Конструкции земляного полотна автомобильных дорог на многолетнемерзлых грунтах

Земляное, полотно конструируют в зависимости от типов местности (см. табл. 19.3), руководствуясь принятыми принципами проектирования (см. разд. 19.8 и табл. 19.15). Высоту насыпи назначают, исходя из комплекса требований, на основе расчетов на устойчивость, прочность и снегонезаносимость. Окончательно принимают наибольшую высоту, удовлетворяющую всем требованиям.

Таблица 19.15.

Тип конструкции земляного полотна в зависимости от типов местности и принципов проектирования

Принцип проектирования	Тип местности	Тип конструкции и грунты земляного полотна
Первый - сохранение мерзлоты в основании насыпи	3 - мокрые места	Насыпи из несцементированных обломочных грунтов. Возможно применение глинистых грунтов на высоких насыпях
Второй и третий - допущение оттаивания мерзлоты в основании насыпи	2 - сырые места	Насыпи из глинистых и несцементированных обломочных грунтов. В исключительных случаях допускаются выемки
По нормам II дорожно-климатической зоны	1 - сухие места	Насыпи и выемки

При проектировании по первому принципу земляное полотно конструируют в насыпях (безрезервный поперечный профиль) из несцементированных обломочных грунтов с обязательным сохранением в ненарушенном состоянии мохорастительного покрова в основании насыпи (рис. 19.17, тип 1). В лесистой местности ширина просеки не должна превышать ширины насыпи по низу.

Рис. 19.17. Поперечный профиль насыпи на льдонасыщенных грунтах, тип 1
1 - дорожная одежда; 2 - несцементированный обломочный грунт; 3 - мохорастительный покров; 4 - верхняя граница вечномерзлых грунтов (ВММГ) после постройки насыпи; 5 - ВГММГ до постройки насыпи; 6 - новообразованная мерзлота под насыпью

Для предохранения мохорастительного покрова от разрушения предусматривают в нижней части насыпи прослойки из дренирующих грунтов мелких фракций: не крупнее 70-100 мм (рис. 19.18, тип 2).

Рис. 19.18. Поперечные профили насыпи на льдонасыщенных грунтах, тип 2 и тип 3:
1 - дорожная одежда; 2 - несцементированный обломочный грунт; 3 - мохорастительный покров; 4 - ВГММГ после постройки насыпи; 5 - ВГММГ до постройки насыпи; 6 - термоизоляция по расчету из экструзионного пенополистирола (пенопласта) или из мохоторфа; 7- защитный слой из дренирующего грунта мелких фракций; 8 - новообразованная мерзлота под насыпью

Рис. 19.19. Поперечные профили насыпи с теплоизолирующими слоями на участках с грунтами IV и V категории просадочности, тип 4, тип 5:
1 - грунт насыпи; 2 - торф в уплотненном состоянии; 3 - грунт основания; 4 - ВГММГ в естественных условиях; 5 - тоже после постройки насыпи; 6 - плиты из экструзионного пенополистирола (пенопласта); 7 - выравнивающий слой из сыпучемерзлого песка или крупнообломочного грунта мелких фракций; 8 - мохорастительный покров; 9 - новообразованная мерзлота под насыпью

При необходимости уменьшения высоты насыпи земляное полотно проектируют с теплоизоляционными прослойками из материалов (рис. 19.18, тип 3), обладающих небольшим коэффициентом теплопроводности и достаточной прочностью: мох. торф, древесина, шлаки, пенопласта и другие теплоизоляционные материалы (рис. 19.19, тип 4, 5). Крутизну откосов назначают 1:1,5 при использовании крупнообломочных, песчаных, сыпуче- и сухомерзлых грунтов, 1:2 - талых глинистых, 1:3 - песчаных пылеватых.

Для сохранения грунта основания в мерзлом состоянии плиты пенопласта следует размешать преимущественно на глубине, составляющей 1/3 глубины сезонного оттаивания грунта насыпи, но не выше критической отметки. Критическая отметка определяется, исходя из того, что пенопласт должен быть сохранен от раздавливания, а деформация сжатия не должна превышать 10 %.

