высота насыпи по расчету

Рис. 13. Конструкции насыпей высотой более 3 м на болоте I типа, глубиной до 2 м

а - из мелких песков и пылеватых; б - из супесей легких с поперечным уклоном минерального дна болота не круче 1:10; 1 - поверхность болота; 2 - поверхность минерального дна болота; 3 - торф; 4 - канава; 5 - дренирующий грунт; 6 - грунт насыпи; h_з - глубина замены торфа на дренирующий грунт; Н_р - расчетная высота насыпи

При всех вариантах выторфовывания необходимо производить технико-экономические сравнения их с вариантами возведения насыпи высотой 3 м и более без выторфовывания.

Насыпи на болотах II и III типа опускаются на минеральное дно (рис. 10, 11).

2.69. На болоте I типа насыпь высотой до 3 м следует проектировать с расчетом на полное или частичное удаление торфа из основания с заменой торфа минеральным грунтом в зависимости от глубины болота. Частичное удаление торфа допускается под насыпями из дренирующих грунтов высотой до 3 м, на болоте I типа, глубиной 2 - 4 м. Глубину траншей, сооружаемых для замены торфа на дренирующий грунт, назначают исходя из суммы высоты насыпи над поверхностью болота и глубины траншеи выторфовывания, которая должна быть не менее 3 м. Отношение общей высоты насыпи Н, включающей часть, расположенную ниже поверхности болота, и величину расчетной осадки S к толщине уплотненного слоя торфа в основании насыпи h_б должно быть не менее 2:1. Крутизну откоса траншеи выторфовывания 1:m следует устанавливать в зависимости от способа производства работ - от 1:0 дo 1:0,5.

2.70. Насыпи высотой более 3 м, сооружаемые на болотах I типа глубиной более 4 м, проектируют в соответствии с поперечным профилем (рис. 14) с расчетом использования торфа в качестве естественного основания земляного полотна.

Рис. 14. Конструкции насыпей высотой более 3 м на болоте I типа с толщиной торфа более 4 м

а - из дренирующих грунтов; б - из песка мелкого и супеси пылеватой; 1 - поверхность болота; 2 - поверхность минерального дна болота; 3 - торф; 4 - канава; 5 - дренирующий грунт; 6 - песок мелкий пылеватый; 7 - супесь пылеватая; S - осадка основания насыпи; Нр - расчетная высота насыпи; h - толщина слоя торфа под насыпью

В этом случае, а также при частичном выторфовывании объемы земляных работ необходимо определять с учетом осадки насыпи вследствие сжимаемости торфа в основании земляного полотна.

2.71. Величину осадки насыпей высотой до 4 м разрешается определять на стадии разработки проекта согласно табл. 11; величину осадки у краев траншей выторфовывания S при проектировании насыпей из пылеватых песков и легких супесей (рис. 14) допускается принимать равной 10% толщины обжимаемого слоя торфа.

Таблица 11

2.72. Осадку основания насыпей высотой более 4 м при необходимости уточнения объемов земляных работ рассчитывают по формуле

s = , (10)

где Н - высота насыпи; 1_н - плотность грунта насыпи, г/см³; h_б - суммарная мощность сжимаемых слоев болотных отложений; Е_ср - средний модуль деформации сжимаемых слоев, КПа, определяемый по формуле

, (11)

где H_i - мощность отдельных слоев торфа, ила, см; E_i - модуль деформации отдельных слоев торфа, устанавливаемый в зависимости от показателей состава и состояния торфяных отложений.

Уточненный расчет осадки основания насыпи на торфяном основании следует выполнять по результатам компрессионных испытаний болотных отложений.

Насыпи, сооружаемые на болотах II типа, необходимо проектировать независимо от их высоты, при полном удалении торфа устойчивой консистенции и посадки насыпи на минеральное дно болота (рис. 15).

Рис. 15. Конструкции насыпи на болоте II типа глубиной более 3 м

а - из песков мелких и пылеватых; 1 - поверхность болота; 2 - поверхность минерального дна болота; 3 - торф; 4 - канава-торфоприемник; 5 - песок мелкий пылеватый; 6 - супесь легкая; Н_р - расчетная высота насыпи

Глубину торфоприемников следует назначать равной толщине почвенно-растительного покрова, но не менее 1 м.

2.73. В лесных районах взамен выторфовывания допускается устройство насыпей на сланях при технико-экономическом обосновании проектного решения и соблюдении следующих условий: общая высота насыпей под поверхностью сланей с учетом ее просевшей части должна быть не менее 3 м; в период эксплуатации дороги слани должны находиться постоянно ниже уровня грунтовых вод.

2.74. Осадка основания насыпи S на болотах III типа определяется по формуле

S = S_сж + S_выд, (12)

где S_сж - осадка за счет сжатия более прочных слоев болотных отложений; S_выд - осадка за счет выдавливаемой части болотных отложений, не обладающих несущей способностью, равная суммарной мощности этих отложений.

2.75. Устойчивость основания и необходимость ограничения режима ее отсыпки устанавливаются по данным расчетов. При быстрой отсыпке насыпи устойчивость основания определяется по величине коэффициента безопасности , по формулам:

= Е_б/F_v; (13)

F_v = 1_н; (14)

F_б = А_о1_кр, (15)

где F_v - расчетное значение вертикальной силы, кПа; F_б - безопасное значение вертикальной сипы, кПа; 1_кр - расчетная величина полной сопротивляемости грунта основания сдвигу в кПа, определяемая при инженерно-геологических изысканиях с помощью лопастного прибора (крыльчатки, СК-8, СК-10); А_о - параметр, зависящий от очертания насыпи и относительной глубины расположения расчетного слоя, определяемый по табл. 12; 1_н - плотность грунта насыпи, г/см³.

