Требования к грунтам земляного полотна на многолетнемерзлых грунтах

Для возведения насыпей применяют грунты, обеспечивающие необходимую прочность и устойчивость земляного полотна. Грунты классифицируют по двум основным группам: глинистые (супеси, суглинки и глины) и несцементированные обломочные грунты (крупнообломочные и песчаные). Разновидности грунтов внутри названных групп устанавливают согласно СНиП 2.05.02-85 и ГОСТ 25100-95.

Крупнообломочные и песчаные грунты (кроме пылеватых песков), а также водостойкие местные материалы (отходы дробильно-сортировочных фабрик, хорошо обожженные горелые породы и т.д.) допускают для возведения насыпей без ограничений. При этом максимальный размер ребер отдельных камней в грунтовом массиве, укладываемом в нижнюю часть земляного полотна, должен быть менее 2/3 толщины уплотняемого слоя, а в верхнюю часть (в пределах слоя толщиной 1 м) - менее 30 см. Не следует применять илистые грунты, жирные глины, трепелы и другие грунты, перечисленные в СНиП 2.05.02-85 (пп. 6.6.-6.7.) и ГОСТ 25100-95.

На марях и в местах с высокой влажностью (мокрые места) предпочтение следует отдавать несцементированным обломочным разномерным грунтам.

На всех типах местности можно применять также и глинистые грунты, удовлетворяющие требованиям табл. 19.12.

Требования к глинистым грунтам для возведения земляного полотна

Часть насыпи	Глубина расположения слоя от низа дорожной одежды, м	Покрытия капитальные	Покрытия усовершенствованные облегченные	Покрытия переходного и низшего типов
Тип местности по характеру поверхностного стока, степени увлажнения и мерзлотно-грунтовым условиям (таблица 19.3)
1 - сухие места	2 - сырые места	3 - мокрые места	1 - сухие места	2 - сырые места	3 - мокрые места	1 - сухие места	2 - сырые места	3 - мокрые места
Верхняя	До 1,5	Супеси легкие, суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц менее 35 % и глинистых менее 15 %	Супеси легкие с содержанием пылеватых частиц менее 35 % и глинистых менее 5 %	Супеси легкие и суглинки легкие, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее 50 % и глинистых менее 20 %	Супеси и суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц менее 35 % и глинистых менее 15 %	Супеси легкие и суглинки, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее 55 % и глинистых менее 25 %	Супеси легкие и суглинки легкие, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее 40 % и глинистых менее 20 %
Нижняя неподтапливаемая	1,5-6	Супеси легкие, суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц менее 35 % и глинистых менее 15 %	Супеси и суглинки легкие, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее 55 % и глинистых менее 25 %	Супеси и суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц менее 35 % и глинистых менее 15 %	Супеси и суглинки легкие, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее 60 % и глинистых менее 20 %	Супеси легкие и суглинки легкие, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее 40 % и глинистых менее 20 %
Нижняя подтапливаемая	1,5-6		Супеси легкие и суглинки легкие с содержанием пылеватых частиц менее 35 % и глинистых менее 15 %		Супеси лег-, кие и суглинки легкие, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее 20 %	Супеси и суглинки легкие, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее 35 % и глинистых менее 15 %		Супеси и суглинки легкие, суглинки и глины с содержанием пылеватых частиц менее
55 % и глинистых менее 25 %	40 % и глинистых менее 20 %

1. Коэффициент морозного пучения глинистых грунтов, отсыпаемых в верхнюю часть насыпи, должен быть менее 3 %, а в нижнюю часть - 5 %.

2. Степень засоленности глинистых грунтов, отсыпаемых в верхнюю часть насыпи, должна быть менее 0,25 г/см³ порового раствора, а в нижнюю часть - 0,5 г/см³.

Влажность глинистых грунтов, используемых для возведения земляного полотна, должна быть менее допустимой при требуемом коэффициенте уплотнения (табл. 19.13).

Допустимая относительная влажность грунта (в долях от оптимальной* влажности)

Грунты	Требуемый коэффициент уплотнения
1-0,98	0,95	0,9
Супеси легкие	0,9-1,20	0,85-1,30	0,8-1,40
Суглинки легкие пылеватые	0,9-1,15	0,85-1,25	0,8-1,35
Глины, суглинки тяжелые и тяжелые пылеватые	0,9-1,10	0.82-1,20	0,8-1,30
Глины пылеватые	0,9-1,05	0,90-1,15	0,8-1,20

* Значения оптимальной влажности для характерных грунтов зоны вечной мерзлоты можно определить через влажность предела текучести по следующим зависимостям (А.С. Плоцкого, 1974): супесь легкая W_o_пт = 0,7 W_тек; суглинок легкий пылеватый W_o_пт = 0,6 W_тек; суглинок тяжелый, глина пылеватая W_o_пт = 0,55 W_тек.

Степень пригодности глинистых грунтов для сооружения земляного полотна устанавливают испытанием грунтовых проб и образцов, отобранных в карьерах и резервах, с определением:

влажности на границах раскатывания и текучести, объемного и удельного весов (ГОСТ 5180-84);

оптимальной влажности и максимальной плотности грунта (ГОСТ 22733-2002, ГОСТ 5180-84);

засоленности грунта методом водной вытяжки;

набухания по стандартной методике на приборе ПНГ;

коэффициента пучения грунта. Коэффициент пучения грунта определяют при температуре испытаний ниже минус 10-12°С, обеспечивающих натурные скорости промерзаний. Наименьший коэффициент уплотнения грунта в насыпях назначают в зависимости от расположения слоя грунта в насыпи по высоте, типа покрытия и дорожно-климатической зоны (табл. 19.14).

Наименьшие значения коэффициента уплотнения грунта К_у

Часть насыпи	Глубина расположения от низа дорожной одежды, м	Подзоны I дорожно-климатической зоны
I₁ - северная подзона	I₂ - центральная подзона	I₃ - южная подзона
Тип дорожного покрытия
Капитальное	Облегченное	Переходное и низшее	Капитальное	Облегченное	Переходное и низшее	Капитальное	Облегченное	Переходное и низшее
Верхняя	0,0-0,4 0,1-1,0 1,0-1,5	0,97-0,96 0,96-0,94 0,95-0,93	0,96 0,93 0,91	0,94 0,93 0,90	0,98-0,97 0,97-0,96 0,96-0,95	0,97 0,95 0,94	0,95 0,94 0,92	0,98-1,00 0,98-0,97 0,97-0,96	0,98 0,96 0,95	0,96 0,95 0,93
Нижняя неподтапливаемая	1,5-6,0	0,93-0,90	0,90	0,90	0,94-0,92	0,91	0,91	0,95-0,93	0,92	0,92
Нижняя подтапливаемая	1,5-6,0	0,96-0,93	0,93	0,92	0,97-0,94	0,94	0,93	0,98-0,95	0,95	0,95

Примечание: Большие значения К_у принимают для цементобетонных покрытий.