На участках местности 3 типа, сложенных грунтами IV-V категории просадочности, при проектировании по первому принципу земляное полотно конструируют в насыпи (безрезервный поперечный профиль) из крупнообломочных, а также из талых или сыпучемерзлых и сухомерзлых песчаных грунтов с обязательным сохранением в ненарушенном состоянии мохорастительного (мохоторфяного) покрова в основании. При этом крутизну откосов следует принимать 1:2, а в отдельных случаях (для грунтов V категории просадочности) необходимо предусматривать торфяную присыпку откосов (рис. 19.20 а, 19.20 б, тип 6-а, тип 6-б) или устройство берм (рис. 19.20 б, тип 7).

Рис. 19.20. Поперечный профиль насыпи на торфяниках, тип 6-а, тип 6-б, тип 7:
1 - торфяная присыпка на откосе; 2 - мохорастительный покров; 3 - вечномерзлый торф; 4 - ВТММГ в естественных условиях; 5 - то же после постройки насыпи; 6 - грунт насыпи; 7 - укрепление верхней части откоса торфом и геотекстилем; 8 - новообразованная мерзлота под насыпью

Для сохранения грунта основания в мерзлом состоянии плиты пенопласта следует размешать преимущественно на глубине, составляющей 1/3 глубины сезонного оттаивания грунта насыпи, но не выше «критической отметки». «Критическая отметка» определяется исходя из двух условий:

пенопласт должен быть сохранен от раздавливания, а деформация сжатия не должна превышать 10 %;

месторасположение пенопласта и другого искусственного теплоизолятора должно быть от поверхности глубже «критической отметки», которую определяют с учетом отсутствия льдообразования на поверхности дорожного покрытия.

При дефиците торфяных грунтов для устройства теплоизолирующего слоя допускают проектирование насыпей по первому принципу с использованием мерзлых грунтов, в т.ч. глинистых, в нижней части насыпи (рис. 19.21, тип 8).

Рис. 19.21. Поперечный профиль насыпи с мерзлым грунтом в нижней части, тип 8:
1 - песчаный грунт; 2 - мерзлый глинистый грунт; 3 - ВГММГ в естественных условиях; 4 - то же после постройки насыпи; 5 - новообразованная мерзлота под насыпью

При проектировании земляного полотна, устраиваемого в две стадии (рис. 19.22, тип 9), на первой стадии применяют несцементированные обломочные грунты, а на второй стадии можно применять глинистые грунты. В таких случаях верхнюю часть насыпи слоем равным или более 0,5 м предусматривают из щебеночного или гравийного материала (рис. 19.22, тип 9, обозначение 7). Высоту отсыпки насыпи на первой стадии назначают равной или более 1,2 м, исходя из условия недопущения оттаивания льдонасыщенных грунтов основания до окончания работ на второй стадии.

Рис. 19.22. Поперечные профили насыпи на льдонасыщенных грунтах, отсыпаемой в две стадии, тип 9, тип 10:
1 - дорожная одежда; 2 - несцементированный обломочный грунт; 3 - мохорастительный покров; 4 - ВГММГ посте постройки насыпи; 5 - ВГММГ до постройки насыпи; 6 - глинистый грунт; 7- щебень или гравий по расчету на прочность (но не менее 0,5 м); 8 - новообразованная мерзлота под насыпью

На плоскобугристых торфяниках, представляющих собой комплекс бугров высотой до 1 м, разделенных мочажинами шириной до 4 м и полосами стока, насыпи проектируют по первому принципу. Для выравнивания ВГММГ предусматривают заполнение всех мочажин торфом в пределах ширины дорожной полосы (с запасом на осадку торфа). При пересечении полос стока ширина торфяного слоя в нижней части насыпи должна быть постоянной, равной или более 0,3 м в уплотненном состоянии (рис. 19.23, тип 11).

Рис. 19.23. Поперечные профили насыпи на плоскобугристом торфянике при совпадении с полосами стока, тип 11:
1 - грунт насыпи; 2 - насыпной торф; 3 - ВГММГ в естественных условиях; 4 - то же после постройки насыпи; 5 - новообразованная мерзлота под насыпью

В I₁ - Северной дорожно-климатической подзоне при остром дефиците крупнообломочных грунтов, а также качественных талых, сыпуче- и сухомерзлых песчаных грунтов высокие насыпи (более 3 м) можно проектировать по первому принципу с использованием в их нижней части глинистых грунтов, в т.ч. твердомерзлых, в соответствии с поперечным профилем, приведенным на рис. 19.24, тип 12.