Таблица 12

Устойчивость основания считается полностью обеспеченной независимо от интенсивности возведения насыпи при условии

> 1. (16)

При меньшем значении K_без типовая конструкция насыпи допускается к применению при условии обеспечения необходимого режима отсыпки, устанавливаемого расчетом.

2.76. Насыпи высотой до 3 м на болотах III типа следует проектировать с полным удалением торфа и посадкой на минеральное дно или без выторфовывания. В обоих случаях необходимо проводить технико-экономические сравнения. Величину осадки насыпи за счет сжатия торфяной корки следует определять согласно табл. 11.

2.77. Для нижней части насыпи необходимо предусматривать применение дренирующего грунта. Крутизну откосов насыпи ниже поверхности болота следует назначать по табл. 13.

Таблица 13

2.78. Насыпи высотой до 4 м можно проектировать без выторфовки или с частичной выторфовкой, но необходимо предусматривать статическое и динамическое испытание готового земляного полотна.

При сооружении насыпей на болотах всех типов должны быть соблюдены требования по снегонезаносимости, недопустимости осадок и пучения грунтов; для обеспечения устойчивости и уменьшения упругих деформаций и осадок под поездами сооружаются бермы, определяемые расчетом.

Насыпи на засоленных грунтах

2.79. По степени засоленности все грунты подразделяются на незасоленные и засоленные, ГОСТ 25100-82 (табл. 14).

Таблица 14

2.80. Земляное полотно на участках засоленных грунтов следует проектировать с учетом степени засоленности и вида засоления (хлоридное и сульфатно-хлоридное; сульфатное, хлоридно-сульфатное и содовое), а также пригодности засоленных грунтов для сооружения земляного полотна (прил. 1).

Химические анализы проб засоленных грунтов должны характеризовать грунт с наибольшей концентрацией солей, которая обычно наблюдается в июле-августе, а на орошаемых землях - осенью. При химическом анализе водной вытяжки из грунта определяются следующие компоненты: Cl1, SO₄11, НСО₃1, Na⁺ + К⁺, Са11, Mg11, сухой остаток и рН. Пробы грунта отбираются из основания насыпей на каждом засоленном участке трассы не менее 3, из резервов местных грунтов и карьеров по 3 - 4 пробы.

2.81. Слабо- и среднезасоленные грунты допускаются использовать для насыпей типовой конструкции в следующих случаях: при сильнозасоленных грунтах только на участках с сухим или осушаемым основанием и глубоким залеганием грунтовых вод при обязательном применении мер, направленных на предохранение верхней части земляного полотна от большего засоления; при дренирующих грунтах для возведения всей насыпи или нижней части на высоту не менее 0,7 м при наличии грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность; насыпей из мелких и пылеватых песков, глинистых и других недренирующих песков назначать не менее величины, приведенной в табл. 13; при удалении рыхлого поверхностного слоя грунта толщиной 0,5 м с засоленностью более 10 % с заменой его качественным грунтом, применительно к рис. 16, а, а под насыпями высотой до 6 м, на участках с сухим естественным основанием и глубоким залеганием грунтовых вод применительно к рис. 16, б - на участках с неглубоким залеганием грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность, рекомендуется применение дренажных и водоотводных устройств, понижающих уровень грунтовых вод.

2.82. При сильнозасоленных глинистых грунтах и нецелесообразности возвышения бровки насыпи над уровнем грунтовых вод до величин, указанных в табл. 10, необходимо предусматривать устройство капилляропрерывающих или гидроизолирующих прослоек.

2.83. Насыпи с резервами следует проектировать на участках с залеганием уровня грунтовых вод на глубине не менее 1 м. При этом расстояние от дна резерва до наивысшего уровня грунтовых вод должно быть не менее 0,3 м.

Насыпи без резервов применяются на участках с высоким уровнем залегания грунтовых вод и сооружаются, как правило, из привозного грунта. В случаях использования местного грунта его заготовку необходимо предусматривать посредством равномерной срезки поверхностного слоя толщиной 0,2 - 0,3 м в пределах полосы шириной 25 - 30 м в каждую сторону от оси земляного полотна.

Рис. 16. Конструкция насыпи высотой более 0,6 м на засоленных грунтах

а - на сухом основании из дренирующих грунтов; б - на участках с неглубоким залеганием уровня грунтовых вод, периодически выходящих на дневную поверхность; 1 - поверхность земли; 2 - канава; 3 - дренирующий грунт; h_з - глубина замены засоленного грунта на дренирующий грунт; Н - высота насыпи

Для лучшего отвода воды вдоль краев резервов следует устраивать продольные канавы. На солончаках и солонцах, где отвод воды из резервов будет затруднен, необходимо проектировать бермы.

При одновременном проектировании земляного полотна и ирригационной сети разрешается совмещать резервы с открытыми дренами и коллекторами глубиной до 3 м.

2.84. На участках мокрых солончаков, где уровень грунтовых вод залегает на глубине менее 0,6 м в течение всего года, насыпи следует проектировать из привозных, преимущественно песчаных грунтов или супесей; в пределах распространения такыров насыпи проектируют высотой не менее 0,5 м, а вдоль полевой стороны резервов предусматриваются валики высотой 0,3 - 0,4 м из местного грунта.

Выемки

2.85. Выемки проектируют в зависимости от: их глубины, определяемой по профилю; инженерно-геологических и гидрогеологических условий; снегонезаносимости; пучинистости грунтов и их устойчивости в откосах и основной площадки. Крутизна откосов назначается по табл. 13.

2.86. Конструкцию выемок глубиной до 12 м в глинистых грунтах (непылеватых и непереувлажненных) следует проектировать в соответствии с поперечным профилем, приведенным на рис. 17.

Рис. 17. Конструкция выемки глубиной до 12 м в глинистых грунтах

Выемки глубиной до 6 м, сооружаемые в районах с засушливым климатом, в дренирующих грунтах проектируются по профилю, приведенному на рис. 18.

