3.27. Поперечный профиль внутренних автомобильных дорог промышленных предприятий, используемых в период строительства, должен быть запроектирован с учетом условий эксплуатации дорог в этот период. При этом необходимо учитывать следующее:
объем и продолжительность строительства; при незначительном объеме строительно-монтажных работ и соответственно непродолжительном сроке их выполнения поперечный профиль дорог следует проектировать постоянным с установкой бортовых камней; при значительном объеме СМР, продолжительности строительства более года и при регулярном движении строительных машин на гусеничном ходу бортовые камни на период строительства рекомендуется не устанавливать, а поперечный профиль устраивать с кюветами (рис. 83, а );
сроки строительства подземных коммуникаций; если по календарному плану подземные коммуникации намечено сооружать после строительства дорог, то при проектировании последних следует предусматривать устройство пересечений с коммуникациями, укладку звеньев труб, кожухов, туннелей и сооружение смотровых колодцев (рис. 83, б );
Лекция: Земляное полотно
климатические условия; в районах с избыточным увлажнением (II — III климатические зоны) необходимо особое внимание уделять временному отводу поверхностных вод; отвод воды следует предусматривать при всех грунтах, за исключением крупнообломочных — валунных, галечниковых, гравийных (рис. 83, в );
Рис. 83. Конструкции земляного полотна дорог при строительстве в два этапа
а — в нулевых отметках планировки территории; б — при планировке территории подсыпкой; в — при планировке территории срезкой; г — с уширением проезжей части в строительный период; 1 — проектная линия I этапа строительства; 2 — естественный рельеф территории; 3 — проектная линия II этапа строительства; 4 — контур земляных работ II этапа строительства; 5 — уширение проезжей части в строительный период; 6 — покрытие дороги
габариты строительных машин и механизмов; габариты строительных машин и механизмов, принимаемые в соответствии с табл. 27, следует учитывать, если разъезд с автомобилями возможен только в пределах дороги, без съезда с нее (рис. 83, г ).
Машины и механизмы
3.28. Ширину дороги, при которой возможен разъезд машин и механизмов при минимальной скорости движения 5 км/ч, следует определять по формуле
В = b 1 + b 2 + 1,35 , (32)
где b 1 и b 2 — ширина встречных машин и механизмов, м.
Если вертикальная планировка выполняется после строительства дороги, то на I этапе строительства следует предусматривать сооружение дороги в насыпи или выемке с устройством открытого водоотвода. Такой поперечный профиль целесообразно сохранить до окончания строительства, после чего на II этапе строительства следует предусмотреть установку бортовых камней, ремонт дорожной одежды и выполнение земляных работ по планировке прилегающей территории.
Конструкции насыпей на болотах с применением геотекстиля
При проектировании автомобильных дорог классификация болот принята по СНиП 2.05.02-85:
Производство земляных работ при строительстве автодорог
1 тип — болота, заполненные болотными грунтами, прочность которых в природном состоянии обеспечивает возможность возведения насыпи высотой до 3 м без бокового выдавливания грунта;
II тип — болота, содержащие в пределах болотной толщи хотя бы один слой, который может выдавливаться при некоторой интенсивности возведения насыпи высотой до 3 м, но не выдавливается при меньшей интенсивности возведения насыпи;
III тип — болота, содержащие в пределах болотной толщи хотя бы один слой, который при возведении насыпи высотой до 3 м выдавливается независимо от интенсивности возведения насыпи.
3.29 . Конструкции земляного полотна автомобильных дорог V категории, возводимых на болотах I, II и III типа с применением геотекстиля, приведены на рис. 84.
Рис. 84. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог на болоте с применением геотекстиля
а — тип I; б — тип II; в — тип III; 1 — геотекстиль; 2 — минеральное дно болота; 3 — торф; 4 — песчаный грунт; 5 — суглинистый грунт; 6 — насыпь из местного торфа с уплотнением; 7 — лежневой настил, 8 — выравнивающий слой из песка толщиной 0,1 м; h в — толщина слоя воды; h н — возвышение проектной бровки земляного полотна над уровнем воды (УВ); S — осадка основания насыпи; Н с — мощность торфа
Применение конструкции типа I целесообразно при условии
h н 1 S t + h в + 6 h, (33)
где h н — толщина насыпного слоя по условию проезда; S t — осадка основания насыпи за период службы дороги; h в — высота поверхностных вод на участках подтопления при стоянии вод более 3 сут; 6 h — резервное возвышение бровки насыпи, принимаемое 0,2 м.