Рис. 19.24. Поперечный профиль насыпи на участках с грунтами III-IV категорий просадочности, тип 12:
1 - сезонно оттаивающий грунт основания; 2 - мохорастительный покров; 3 - промороженный или твердомерзлый глинистый грунт; 4 - теплоизолирующий слой из торфа, мохорастительного покрова или из экструзионного пенополистирола (пенопласта); 5 - крупнообломочный или песчаный грунт; 6 - ВГММГ в естественных условиях; 7 - то же после постройки насыпи; 8 - новообразованная мерзлота под насыпью

При дефиците торфяного грунта, применяемого для теплоизоляции откосов, насыпи проектируют с бермами (рис. 19.25, тип 13). Мохорастительный покров в пределах подошвы насыпи следует сохранять. Для определения толщины уплотненного теплоизолирующего торфяного слоя, укладываемого на поверхность промороженного глинистого грунта необходимо выполнить расчет теплоизолирующих слоев «с использованием методов математического моделирования».

Рис. 19.25. Поперечный профиль насыпи с бермами на участках с грунтами III-IV категорий просадочности, тип 13:
1 - крупнообломочный или песчаный грунт; 2 - теплоизолирующий слой из торфа или из экструзионного пенополистирола; 3 - мерзлый грунт, в т.ч. глинистый; 4 - ВГММГ в естественных условиях; 5 - то же после постройки насыпи; 6 - мохорастительный покров; 7- новообразованная мерзлота под насыпью

Высоту насыпи Н (м), проектируемую с теплоизолирующим слоем из искусственных материалов в основании, определяют по теплотехническому расчету [21].

Ориентировочную толщину верхней части насыпи из крупнообломочного или песчаного грунта при капитальном типе дорожной одежды и различной толщине теплоизолирующих слоев из торфа определяют по рис. 19.26 Во всех случаях толщина верхней части насыпи должна быть равной или более 0,8 м по условию динамической устойчивости дорожной одежды.

Рис. 19.26. Зависимость высоты верхней части насыпи от толщины теплоизолирующего слоя из уплотненного торфа и среднемесячной максимальной за летний период температуры воздуха с 5 % -й обеспеченностью (цифры на кривых, °С)

Толщину нижней части насыпи из промороженных глинистых грунтов определяют по формуле:

h_Г = H - h_н - h_T, где

Н - требуемая расчетная высота насыпи, м.

Заложение откосов назначают в зависимости от вида глинистого грунта и степени его влажности (табл. 19.17).

Таблица 19.17.

Рекомендуемое заложение откосов

Грунт	Крутизна откоса при коэффициенте переувлажнения грунта, W / W 0
1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
Суглинок легкий	1:2	1:2	1:2,5	1:3	-
Суглинок тяжелый	1:2	1:2	1:2,5	1:2,5	1:2,5
Глина	1:1,5	1:2	1:2	1:2	1:2

На косогорных участках положе 1:5 земляное полотно, как правило, проектируют в насыпи, в отдельных случаях - на косогорах круче 1:10 предусматривают полунасыпи - полувыемки. Во избежание нарушения теплового режима, увеличения глубины оттаивания и снижения устойчивости сооружения уступы на косогорах запрещаются. В низовой части откос насыпи защищают от теплового воздействия присыпкой из мохоторфа в смеси с грунтом (рис. 19.27, тип 14) или из других теплоизоляционных материалов, защищенных от прямого солнечного воздействия и от попадания мазута, бензина, керосина и других горючих материалов.

Рис. 19.27. Поперечный профиль насыпи на льдонасыщенном косогоре крутизной меньше 1:5, тип 14:
1 - дорожная одежда; 2 - несцементированный обломочный грунт; 3 - мохорастительный покров; 4 - ВГММГ после постройки насыпи; 5 - ВГММГ до постройки насыпи; 6 - глинистый грунт толщиной 15 см; 7 - теплоизоляция из мха или торфа в смеси с грунтом, толщиной более 0,5 м; 8 - дренирующая присыпка; 9 - нагорный валик; 10 - укрепление бетонными плитами на слое мохоторфа; 11 - новообразованная мерзлота под насыпью и нагорным валиком

На косогорных участках круче 1:5 земляное полотно укрепляют специальными подпорными стенками, предусматривая их заглубление в вечномерзлый грунт по расчету на выпучивание (рис. 19.28, тип 15). Во всех случаях применение конструкций типа 15 должно быть обосновано технико-экономическими расчетами.