Рис. 18. Конструкция выемки глубиной до 6 м в дренирующих грунтах в районах с засушливым климатом

Выемки глубиной от 2 - 12 м с закюветными полками в мелких и пылеватых песках, а также в глинах следует проектировать по профилю, приведенному на рис. 19.

Рис. 19. Конструкция выемки глубиной от 2 до 12 м с закюветными полками

а - в песках пылеватых; б - в глинах

Конструкции выемок в скальных легковыветривающихся неразмягченных грунтах с треугольными кюветами и кювет-траншеями приведены на рис. 20.

Рис. 20. Конструкции выемок в скальных грунтах

а - легковыветривающихся; б - легковыветривающихся неразмягчаемых; в - легковыветривающихся неразмягчаемых с кювет-траншеями; 1 - грунт в естественном залегании или подготовка из крупнообломочного грунта; 2 - кювет-траншея; 3 - элювиально-делювиальные грунты; L - ширина траншеи

Выемки глубиной по расчету, в переувлажненных глинистых грунтах, с закюветными полками проектируют по поперечному профилю, приведенному на рис. 21.

Рис. 21. Конструкция выемки в переувлажненных глинистых грунтах с закюветными полками глубиной по расчету

1 - переувлажненный глинистый грунт; 2 - дренирующий грунт; 3 - закюветная полка; 4 - канава; Н_р - расчетная глубина выемки; h_з - глубина замены на дренирующий грунт

Конструкции выемок в районах с засушливым климатом глубиной до 12 м, на местности с уклоном не более 1:3 в песках мелких и пылеватых, глинистых пылеватых, в том числе лессовидных грунтах, в лессах сухих приведены на рис. 22.

Рис. 22. Конструкция выемки глубиной до 12 м на местности с уклоном круче 1:3

а - в песках мелких, пылеватых, глинистых пылеватых, в том числе лессовидных; б - в лессах сухих, в районах с засушливым климатом; 1 - песок мелкий; 2 - глина пылеватая; 3 - нагорная канава; 4 - лесс сухой; 5 - полка; 6 - кювет

2.87. Верхнюю часть откосов скальных выемок в пределах элювиальных и делювиальных отложений следует проектировать крутизной от 1:1 до 1:1,5 в зависимости от мощности слоя отложений, вида породы и степени ее разрушенности.

Если мощность рыхлых отложений превышает 3 м, необходимо в особых случаях предусматривать устройство полки шириной не менее 3 м, разделяющей откосы рыхлых отложений и скальные породы.

Ширину закюветных полок необходимо устанавливать по табл. 15.

Таблица 15

2.88. Поверхность закюветных полок следует проектировать с уклоном 0,02 - 0,04 в сторону кюветов; уклон можно не предусматривать для полок в скальных породах, а также в песчаных грунтах в районах с засушливым климатом.

Выемки в переувлажненных глинистых грунтах

2.89. В выемках, сооружаемых в глинистых грунтах тугопластичной консистенции (0,25 < I_L 1 0,5), следует предусматривать замену глинистого грунта основания (см. рис. 21).

2.90. Продольный уклон дна траншеи, предназначенной для замены дренирующим грунтом, следует назначать не менее 5%.

Крутизну откосов выемок в переувлажненных глинистых грунтах следует принимать по табл. 13, а ширину закюветных полок - по табл. 15. Для глинистых грунтов, имеющих коэффициент консистенции более 0,5, толщину слоя замены следует назначать по расчету в зависимости от прочностных характеристик грунта и его подверженности морозному пучению, но не менее 0,5 м.

Необходимость замены глинистого грунта основания дренирующим, а также толщина слоя замены в выемках должны быть обоснованы в проектах технико-экономическими расчетами.

Выемки в скальных грунтах

2.91. Выемки в скальных грунтах с простыми инженерно-геологическими условиями допускается проектировать без проверки на устойчивость откосов на участках: с простыми условиями залегания скальных грунтов; при слоистом сложении скальных пород; при вертикальном и наклонном залегании пород.

2.92. Выемки в слабовыветривающихся скальных породах следует устраивать по поперечным профилям, приведенным на рис. 20.

2.93. Ширину выемок понизу глубиной до 6 м следует назначать равной 9 м, а выемок глубиной от 6 до 16 м - 10 м. Эти размеры разрешается уменьшать при наличии подпорных стен, при этом расстояние от оси крайнего пути до откосов в уровне подошвы шпал или до подпорной стенки определяют в зависимости от намечаемых способов разработки, но не менее 3,7 м в одну сторону и 3 м в другую.

2.94. В откосах выемок необходимо проектировать камеры шириной 6 м, глубиной 2,5 м и высотой 2,8 м, располагая их в шахматном порядке через 300 м. В промежутках между камерами через каждые 50 м следует размещать ниши шириной 3 м, глубиной 1 м, высотой 2 м (рис. 25, б).

2.95. Для отвода воды из выемок необходимо устраивать по обеим сторонам основной площадки полотна бордюры из местного камня или бетонных блоков или кюветы, глубина которых определяется расчетом (рис. 25, а, б, в).

Разрешается проектировать основание земляного полотна с подготовкой из крупнообломочного или песчаного грунта (рис. 25, г).

Рис. 25. Конструкция выемки в слабовыветривающихся скальных грунтах

а - без кюветов с камерами и нишами; б, в - с кюветами, заглубленными в скальные грунты; г - с кюветами, получаемыми за счет основной площадки земляного полотна; 1 - бордюрный блок; 2 - камера; 3 - скальный грунт; 4 - делювий и элювий; 5 - ниша; 6 - кювет; 7 - песчаный или обломочно-щебеночный грунт

2.96. Выемки в легковыветривающихся скальных породах следует проектировать с закюветными полками, а также с кювет-траншеями (рис. 20) или с поддерживающими ограждениями стенками для защиты пути и полотна от материала выветривания, осыпающегося с откосов. Ширину закюветной полки следует принимать по табл. 15.