где g — ускорение свободного падения; 1 н — плотность насыпного грунта; U t — степень консолидации основания за время службы дороги, определяемая по табл. 28; Е с — модуль деформации слабого грунта под нагрузкой от массы насыпи, определяемый по табл. 29; H с — расчетная мощность слабого слоя, но не более 1/2 ширины насыпи понизу.
Модуль деформации торфа, E c , МПа, при нагрузке, МПа
3.30. Условия применения типовых конструкций земляного полотна с геотекстилем следующие:
тип I применяется на участках болот глубиной до 4 м, сложенных плотным торфом и относящихся к I типу болот;
тип II применяется преимущественно на болотах II типа, а также на участках болот I типа глубиной более 4 м, сложенных торфом малой или средней влажности. Когда не выполняется условие
h н 1 S t + h в + 6 h;
тип III применяется на болотах II и III типа, сложенных сильносжимаемыми слаборазложившимися торфами.
При сооружении насыпей полотна геотекстиля соединяются путем сшивки, сварки, склейки или внахлестку.
3.31. Ориентировочную толщину насыпей, обеспечивающую проезд автотранспорта см. в табл. 30.
Требуемая толщина h н на основании, м, сложенном грунтами
интенсивность движения автомашин (в сутки)
Сверхтяжелые нагрузки (разовый проезд)
Конструкции земляного полотна
332. Размеры и конфигурация поперечного профиля земляного полотна внутренних автомобильных дорог промышленных предприятий определяются в соответствии: с генеральным планом; разновидностью грунтов и характером увлажнения; шириной проезжей части; шириной и типом укрепления обочин; наличием или отсутствием разделительной полосы; конструкцией дорожной одежды.
3.33. Поперечный профиль дороги следует проектировать с учетом местных условий и в соответствии с требованиями СНиП 2.05.07-85.
Поперечные уклоны земляного полотна (основания дренирующего слоя) следует принимать равными поперечным уклонам проезжей части, не менее:
40 % 0 — при коэффициенте фильтрации дренирующего слоя 1 м/сут;
30 % 0 — при коэффициенте фильтрации дренирующего слоя 2 м/сут;
20 % 0 — при коэффициенте фильтрации дренирующего слоя 3 м/сут и более.
3.34. При сооружении дороги в одном уровне с отметками планировки земляное полотно представляет собой дорожное «корыто» в насыпном или естественном грунте, образуемое для устройства дорожной одежды.
Глубина дорожного «корыта» и его конфигурация определяются толщиной дорожной одежды (включая морозозащитный слой), определяемой в соответствии с инструкциями по проектированию дорожных одежд жесткого (ВСН 197-83) и нежесткого (ВСН 46-83) типа и принятой системой осушения основания дорожной одежды.
Проектирование земляного полотна в таких случаях сводится к определению размеров «корыта» и назначению (при необходимости) мероприятий для защиты его от избыточного увлажнения поверхностными или грунтовыми водами.
Конструкции дорог вне застроенных территорий
3.35. Конструкции внутренних автомобильных дорог, располагаемых вне застроенных территорий, следует назначать с обочинами с применением типовых поперечных профилей.
На рис. 85 приведена конструкция земляного полотна: насыпей с треугольными трапецеидальными кюветами, насыпей высотой до 8 м с резервами и на косогорах с уклоном от 1:5 до 1:3.
Рис. 85. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог
а — насыпей с треугольными кюветами; б — то же, с трапецеидальными кюветами; в — насыпей высотой до 8 м; г — насыпей на косогорах с уклоном от 1:5 до 1:3, в том числе: I — обтекаемый профиль; II — необтекаемый профиль; III — в случае возведения насыпи из привозного грунта; IV — то же, из боковых резервов; 1 — граница полосы отвода; 2 — забанкетная канава; h — глубина резерва; Н — высота насыпи; R — радиус сопряжения на профиле дороги
На рис. 86 показаны конструкции выемок глубиной до 1 м (раскрытые) и разделанные под насыпь, глубиной до 12 м в песчаных, глинистых, обломочных, лессовых и скальных грунтах.