Рис. 19.28. Поперечный профиль насыпи на косогоре круче 1:5, тип 15:
1 - подпорная стенка; 2 - несцементированный обломочный грунт; 3 - дорожная одежда; 4 - мохорастительный покров; 5 - мерзлотный валик; 6 - укрепление бетонными плитами на слое из мохоторфа или на плитах из пенопласта, экструзионного пенополистирола; 7 - ВГММГ до постройки насыпи; 8 - ВГММГ посте постройки насыпи; 9 - новообразованная мерзлота под насыпью и под мерзлотным (нагорным) валиком

При проектировании по второму принципу земляное полотно конструируют в соответствии с поперечными профилями, приведенными на рис. 19.17-19.28.

Допускается устраивать земляное полотно из местных глинистых грунтов с закладкой притрассовых или сосредоточенных резервов (рис. 19.29, типы 16, 17). При этом запрещается убирать или разрушать в основании насыпи мохорастительный покров.

Рис. 19.29. Поперечные профили насыпи из местных глинистых грунтов, тип 16, тип 17:
1 - дорожная одежда; 2 - щебень или гравий по расчету на прочность (но слоем равным или более 0,5 м); 3 - глинистый грунт; 4 - земляная берма; 5 - резервы; 6 - водоотводная канава; 7 - мохорастительный покров; 8 - ВГММГ до постройки насыпи; 9 - ВГММГ после постройки насыпи; 10 - новообразованная мерзлота под насыпью

Место, размер и очертания резервов назначают согласно требованиям СНиП 2.05.02-85. Крутизну откосов резервов необходимо назначать положе 1:5 с учетом рекультивации; при этом дно и откосы покрывают растительным слоем толщиной равной или более 0,3 м.

На затопляемых участках и на подходах к мостам и другим искусственным сооружениям земляное полотно проектируют из несцементированных обломочных грунтов. Бровка земляного полотна должна быть выше уровня расчетного горизонта воды на высоту волны с набегом на откос, но равной или более чем 0,5 м. В необходимых случаях предусматривают укрепление откосов с учетом скорости течения воды.

В случае низкого расчетного горизонта воды верхнюю часть насыпей допускается проектировать из глинистых грунтов. При этом высоту нижней части насыпи из несцементированных обломочных грунтов назначают по расчету (высота подпора воды плюс высота волны на широких поймах); во всех случаях она должна быть выше расчетного горизонта воды более чем на 0,5 м (рис. 19.30, 19.31, типы 18 - 20).

Рис. 19.30. Поперечный профиль насыпи на затопляемом участке, тип 18:
1 - несцементированный обломочный грунт; 2 - глинистый грунт; 3 - щебень или гравий по расчету на прочность; 4 - дорожная одежда; РГВ - расчетный горизонт воды; 5 - ВГММГ до постройки насыпи; 6 - ВГММГ после постройки насыпи; 7 - новообразованная мерзлота под насыпью

Рис. 19.31. Поперечные профили высокой насыпи на затопляемой пойме, тип 19, тип 20:
1 - несцементированный обломочный грунт; 2 - глинистый грунт; 3 - дорожная одежда; 4 - щебеночный или гравийный материал по расчету на прочность; 5 - ВГММГ до постройки насыпи; 6 - ВГММГ после постройки насыпи; 7- новообразованная мерзлота под насыпью; РГВ - расчетный горизонт воды

На участках местности с благоприятными грунтово-гидрогеологическими условиями (скальные, щебенистые и т.п. грунты) при отсутствии линз и прослоек льда допускается проектировать выемки (рис. 19.32, тип 21).