2.97. Ширину и глубину кювет-траншей в выемках в пределах участков, где возможны вывалы отдельных камней из откосов выемок, и со склонов косогоров следует назначать по расчету. Целесообразность устройства траншей и их размеры должны быть обоснованы в проектах.

2.98. В легковыветривающихся размягчаемых скальных породах выемки следует проектировать согласно рис. 17, 19 с откосами крутизной, назначаемой по табл. 13, и закюветными полками шириной, принимаемой по табл. 15.

Выемки в засушливых районах и песчаных пустынях

2.99. Выемки в районах с жарким и засушливым климатом на песках при полном впитывании атмосферных осадков проектируются без сливной призмы и кюветов (рис. 23, 24). Крутизна откосов выемок устанавливается в зависимости от угла естественного откоса песков и должна быть не более 1:2 для районов с незаросшими и слабозаросшими песками и 1:1,5 и положе для районов с полузаросшими и заросшими песками.

Рис. 23. Конструкция выемки глубиной до 12 м в песках мелких, сухих рыхлого сложения

Рис. 24. Конструкция выемки глубиной до 2 м в песках мелких, сухих рыхлого сложения

При сильной заносимости песком кавальеры не устраиваются. Песок из выемки удаляют за пределы откосов и складывают слоем до 1 м, защищая от выдувания.

2.100. Откосы, бермы, бровки, обочины выемок и кавальеры закрепляют для защиты от выдувания песка. Укрепление откосов осуществляется минеральными грунтами, полуявными щитами из пучков, щитами и матами из прямостебельных растений, сплошным покрытием. При закреплении откосов выемок с обеих сторон должны быть укреплены от выдувания также торцовые части откосов и нулевые места с помощью покрытия гравелистым, щебенистым грунтом.

Для защиты выемок от заносов песком должна быть закреплена полоса, прилегающая к выемке, на ширину не менее 50 - 150 м с каждой стороны.

2.101. Для укрепления откосов следует использовать геотекстиль сплошной, мелкоячеистый с заполнителем в виде посева трав.

Конструкции укрепления синтетическими неткаными материалами (СНМ) могут быть защитными и несущими. Для защиты откосов от ветровой эрозии применяют мелкоячеистый СНМ. Его укладывают по всей поверхности откоса в виде сплошного покрытия с заводом верхнего края под слои грунта толщиной 10 - 15 см и с закреплением нижнего края у подошвы. Для засыпки используется слой растительного грунта или торфо-песчаной смеси. В условиях барханных песков посев трав соответствующих сортов производится перед укладкой геотекстиля в грунт откоса на глубину 2 - 3 см с помощью ручных грабель или другими способами. Полотна геотекстиля укрепляются на откосе металлическими штырями П-образной формы из проволоки диаметром 6 мм, длиной 300 мм (рис. 26).

Рис. 26. Конструкция насыпи высотой 2 - 6 м из песка мелкозернистого в условиях засушливого климата скреплением откосов геотекстилем

1 - грунт насыпи; 2 - геотекстиль; 3 - штыри для закрепления геотекстиля; 4 - песчано-суглинистая смесь

Земляное полотно в районах подвижных песков

2.102. В подавляющем большинстве пески пустынь относятся к мелкозернистым пылеватым пескам, содержащим до 80 - 90% частиц размером 0,25 - 0,05 мм, с углом естественного откоса 30 - 401 и перемещающимся при скорости ветра около 3,1 м/с на высоте 1 м.

Конструкция насыпей из барханного песка, а также мероприятия по их защите от песчаных заносов и выдувания зависят от степени заносимости в данном районе, степени закрепленности растительностью площадей, прилегающих к пути, от почвенных условий для растительности - пескозакрепителя (влажность, засоленность и др.).

Откосы, обочины, бровки, бермы и резервы таких насыпей также закрепляют от выдувания.

2.103. При полном впитывании атмосферных осадков насыпью она сооружается без сливной призмы и водоотводов. Устойчивость откосов обеспечивается при крутизне 1:2. При хорошо дренирующих грунтах иногда устраивают "глухие" резервы без детальной планировки откосов и дна, но при этом в них через каждые 100 м оставляются земляные перемычки, предотвращающие образование большой волны при внезапных ливнях с ветром. Форма и величина резервов не должна увеличивать пескозаносимость.

2.104. Степень естественного закрепления поверхности и подвижности песка на местности, прилегающей к пути, оценивается по характеристике поверхности: при слабозаросших песках - менее 15 %, полузаросших - 15 - 35%, заросших - более 35%.

2.105. В районах распространения барханных незаросших и слабозаросших песков земляное полотно следует проектировать в виде насыпей высотой 0,5 - 0,6 м, возводимых, как правило, из резервов глубиной до 0,2 м. В пределах равнин и межбарханных понижений в проектах земляного полотна, кроме того, необходимо предусматривать: планировку прилегающей к полотну полосы шириной 15 - 40 м с каждой стороны полотна с разравниванием на ней подвижных форм рельефа; закрепление подвижных форм рельефа механической защитой, растительностью или другими способами на ширину 200 м от проектируемого пути; откосы и бровки необходимо укреплять независимо от степени естественной закрепленности поверхности песка на местности, прилегающей к земляному полотну.

2.106. Насыпи следует проектировать с использованием грунта из узких и глубоких резервов, а крутизну откосов принимать 1:1,5 в зависимости от устойчивости грунтов и от размыва их атмосферными водами.

Выемки глубиной до 2 м следует проектировать раскрытыми с откосами крутизной 1:10 и более пологими.