Рис. 86. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог в выемках
а — глубиной до 1 м — раскрытые; б — глубиной до 1 м — разделанные под насыпь; в — глубиной до 12 м в песчаных и глинистых грунтах; г — то же, в обломочных осыпающихся грунтах; д — то же, в лессовых и лессовидных грунтах; е — тоо же, в скальных монолитных слаботрещиноватых грунтах, в том числе: I — с обтекаемым поперечным профилем; II — необтекаемым профилем; III — при косогорной местности; IV — на ровных участках; V — в скальных невыветривающихся грунтах; VI — в слабовыветривающихся грунтах; 1 — граница полосы отвода; 2 — нагорная канава; 3 — полка; 4 — кювет; L — уклон; Н — высота насыпи; R — радиус сопряжения поверхности на профиле
На рис. 87 приведены конструкции выемок в скальных грунтах с различными свойствами и условиями залегания пластов, а также с устройством полувыемок с подпорной и одевающей стенками.
Рис. 87. Конструкции земляного полотна автомобильных дорог в сложных условиях
а — выемка в скальных грунтах различных свойств и залегания пластов; б — полунасыпь-полувыемка с подпорной и одевающей стенками; 1 — скальный грунт крупноблочный слабовыветривающийся; 2 — скальный грунт мелкоблочный легковыветривающийся; 3 — суглинисто-щебенистый грунт; 4 — граница полосы отвода; 5 — нагорная канава; 6 — подпорная стенка; 7 — одевающая стенка; 8 — открытый лоток с укрепленным дном; 9 — уступы; Н — высота насыпи
При проектировании земляного полотна следует учитывать следующие нормы, правила и рекомендации:
размеры лотков, кюветов и канав определяются на основе автоматизированных гидравлических расчетов согласно методикам, приведенным в прил. 9;
ширина резервов определяется в зависимости от потребности в грунте для возведения насыпи, но не менее 1,5 м;
бермы следует предусматривать при разности отметок бровки земляного полотна и дна резерва более 4 м, ширина берм — не менее 2 м;
расстояние от края выемки до подошвы кавальера назначается не менее: 3 м — в сухих грунтах, глубина выемок плюс 5 м — во влажных грунтах. При расположении кавальера со стороны господствующих ветров в районах, подверженных снежным заносам, расстояние до кавальера назначается с учетом размещения снегозащитных зеленых насаждений и иных устройств;
забанкетные канавы устраиваются глубиной не менее 0,3 м и шириной по дну 3 м.
3.36. Обтекаемый поперечный профиль земляного полотна следует применять при размещении насыпей высотой до 1,5 м в нестесненных условиях (рис. 85). На участках, где возможны массовые въезды транспортных средств на дорогу с придорожной полосы, предусматривать обтекаемый поперечный профиль не рекомендуется.
3.37. При проектировании дорог в сельских населенных пунктах рекомендуется предусматривать невысокие насыпи с лотками для отвода поверхностных вод. Насыпи высотой 0,3 — 0,5 м рекомендуется также проектировать при открытой системе поверхностного водоотвода на предприятиях, при небольшом количестве въездов в цехи и пересечений с другими дорогами и проездами.
3.38. Земляное полотно карьерных дорог необходимо располагать вне призмы обрушения уступов и развалов. Расстояние от подошвы развала до края лотка дороги следует принимать не менее 0,75 м.
Основные требования к проектированию земляного полотна карьерных дорог, располагаемых на уступах, приведены в настоящем Пособии, а рекомендуемые конструкции поперечных профилей земляного полотна — на рис. 87.
Со стороны низового откоса дорога должна быть ограждена защитной стенкой или земляным валом, располагаемыми вне призмы обрушения. На уступах из монолитных скальных грунтов, не имеющих призмы обрушения, ограждение следует устанавливать не ближе 1 м от края уступа (до подошвы ограждающего вала или стенки).
Высоту ограждения следует определять расчетом. Она должна быть не менее 1/3 высоты колеса расчетного автомобиля и не менее 0,7 м, а при обращении автомобилей грузоподъемностью 10 т и выше — не менее 1 м.
Ширина укрепленной обочины с лотком, примыкающей к ограждению, должна быть не менее полуторной высоты этого ограждения.