Рис. 19.32. Поперечный профиль выемки в скальных грунтах, тип 21:
1 - нагорная водоотводная канава; 2 - растительный слой; 3 - легко выветривающаяся скальная порода; 4 - не выветривающаяся скальная порода; 5 - дорожная одежда

В случае необходимости разработки выемок в сложных мерзлотно-грунтовых и гидрогеологических условиях (сырые места) их проектируют (при соответствующем технико-экономическом обосновании) с теплоизоляцией откосов, заменой переувлажненных пылеватых глинистых грунтов песчаным или другим качественным материалом, с устройством в основании дорожной одежды морозозащитных слоев (рис. 19.33, тип 22). При этом должен быть обеспечен надежный отвод воды из выемки. Мелкие выемки следует раскрывать или разделывать под насыпь (рис. 19.33, тип 23).

Рис. 19.33. Поперечные профили выемки в слабольдонасыщенных грунтах, тип 22, тип 23:
1 - водоотводная канава; 2 - термоизоляция из мха по расчету; 3 - укрепление бетонными плитами на слое из плит экструзионного пенополистирола (пенопласта) или на слое мохоторфа; 4 - дорожная одежда; 5 - ВГММГ до устройства выемки; 6 - ВГММГ после устройства выемки; 7 - щебень или гравий; 8 - глинистый грунт основания; 1:п - по расчету на снегонезаносимость (например, 1:10)

Толщину заменяемого в выемках грунта назначают из условий обеспечения требуемой прочности и устойчивости дорожной конструкции, равной или более 1,2 м.

На участках местности 2 типа допускается проектировать выемки с заменой переувлажненных глинистых пылеватых грунтов песчаными или другими качественными материалами, предусматривая теплоизоляцию откосов или их укрепление геотекстилем (рис. 19.34, типы 24 и 25).

Рис. 19.34. Поперечные профили вытки на местности со сложными гидрогеологическими условиями, тип 24, тип 25:
1 - геотекстиль; 2 - торфопесчаная смесь; 3 - грунт замены (насыпь); 4 - бетонные плиты; 5 - ВГММГ в естественных условиях; 6 - тоже после постобработки выемки; 7 - теплоизолирующий слой из плит экструзионного пенополистирола или мохоторфа (по расчету) или другого теплоизоляционного материала

При проектировании выемок глубиной более 2 м в мелких и пылеватых песках, переувлажненных пылеватых суглинках, в легко выветривающихся сильнотрещиноватых скальных породах, а также в многолетнемерзлых грунтах, переходящих при оттаивании в мягкопластичное состояние, предусматривают устройство закюветных полок шириной 0,5-2 м (в зависимости от крутизны откосов и глубины выемки) или (при соответствующем обосновании) более пологие откосы. В скальных слабовыветривающихся породах при отсутствии трещиноватости взамен закюветных полок устраивают кюветы.

При пересечении глубоких логов и полос стока, а также на подходах к мостам через крупные водотоки (при соответствующем технико-экономическом обосновании, учитывающем требования охраны окружающей среды), допускается на грунтах I-IV категории просадочности проектировать насыпь, возводимую способом гидромеханизации без обвалования (рис. 19.35, тип 26). Крутизну откосов в нижней части принимают 1:10 - 1:15, а в верхней части - 1:2 для песчаного грунта при высоте волны до 0,4 м.

Рис. 19.35. Поперечный профиль насыпи, возводимой способом гидромеханизации, тип 26:
1 - гидронамывной песок; 2 - укрепление откоса; 3 - ВГММГ в естественных условиях; 4 - ВГММГ после постройки насыпи; 5 - новообразованная мерзлота под насыпью; S - осадка насыпи по оси; Н - высота насыпи; ГПВ - горизонт поверхностных или подпертых вод

На затопляемых участках, на подходах к мостам и другим искусственным сооружениям земляное полотно проектируют в насыпи из крупнообломочных и песчаных грунтов. При этом бровку земляного полотна предусматривают выше расчетного уровня воды на величину равную или более 0,5 м плюс высота набега волны.

При проектировании по второму принципу разрешается конструировать насыпь с прослойками из геотекстильного материала.

Материал располагают в основании, теле и верхней части насыпи в виде плоских прослоек, обойм и полуобойм. Принцип работы и назначение прослойки, тип конструктивного решения зависят от степени просадочности грунта основания и типа грунта насыпи, сезона производства работ, а также от особенности структуры и свойств геотекстильного материала.