2.107. На участках с полузаросшей и заросшей поверхностью прилегающих площадей земляное полотно следует проектировать с расчетом максимального сохранения растительности и естественного рельефа прилегающей местности. Крутизну откосов насыпей в данном случае необходимо принимать по табл. 13. Выемки на этих участках следует проектировать с откосами крутизной 1:1,5 и положе в зависимости от угла внутреннего трения песков; выемки глубиной до 2 м проектировать раскрытыми не рекомендуется.

Земляное полотно в районах искусственного орошения

2.108. В районах искусственного орошения земляное полотно следует проектировать с учетом неблагоприятного водного режима, возникающего вследствие: общего повышения уровня грунтовых вод при поливе и промывке грунтов; местного повышения уровня грунтовых вод вследствие размещения земляного полотна вблизи сооружений оросительной и водосборно-сбросной системы затопления резервов, водоотводных нагорных канав и кюветов промывными и поливными водами.

2.109. Проектировать земляное полотно следует с учетом минимального использования площади орошаемых земель. При этом использование ирригационных дамб и сооружений для прохождения по ним пути следует согласовывать с местными организациями, а также с проектно-изыскательской организацией, разработавшей проект ирригационной системы и ее развития.

2.110. Земляное полотно, проходящее на расстоянии менее 60 м от магистральных и распределительных каналов и других сооружений ирригационной сети, необходимо проектировать с учетом рельефа местности, конструкции канала и расхода в нем воды, условий отвода поверхностной воды от земляного полотна, наличия и расположения подъездных автодорог к населенным пунктам, необходимости устройства водопропускных сооружений, возможности увеличения высоты насыпи при приближении к каналу, условий эксплуатации пути и канала, возможности сельскохозяйственного использования площадей между земляным полотном и каналом.

2.111. Расстояние между бровками канала водосборно-сбросной сети и резерва или водоотводной канавы следует принимать не менее 4,5 м. Использование кюветов, нагорных и водоотводных канав в качестве распределителей воды не допускается.

2.112. Расчетный горизонт грунтовых вод следует принимать по данным многолетних стационарных гидрологических наблюдений в районе проектирования. При отсутствии таких данных расчетный горизонт грунтовых вод следует устанавливать при инженерно-геологическом обследовании района с учетом сезонных многолетних колебаний уровня грунтовых вод в других районах с аналогичными условиями, а также возможных последующих изменений этого уровня, связанных с освоением и орошением земель. Во всех случаях в качестве расчетного следует принимать наивысший многолетний уровень грунтовых вод.

2.113. На территориях, подлежащих освоению в период эксплуатации пути, расчетный горизонт грунтовых вод необходимо принимать по перспективным данным органов водного хозяйства с учетом прогноза изменений естественного уровня грунтовых вод, связанных как с орошением, так и с дренажными мероприятиями.

2.114. При расположении земляного полотна в непосредственной близости от ирригационных сооружений необходимо учитывать, что фильтрационный максимум уровня грунтовых вод возникает в период работы канала с наибольшей нагрузкой.

Фильтрационный максимум уровня грунтовых вод следует принимать в качестве расчетного в случаях, когда он будет выше естественного уровня.

2.115. В районах искусственного орошения земляное полотно следует проектировать, как правило, насыпями с применением поперечных профилей, приведенных на рис. 27. Высоту насыпей необходимо определять с учетом предохранения верхней части земляного полотна от увлажнения грунтовыми и поверхностными водами (в зависимости от вида используемого грунта, степени его засоления и условий водоотвода).

Рис. 27. Конструкция насыпи вблизи ирригационных сооружений

а - насыпь вдоль закрытых трубчатых дрен или коллекторов; б - то же, вдоль каналов из железобетонных лотков; в - то же, вдоль каналов за пределами фильтрационного максимума горизонта грунтовых вод; г - то же, вдоль открытых коллекторов; 1 - трубчатая дрена; 2 - лоток; 3 - расчетный уровень воды в канаве; 4 - канава; 5 - горизонт грунтовых вод (ГГВ), пониженный дреной или коллектором; 6 - естественный максимум ГГВ; 7 - фильтрационный максимум ГГВ; 8 - расчетное возвышение бровки земляного полотна над ГГВ; L - расстояние по расчету

2.116. Типовые конструкции выемок в лессовых грунтах для засушливого (рис. 28) и влажного (рис. 29) климатов разработаны применительно к участкам, расположенным в относительно благоприятных инженерно-геологических условиях на местности с поперечным уклоном менее 1:3.

Рис. 28. Конструкция выемки глубиной до 12 м в лессовых грунтах в районах с засушливым климатом

Рис. 29. Конструкция выемки глубиной до 2 - 12 м в лессовых грунтах в районах с влажным климатом

При высоте откоса более 2 м устраиваются закюветные полки для сбора и очистки осыпавшегося грунта. Для механизированной уборки требуется ширина полок 3 - 4 м.

2.117. Для предупреждения просадок в толще лесса, вызываемых инфильтрацией воды, дно и откосы водоотводов должны быть покрыты слоем гидроизоляции - битумом, асфальтовой мастикой, гидрофобным цементогрунтом с учетом допускаемых скоростей течения (см. прил. 10 настоящего Пособия).

Для защиты от размыва земляного полотна устраивают монолитные бетонные или сборные железобетонные покрытия с заделкой швов между сборными плитами битумом или асфальтовой мастикой.

Земляное полотно на вечномерзлых грунтах

2.118. Особенность проектирования земляного полотна, возводимого в районах распространения вечномерзлых грунтов, заключается в выборе принципов строительства (ВСН 200-85 и СНиП 2.05.02-85). При этом различают три принципа:

I - обеспечение поднятия верхнего горизонта вечной мерзлоты (ВГВМ) не ниже подошвы насыпи и сохранение его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации;

II - допущение частичного оттаивания грунта в основании насыпи и возможности нахождения его в талом состоянии в период эксплуатации при условии ограничения осадок допустимыми пределами;

III - обеспечение предварительного оттаивания вечномерзлых грунтов и осушения дорожной полосы до возведения земляного полотна.