Крутизну откосов насыпей и выемок следует принимать по табл. 23 и 24. СНиП 2.05.02-85. При высоте откосов, более указанных в этих таблицах, их крутизну следует принимать по проекту горных работ с учетом литологии и механических свойств грунтов. Верхнюю часть откосов скальных выемок в пределах рыхлых грунтов нужно проектировать крутизной от 1:1 до 1:1,5 в зависимости от толщины слоя рыхлых грунтов и степени разрушенности горной породы. При толщине слоя рыхлых пород более 3 м в обоснованных случаях необходимо предусматривать полки шириной не менее 3 м.
Глубина летка со стороны нагорного откоса принимается по расчету. При больших расходах воды треугольный лоток можно заменить лотком трапециевидного сечения или железобетонным лотком прямоугольного сечения (в необходимых случаях закрытым).
3.39. Земляное полотно на просадочных и набухающих грунтах, располагаемое у зданий и сооружений, следует проектировать с учетом возможного переувлажнения грунтов их основания за счет поднятия уровня подземных вод в процессе их эксплуатации и предусматривать меры по его защите от деформаций.
Земляное полотно на просадочных и набухающих грунтах следует проектировать с учетом просадки и пучения грунтов основания в процессе их консолидации в период эксплуатации.
В качестве основного средства повышения прочности и устойчивости земляного полотна в пределах спланированной площадки промышленных предприятий следует предусматривать замену глинистого переувлажненного грунта дренирующим. Величину замены следует принимать в соответствии с расчетом, данным в прил. 13.
При проектировании земляного полотна на просадочных и набухающих грунтах вдоль подземных коммуникаций (водопровода, канализации и др.), а также вдоль каналов орошения, водоотводных русел, прудов и других водоемов должны предусматриваться мероприятия по защите его от переувлажнения.
На участках с просадочными грунтами расстояние от источников увлажнения до основания земляного полотна определяется расчетом в зависимости от фильтрационных свойств грунтов, напора воды, глубины залегания источника увлажнения и должно быть не менее 5 м. При меньшем расстоянии земляное полотно должно быть защищено лотками, дренажами или заменой просадочных грунтов дренирующими.
3.40. При проектировании земляного полотна на торфах, илах, сапропелях, заторфованных и слабых (переувлажненных) глинистых грунтах требуется замена этих грунтов.
Высокую эффективность показало применение синтетических текстильных материалов (СТМ) или геотекстилей для укладки их на поверхность слабых грунтов до возведения земляного полотна. Это позволяет обеспечить устойчивость земляного полотна при воздействии эксплуатационных нагрузок, исключить местные просадки и проникание слабых грунтов в тело насыпи, а также применять для отсыпки мерзлые и переувлажненные грунты.
Геотекстили применяют в дренажных и дренирующих слоях дорожных конструкций, дрен, разделяющих прослоек (мембран), ленточных дрен для ускорения осадки слабых водонасыщенных грунтов, прослоек для снижения неравномерности морозного пучения, дренирующих, капилляропрерывающих и гидроизолирующих прослоек, для укрепления откосов земляного полотна и защиты канав от размыва, повышения долговечности и несущей способности дорожных одежд.
3.41. При сооружении земляного полотна в районах распространения засоленных грунтов необходимо предусматривать следующие общие мероприятия:
использовать для насыпей (при планировке территории в полосе, предназначенной для строительства автомобильных дорог) незасоленные грунты;
при устройстве выемок в засоленных грунтах необходимо предусматривать их замену на дренирующий. Толщину заменяемого слоя назначают по указаниям прил. 13;
во избежание засоления заменяющего грунта следует предусматривать устройство изолирующей прослойки из толя, гидроизола, полиэтиленовой пленки и других рулонных материалов, укладываемых по контуру котлована, подготовленного для замены грунта;
применять для подстилающего слоя дорожной одежды средне, и крупнозернистые пески;
предусматривать в основании дорожной одежды эффективные дренажные устройства.
Мероприятия следует выбирать в каждом случае в зависимости от характера и степени засоления грунтов на основании технико-экономических расчетов.
Земляное полотно на вечномерзлых грунтах
3.42. Земляное полотно на участках залегания вечномерзлых грунтов необходимо проектировать согласно СНиП 2.05.02-85, пп. 6.48 — 6.57, применительно к I и II дорожно-климатическим зонам, показанным на картах в прил. 23, 24.