Разделяющую прослойку следует предусматривать при проектировании насыпи на участках с грунтами II - III категорий просадочности.

При отсыпке насыпи в летний период прослойку располагают в основании (рис. 19.36, тип 27), чтобы уменьшить неравномерность осадки оттаивающего грунта основания и одновременно улучшить условия проезда построечного транспорта, отсыпки и уплотнения нижнего слоя земляного полотна. При отсыпке насыпи в зимнее время прослойку предусматривают на границе между нижней частью из мерзлого комковатого (глинистого или торфяного) грунта и верхней частью из сухо- или сыпучемерзлого песчаного грунта (рис. 19.36, тип 28), чтобы предотвратить проникновение сыпучего материала верхней части насыпи в поры комковатого грунта, уменьшить неравномерность осадки и отвести воду за пределы насыпи при оттаивании грунта в летний период.

Рис. 19.36. Поперечные профили насыпей с разделяющими геотекстильными прослойками, тип 27, тип 28:
1 - грунт насыпи; 2 - слой геотекстиля; 3 - мерзлый комковатый (глинистый или торфяной) грунт в нижней части насыпи; 4 - ВГММГ в естественных условиях; 5 - то же после постройки насыпи; 6 - мохорастительный покров; 7 - новообразованная мерзлота под насыпью

Геотекстильные полотна располагают сплошь по всей ширине насыпи с поперечным уклоном 4 % и выпуском краев на откосы на 15-20 см. Прослойку из геотекстиля можно исключить, если межкомковые пустоты нижней части насыпи заполнить сухо- или сыпучемерзлым песком.

Армирующую прослойку следует предусматривать при проектировании насыпи на участках, сложенных грунтами III-V категории просадочности, чтобы повысить общую устойчивость насыпи и предотвратить расползание ее боковых частей, включая откосы, прослойку проектируют в виде вогнутой полуобоймы в период оттаивания.

На участках с грунтами III категории просадочности (рис. 19.37, тип 29) прослойку устраивают со сплошной укладкой геотекстильных полотен в поперечном направлении в нижней части насыпи. Для насыпи высотой до 2 м, в зависимости от угла трения j геотекстильного материала по подстилающему грунту или (при отсутствии таких данных) от угла внутреннего трения подстилающего грунта минимальную длину ветви полуобоймы с каждой стороны насыпи принимают по табл. 19.17.

Рис. 19.37. Поперечные профили насыпей с армирующими геотекстильными прослойками, тип 29, тип 30:
1 - грунт насыпи; 2 - полуобойма из геотекстиля; 3 - обойма из геотекстиля; 4 - грунт, в т.ч. твердомерзлый в нижней части насыпи; 5 - выравнивающий песчаный слой толщиной 0,2-0,3 м; 6 - ВГММГ в естественных условиях; 7 - то же после постройки насыпи; 8 - новообразованная мерзлота под насыпью

Таблица 19.17.

Минимальная длина ветви полуобоймы с каждой стороны насыпи

j,°С
L, м		4,2	3,4

На участках с грунтами IV-V категории просадочности предусматривают прослойку в виде обоймы (рис. 19.37, тип 30) со сплошной укладкой геотекстильных полотен в поперечном направлении в нижней части насыпи. Высота обоймы h_об должна быть меньше максимально допустимой величины, принимаемой в зависимости от модуля деформации геотекстильного материала Е (табл. 19.18).

Таблица 19.18.

Максимально допустимая величина обоймы в зависимости от модуля деформации геотекстиля

Е, МПа	£ 10	10-15	³ 15
hоб, см

При устройстве разделяющих и армирующих прослоек из водопроницаемого в плоскости геотекстильного полотна или другого материала дренирующий эффект прослойки, ускоряющий консолидацию насыпи, необходимо учитывать путем снижения степени консолидации основания на 10 %.

Для защиты от водной и ветровой эрозии откосы насыпи (выемки), сложенные песчаными пылеватыми и глинистыми грунтами, следует укреплять слоем торфо-песчаной смеси (40 % торфа, 60 % песка) толщиной 10-20 см. В смесь вводят семена многолетних трав.