2.119. Первый принцип применяется при низкотемпературных грунтах зоны I - I вечной мерзлоты, приведенной на картах дорожно-климатического районирования (см. прил. 17 и 18), при наличии термопросадочных грунтов III - V категории согласно классификаций для железных и автомобильных дорог, помещенных в прил. 4, и глинистых грунтов с суммарной влажностью в сезонооттаивающем слое выше границы текучести (в случае проектирования дорог с капитальным покрытием).

Второй принцип может быть применен во всех случаях в качестве основного из конкурирующих вариантов проектирования, оцениваемых технико-экономическими расчетами.

Третий принцип может быть применен в случае высокотемпературной вечной мерзлоты островного распространения, когда возможно заблаговременное оттаивание вечномерзлых грунтов и осушение дорожной полосы.

2.120. При проектировании земляного полотна железных и автомобильных дорог промышленных предприятий по I принципу необходимо обеспечивать сохранение ВГВМ или ее "новообразование" с помощью применения термоизоляции из торфа, пенопласта и геотекстилей. Характеристики последних и методика их применения приведены в прил. 15.

2.121. При проектировании земляного полотна необходимо предусматривать полную механизацию строительных работ.

2.122. Земляное полотно следует проектировать:

с минимальным использованием выемок;

исходя из условий снегонезаносимости;

обеспечения естественного водоотвода с сохранением мохово-растительного покрова в основании насыпей и на прилегающей территории;

с максимальным использованием песчаных грунтов в талом, сыпучемерзлом и сухомерзлом состоянии (см. прил. 5);

не допуская сооружения насыпей из резервов;

прогнозировать "новообразования" вечной мерзлоты в теле и в основании насыпей;

применять инженерные способы управления температурным режимом грунтовых массивов;

применять армирующие и дренирующие прослойки из геотекстиля и других способов управления напряженно-деформированным состоянием земляного полотна на участках использования переувлажненных и пылеватых грунтов, а также другие способы управления напряженно-деформированным состоянием земляного полотна на участках использования переувлажненных и пылеватых грунтов.

2.123. Конструкции земляного полотна разрабатывают по типовым или индивидуальным проектам исходя из учета следующих природных и других условий:

типа местности, определяемого по данным мерзлотной инженерно-геологической съемки, с выделением по трассе тундровых ландшафтов со сливающейся вечной мерзлотой, лесотундровых, луговых и болотных с несливающейся вечной мерзлотой, для определения осадок основания земляного полотна (см. прил. 5);

температуры вечномерзлых грунтов основания земляного полотна, определяемой по данным инженерно-геологических изысканий;

дорожно-климатических зон (см. прил. 23, 24);

состава и состояния грунтов в карьерах и их технологической пригодности для сооружения земляного полотна, определяемых по прил. 5.

Насыпи и выемки на тундровых ландшафтах со сливающейся мерзлотой в дорожно-климатической зоне I - I следует проектировать преимущественно по 1 принципу с сохранением или "новообразованием" мерзлоты исходя из прогноза, основанного на теплотехнических расчетах на ЭВМ, с применением теплоизоляционных слоев из торфа, пенопласта и геотекстилей, а также с учетом состава и состояния грунтов в карьерах и технологии производства работ.

Насыпи и выемки на лесотундровых, болотных и луговых ландшафтах с несливающейся мерзлотой или с залеганием верхней границы вечной мерзлоты (ВГВМ) на глубине более 3 м, чаще встречающиеся в дорожно-климатической зоне 1 - 3, следует проектировать с допущением оттаивания высокотемпературных грунтов под земляным полотном в процессе эксплуатации и учетом его осадки по расчету.

2.124. Выбор конструкций земляного полотна, а также устройств, обеспечивающих управление тепловым режимом в грунтовых массивах, с целью обеспечения его устойчивости должен осуществляться на основе комплексного изучения и анализа природных условий и технико-экономических расчетов.

Для предупреждения неравномерных деформаций подрельсового основания в проектах железнодорожных путей и дорожных покрытий должны быть разработаны комплексные технические мероприятия по обеспечению сохранения (стабилизации) земляного полотна в вечномерзлом состоянии, с этой целью конструкции сооружаются с теплоизоляцией из торфа, пенопласта и геотекстиля согласно теплотехническому расчету.

2.125. По типовым поперечным профилям следует проектировать: насыпи на грунтах I и II категории термопросадочности на скальных, крупнообломочных, песчаных талых и сыпучемерзлых грунтах; выемки глубиной до 12 м в скальных и крупнообломочных грунтах и песках крупной и средней крупности.

2.126. По индивидуальным проектам возводят земляное полотно на участках:

производства земляных работ с использованием твердомерзлых песчаных грунтов с характеристиками, приведенными в прил. 5;

производства работ способом гидромеханизации;

периодического подтопления и пересечения озер;

интенсивного снегонакопления и его переноса;

развития термоэрозионного оврагообразования;

насыпей из скальных, крупнообломочных, песчаных и сыпучемерзлых грунтов на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности и на участках залегания подземных льдов;

выемок в грунтах III и IV категории термопросадочности;

выемок на сильнозаносимых участках;

миграционных бугров пучения, термокарстовых впадин с залеганием погребенного лада;

на косогорах крутизной 3 - 151, подверженных солифлюкционным процессам и наледообразованиям;

пересечений нефтегазопроводов и других сооружений.

2.127. Для сооружения насыпей должны максимально использоваться песчаные грунты из сосредоточенных карьеров, разрабатываемых в поймах и на террасах рек.

Сухомерзлые грунты пригодны для сооружения земляного полотна по технологическим схемам с послойным их уплотнением решетчатыми и вибрационными катками с учетом осадки и доуплотнения при оттаивании (см. прил. 5).