При отсутствии торфяного грунта можно предусматривать (на основе технико-экономических расчетов) укладку сплошного слоя геотекстиля с обязательным закреплением полотнищ на обочинах и подошве насыпи (бровки, выемки) и последующее устройство защитного (от солнечной радиации) слоя толщиной 10-15 см из песка или гравийно-песчаной смеси (рис. 19.38, тип 31).

Рис. 19.38. Поперечный профиль насыпи с укреплением откосов и обочин геотекстилем, тип 31:
1 - защитный песчаный слой толщиной 10 - 15 см; 2 - геотекстиль на откосе; 3 - грунт насыпи; 4 - геотекстиль на обочине; 5 - ВГММГ в естественных условиях; 6 - то же после постройки насыпи; 7 - новообразованная мерзлота под насыпью

При необходимости можно укреплять сплошными геотекстильными слоями, выполняющими противоэрозионную или армирующую функцию, и обочины, и откосы (рис. 19.38, тип 31). Противоэрозионную роль выполняют также боковые поверхности полуобойм и обойм из геотекстиля (рис. 19.37, типы 29, 30).

В горно-таежной местности на склонах крутизной от 1:5 до 1:10, сложенных переувлажненными глинистыми грунтами с включениями гравия, щебня, дресвы в количестве до 30 %, предусматривают удаление переувлажненного грунта в низовую сторону. Мощность слоя удаляемого грунта должна быть больше глубины сезонного оттаивания. Высоту насыпи назначают расчетом, но равной или более 1,2 м. Нижнюю часть насыпи необходимо отсыпать на высоту 0,5-0,6 м из крупнообломочного грунта с размером ребер отдельных камней до 30 см, а верхнюю - из гравийно-песчаного материала. Крутизну откосов принимают положе 1:1,5.

На конусах выносов скальных обломочных пород и склонах, сложенных курумами, при крутизне от 1:5 до 1:10 насыпь проектируют из крупнообломочного грунта. Нельзя выполнять нарезку уступов в основании насыпи, чтобы сохранить равновесие курумов. Высоту насыпи назначают по расчету, но равной или более 1,2 м. Крутизну откосов принимают положе 1:1,5.

По третьему принципу земляное полотно конструируют в соответствии с поперечными профилями, приведенными на рис. 19.39, типы 34, 35. В этих случаях раньше чем за год до начала основных работ следует расчистить дорожную полосу от леса и кустарника, снять мохорастительный покров и устроить водоотводные канавы.

Рис. 19.39. Поперечные профили земляного полотна на легкоосушаемых грунтах, тип 34, тип 35:
1 - водоотводная канава; 2 - мохорастительный покров; 3 - резерв; 4 - глинистый легко осушаемый грунт с примесью крупного песка, щебня или гравия; 5 - дорожная одежда; 6 - супесчаный грунт; 7 - ВГММГ до постройки насыпи; 8 - ВГММГ после постройки насыпи

Откосы насыпей и выемок следует укреплять. Тип укрепления назначают в зависимости от физико-механических свойств грунтов, слагающих откосы земляного полотна, погодно-климатических факторов, гидрологического режима подтопления, высоты насыпи и глубины выемки и наличия местных материалов для укрепительных работ в соответствии с СН 449-72.

Земляное полотно, как правило, конструируют с пологими откосами для повышения устойчивости дорожных конструкций, технологичности их сооружения и повышения безопасности движения.

Заложение откосов насыпей и конусов у мостов, возводимых из несцементированных обломочных грунтов, принимают по табл. 19.19. Заложение откосов насыпей, возводимых из глинистых местных грунтов, принимают в зависимости от высоты насыпи по табл. 19.20. В случае возведения насыпей из переувлажненных грунтов нормы заложения откосов увеличивают и принимают положе «рекомендуемого» заложения согласно табл. 19.20.

Таблица 19.19.