Твердомерзлые песчаные грунты допускается укладывать в насыпи, если их содержание в массе талого грунта не превышает 30% по объему в сезонноталом слое и 50% в пределах прогнозируемого вечномерзлого ядра насыпи с тщательным послойным уплотнением.

Не допускается укладывать льдонасыщенные мерзлые грунты в земляное полотно без предварительной подготовки. Льдонасыщенные песчаные грунты можно использовать для заготовки талого грунта в карьерах методом послойного радиационного оттаивания с гидромониторной или гидромониторно-бульдозерной периодической срезкой оттаивающего грунта, с последующей укладкой в насыпи.

Насыпи с применением термоизолирующих прослоек

2.128. Типовые конструкции насыпей, сооружаемых на вечномерзлых грунтах, приводятся на рис. 30 - 36, выемок - на рис. 37, 38.

2.129. Бермы шириной 1 - 3 м сооружаются из торфа или пенопласта и прикрываются слоем суглинка 0,2 м, а откосы - торфопесчаной смесью толщиной 0,2 м с засевом семенами дикорастущих трав (рис. 30).

Рис. 30. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах I и II категории термопросадочности

1 - пенопласт; 2 - суглинок толщиной 0,2 м; 3 - торфопесчаная смесь толщиной 0,2 м с засевом семенами дикорастущих трав; 4 - талые и сухомерзлые песчаные грунты; 5 - мохово-растительный слой; 6 - поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки насыпи; 7 - новообразованная поверхность мерзлоты под насыпью; Н_р - высота насыпи по расчету

2.130. Насыпи высотой более 1,5 м проектируются по I принципу строительства на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности на тундровых ландшафтах со сливающейся мерзлотой из талых, сыпуче- или сухомерзлых грунтов с укладкой геотекстиля под балластной призмой на выравнивающий слой песка толщиной 0,1 м с содержанием в нем пылеватых фракций не более 30% и устройством бермы шириной 1 - 3 м с покрытием торфопесчаной смесью слоем 0,2 м (рис. 31). Высота насыпи определяется по расчету.

Рис. 31. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах III - IV категории термопросадочности с бермами и укладкой геотекстиля

1 - торфопесчаная смесь толщиной 0,2 м; 2 - берма; 3 - геотекстиль; 4 - грунт насыпи; 3 - мохово-растительный слой; 6 - поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки; 7 - новообразованная поверхность мерзлоты; H_р - высота насыпи по расчету; h_т - глубина сезонного протаивания грунтов

2.131. Насыпи высотой 2 - 3 м проектируются по I принципу строительства на вечномерзлых грунтах IV категории термопросадочности и более, на бугристых торфяниках (миграционных буграх пучения), со сливающейся мерзлотой и сезонно-талым слоем толщиной до 0,6 м. Сооружаются такие насыпи из талых, сыпуче- или сухомерзлых грунтов с заменой дренирующим грунтом (по расчету) и покрытием откосов торфом или торфогрунтовой смесью с засевом семенами дикорастущих трав (рис. 32).

Рис. 32. Конструкция насыпи высотой 2 - 3 м на вечномерзлых грунтах IV и более категорий термопросадочности (торфяных буграх пучения) с заменой торфа в основании на дренирующий грунт и устройством теплоизоляции из торфа на откосах

1 - торф; 2 - грунт насыпи; 3 - поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки насыпи; 4 - новообразованная поверхность мерзлоты; h_з - толщина замены дренирующим грунтом; Н_р - высота насыпи по расчету

2.132. Конструкции насыпей высотой 1,5 - 3 м проектируются по I принципу строительства на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности, а также на участках с залеганием от поверхности кровли подземных льдов на глубине более 1,5 м. Сооружаются такие насыпи из талых сыпуче- или сухомерзлых грунтов. Теплоизоляционный слой устраивается в обойме из геотекстиля и сыпучемерзлого глинистого грунта, песка или обломочного грунта толщиной 0,5 - 1 м. Откосы покрываются торфом или торфогрунтовой смесью мощностью 0,3 - 0,5 м (рис. 33).

Рис. 33. Конструкция насыпи высотой 1,5 - 3 м на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности или на участках с близким от поверхности залеганием подземных льдов, с термоизоляционным слоем из геотекстиля в обойме и утепленными откосами из торфа

1 - лед; 2 - мохово-растительный слой; 3 - торф; 4 - торфопесчаная смесь; 5 - геотекстиль; 6 - сыпучемерзлый песок; 7 - грунт насыпи; 8 - поверхность вечной мерзлоты до постройки насыпи; 9 - новообразованная поверхность мерзлоты; Н_р - высота насыпи по расчету

2.133. Конструкции насыпей высотой более 3 м проектируется по II принципу строительства на талых грунтах, на пойменно-луговых и болотных ландшафтах с отсутствием вечной мерзлоты или глубоким ее залеганием. Сооружаются такие насыпи из талых сухо- или сыпучемерзлых грунтов с применением для армирования геотекстиля в полуобойме. Под балластной призмой укладывается геотекстиль. Откосы покрываются торфогрунтовой смесью и засеиваются семенами дикорастущих трав.

Геотекстиль укладывается на выровненный песчаный слой, который в процессе отсыпки погружается в слабые грунты основания и дает осадку 0,2 - 0,4 м (рис. 34).

Рис. 34. Конструкция насыпи высотой более 3 м на талых грунтах, залегающих на участках с отсутствием вечной мерзлоты или ее глубоким залеганием из талых сухо- или сыпучемерзлых грунтов

1 - мохово-растительный покров; 2 - торфогрунтовая смесь; 3 - геотекстиль; 4 - грунт насыпи; Н_р - высота насыпи по расчету; S - осадка насыпи

2.134. Насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах I и II категории термопросадочности проектируются на застроенных территориях промышленных предприятий, станциях и погрузочно-разгрузочных пунктах по II принципу строительства. Сооружаются такие насыпи из талых сухо- или сыпучемерзлых песчаных грунтов. Водоотводы устраиваются в виде канав, укрепленных железобетонными плитами. На обводненных территориях возможно устройство железобетонных лотков, утепленных торфом или пенопластом (рис. 35). Следует предусматривать осадку основания насыпи по расчету или по табл. 70.