Крутизна откосов насыпей из обломочных несцементированных грунтов

Грунты земляного полотна	Высота насыпи, м	Часть насыпи	Заложение откосов
Рекомендуемые	положе
Камни из слабовыветривающихся скальных пород	до 6		1:1,5	1:1,3
до 12	верхняя часть 6 м	1:1,75	1:1.15
нижняя часть	1:2	1:1,75
более 12	по расчету на устойчивость
Глыбовые (валунные), щебенистые (галечниковые), гравийные и дресвяные грунты слабовыветривающихся пород; песок гравелистый, крупный и средней крупности; шлаки металлургические	до 6		1:1,75	1:1,5
до 12	верхняя часть 6 м	1:2	1:1,75
нижняя часть	1:2,25	1:2
более 12	по расчету на устойчивость
Из прочих грунтов, пригодных для возведения земляного полотна (отходы дробильно-сортировочных фабрик, хорошо обожженные горелые породы и др.)	до 6		1:2	1:1,75
до 12	верхняя часть 6 м	1:2	1:1,75
нижняя часть	1:2,25	1:2
более 12	по расчету на устойчивость

Таблица 19.20.

Крутизна откосов насыпей из глинистых местных грунтов

Высота насыпи, м	Заложение откосов
рекомендуемое	положе
До 2	1:4	1:1,75
От 2 до 6	1:3	1:1,5
Свыше 6	По расчету на устойчивость

В случае чередования небольших по протяжению участков насыпей, возводимых из несцементированных обломочных и глинистых грунтов, крутизну откосов принимают по табл. 19.20.

Крутизну откосов выемок назначают по табл. 19.21.

Таблица 19.21.

Крутизна откосов выемок

Виды грунтов	Глубина выемок, м	Заложение откосов
рекомендуемое	положе
Скальные: Слабовыветривающиеся при отсутствии трещиноватости и наклона пластов в сторону дороги;	До 12	1:0,75	1:0,2
Легковыветривающиеся неразмягчаемые;	До 12	1:1,5	1:0,5
Легковыветривающиеся размягчаемые	До 6 от 6 до 12	1:2 1:1,75	1:1 1:1,5
Крупнообломочные, щебенистые и гравелистые.	До 12	1:2	1:1.5
Глинистые (супеси, суглинки и глины однородные твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции)	до 6 До 12	1:4 1:3	1:1,75 1:1,5

При проектировании выемок глубиной более 2 м в мелких и пылеватых песках, переувлажненных пылеватых суглинках, в легко выветривающихся сильнотрещиноватых скальных породах, а также в вечномерзлых грунтах, переходящих при оттаивании в мягкопластичное состояние, предусматривают закюветные полки шириной 0,5-2 м (в зависимости от вида грунта, крутизны откосов и глубины выемки). В отдельных случаях при соответствующем обосновании вместо устройства закюветных полок предусматривают пологие откосы.

Крутизну откосов выемок, разрабатываемых с применением массовых взрывов на выброс, и выемок, закладываемых в неблагоприятных гидрогеологических и мерзлотно-грунтовых условиях, назначают по специальным проектам.

При проектировании насыпей следует учитывать возможные осадки земляного полотна за счет обжатия растительного покрова, а также оттаивания и уплотнения грунтов основания.

Осадку земляного полотна определяют, исходя из типа местности, вида грунта основания, наличия или отсутствия на поверхности земли мохорастительного покрова и его мощности.

Объем дополнительных земляных работ из-за осадки основания насыпи принимают равным произведению площади осадки под насыпью на длину участка.

Площадь осадки следует рассчитывать в виде трапеции с максимальной осадкой по оси и бровкам земляного полотна и равной нулю в точке подошвы откоса насыпи.

Для определения объемов земляных работ на стадии составления технико-экономического обоснования ориентировочные значения осадок естественного основания насыпей высотой до 2 м принимают по табл. 19.22 или по расчету.

Таблица 19.22

Ориентировочные значения осадок насыпи высотой до 2 м при оттаивании естественного основания до 2,5 м

Тип местности	Естественная влажность грунта основания в долях единицы от предела текучести	Коэффициент консистенции	Грунт основания	Осадка Sк, см
1 - сухие места	Менее 0,77	Менее 0,5	Глина пылеватая
Суглинок пылеватый
Супесь легкая
Песок пылеватый
2 - сырые места	0,77-1,0	0,5-1,0	Глина пылеватая
Суглинок пылеватый
Супесь легкая
Песок пылеватый
3 - мокрые места	Более 1,0	Более 1,0	Глина пылеватая
Суглинок пылеватый
Супесь легкая
Песок пылеватый

Примечание: При большей высоте насыпи осадку рассчитывают по специальным методикам.

Дата добавления: 2015-06-04