Рис. 35. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах I и II категории термопросадочности, проектируется по II принципу строительства на застроенных территориях, из талых, сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов

1 - мохово-растительный слой; 2 - пенопласт или торф; 3 - железобетонный лоток; 4 - грунт насыпи; 5 - укрепление канавы железобетонными плитами; 6 - поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки насыпи; 7 - новообразованная поверхность мерзлоты; S - осадка основания насыпи; Н_р - расчетная высота насыпи

2.135. Насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности, на тундровых ландшафтах со сливающейся мерзлотой сооружаются из талых сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов, на застроенных территориях, станциях и погрузочно-разгрузочных пунктах с заменой на дренирующий грунт на глубину по расчету и с применением геотекстиля под откосами и основной площадкой земляного полотна (см. рис. 36).

Рис. 36. Конструкция насыпи высотой менее 1,5 м на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности из талых, сыпуче- и сухомерзлых песчаных грунтов, проектируемой на станции и погрузочно-разгрузочных пунктах, с заменой грунтов в основании насыпи на дренирующий грунт и применением геотекстиля

1 - мохово-растительный слой; 2 - геотекстиль; 3 - грунт насыпи; 4 - дренирующий грунт; 5 - торфопесчаная смесь толщиной 0,15 м; 6 - дрена или трубо-фильтр; 7 - поверхность горизонта вечной мерзлоты до постройки насыпи; 8 - новообразованная поверхность мерзлоты; h_з - глубина замены групп основания насыпи на дренирующий; 9 - граница отвода земель; Н_р - высота насыпи по расчету

2.136. Геотекстили, характеристики которых приведены в прил. 15, применяют в целях:

повышения несущей способности, уменьшения деформации основной площадки земляного полотна;

повышения надежности работы прослоек из влагоемких грунтов в конструкциях земляного полотна, рассчитанных на сохранение и новообразование мерзлоты (рис. 32, 33);

повышения устойчивости сопряжений насыпей с искусственными сооружениями, а также участков земляного полотна, испытывающих повышенные динамические нагрузки (под стыками, стрелочными переводами, переездами);

укрепления откосов, водоотводов и обочин (рис. 36);

повышения долговечности и надежности работы балластной призмы и основной площадки, а также дренажных устройств (рис. 31);

противопучинной защиты земляного полотна (рис. 31, 36);

расширения области целесообразного применения местных пылеватых и связных грунтов;

ускорения обезвоживания штабелей намывного грунта, подготавливаемых к разработке в зимнее время;

ускорения стабилизации слабых и оттаивающих грунтов основания;

повышения темпов строительства и укладки верхнего строения пути в условиях дефицита балластных материалов.

2.137. Схемы размещения армирующих полотнищ геотекстилей выбирают по направлению наибольших растягивающих напряжений. На линейно-промежуточных участках земляного полотна, характеризуемых плоским напряженно-деформированным состоянием, рекомендуется поперечная схема размещения полотнищ без их скрепления друг с другом, внахлестку полотнищ на 0,2 м.

На участках с повышенной деформативностью грунтов оснований применяются схемы с защемлением краев полотнищ в мерзлом грунте.

2.138. При возведении насыпей высотой 1,5 - 3 м на слабых грунтах используют полотнища геотекстилей с разрывной прочностью не менее 3 МПа, определяемой по схеме испытаний на разрыв, защемленной в грунте мембраны (Бидим И-44, Дорнит Ф-2). При сооружении насыпей высотой более 4 м требуемые параметры прослоек геотекстиля следует определять с использованием алгоритмов ГФАП, например П-006591. Кроме того, можно применять поярусное размещение прослоек геотекстиля через 2 - 4 м по высоте насыпи (см. прил. 15).

2.139. Подтопляемые участки насыпи следует отсыпать из скальных, дресвяных или песчаных грунтов с содержанием фракций размером менее 0,1 мм и не более 30% или из талых глинистых грунтов с преобладанием каолинитовых и гидрослядистых минералов над монтмориллонитовыми.

2.140. В качестве волнозащитных устройств для насыпей при скоростях продольных течений не более размывающих допускается применять свободные пляжевые откосы с волнообразными продольными профилями, образующимися при свободном растекании гидросмеси при продольно-торцовых схемах намыва, а также с устройством баров с пологими откосами.

2.141. При проектировании волнозащитных откосов расчетные параметры волновых воздействий, определяемых по СНиП 2.08.04-82, допускается, определять за расчетный интервал времени, равный времени естественного зарастания пляжевых откосов растительностью, которой для районов кочковато-ерниковой тундры составляет 10 - 15 лет, для мохово-лишайниковой тундры - 25 - 30 лет, для арктического побережья - 100 лет.

2.142. Для ускорения зарастания пляжевых откосов необходимо выполнить работы по их биологическому закреплению с известкованием почв, внесением удобрений с засевом откосов дикорастущими травами. Ширину регуляционных дамб назначают не менее 3 м поверху.

2.143. У водопропускных труб и малых мостов бровка земляного полотна должна возвышаться над расчетным горизонтом воды с учетом подпора и высоты волны с набегом ее на откос не менее 1 м.

При высоте подтопления насыпей более 2 м следует применять бермы с откосами 1:3 - 1:4, укрепленными матами из геотекстиля или железобетонными плитами, уложенными по слою геотекстиля. Допускается устройство берм из привозного скального или валунно-галечного грунта.