3.43. При проектировании по I принципу предусматривается подъем верхней границы вечномерзлых грунтов или «новообразованной мерзлоты» до подошвы насыпи, что может быть достигнуто за счет расчетной высоты насыпи и применения термоизолирующих материалов — пенопласта, торфа, шлака, геотекстилей.
3.44. При проектировании по II принципу требуемую высоту насыпи следует устанавливать в результате комплексного расчета, включающего теплофизический расчет суммарной осадки.
Нестабильные слои насыпи — слои из мерзлых или талых переувлажненных грунтов, которые в насыпи имеют плотность, не отвечающую нормам указанной таблицы, вследствие чего при оттаивании или длительном действии нагрузок могут возникать деформации слоя.
3.45. Допустимая суммарная осадка основания насыпей определяется по табл. 31.
Тип дорожной одежды и условия ее устройства
Допустимая суммарная осадка основания и нестабильных слоев насыпи в период эксплуатации, см, при толщине стабильных слоев, м
Капитальные дорожные одежды со сборными железобетонными покрытиями, устраиваемые в одну стадию без технологического перерыва
Капитальные дорожные одежды с асфальтобетонными покрытиями, устраиваемые в один год с земляным полотном
Облегченные дорожные одежды
Переходные дорожные одежды
При применении в конструкции насыпи геотекстильных прослоек допустимые осадки могут быть увеличены на 20 % при толщине стабильных слоев до 1,5 м и на 25 % при их толщине до 2 м.
3.46. Конструкции земляного полотна подъездных автомобильных дорог промышленных предприятий в зоне вечной мерзлоты представляются следующими: насыпи высотой более 1,5 м на грунтах IV и V категории термопросадочности из талых сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов, определяемых по прил. 11, на III типе местности проектируются по I принципу с устройством берм 3 — 4 м, высотой более 1 м, а при V категории термопросадочности делается присыпка на откосе 1:3 из торфа (рис. 88);
Рис. 88. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах IV и V категории термопросадочности из дренирующих грунтов
1 — торф насыпной; 2 — новообразованная мерзлота; 3 — грунт насыпи; 4 — берма; 5 — мохово-растительный слой; 6 — поверхность вечной мерзлоты до постройки; Н р — расчетная высота насыпи
насыпь высотой более 1,5 м на грунтах IV и V категории термопросадочности из талых сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов может проектироваться по I принципу с сохранением мохово-растительного покрова, устройством термоизоляционного слоя в основании из уплотненного торфа толщиной по теплотехническому расчету или из пенопласта, укладываемого на выровненный слой из сыпучемерзлого песка (рис. 89);
Рис. 89. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на вечномерзлых грунтах IV и V категории термопросадочности с термоизоляцией
а — из слоя торфа; б — пенопласта; 1 — торф насыпной; 2 — грунт насыпи; 3 — пенопласт; 4 — выравнивающий песчаный слой толщиной 0,1 — 0,15 м; 5 — мохово-растительный слой; 6 — поверхность вечной мерзлоты до постройки насыпи; 7 — новообразованная мерзлота; Н р — расчетная высота насыпи
насыпь высотой более 1,5 м на грунтах III — V категории термопросадочности из сыпучемерзлых и сухомерзлых песчаных грунтов может проектироваться по I и II принципам с укладкой на выравнивающем песчаном слое геотекстиля в поперечном и продольном направлениях (рис. 90);
Рис. 90. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на грунтах III, IV и V категории термопросадочности из талых, сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов с применением геотекстиля
1 — геотекстиль, укладываемый в продольном направлении оси дороги; 2 — то же, в поперечном; 3 — грунт насыпи; 4 — выравнивающийся песчаный слой; 5 — мохово-растительный слой; 6 — поверхность вечной мерзлоты до постройки насыпи; 7 — новообразованная мерзлота; Н р — расчетная высота насыпи
насыпь высотой более 1,5 м на грунтах III категории термопросадочности из талых сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов проектируется по I и II принципам с укладкой нижней части насыпи в полуобойму из геотекстиля (рис. 91);
Рис. 91. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на грунтах III категории термопросадочности, из сухих талых сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов; нижняя часть насыпи заключается в полуобойму из геотекстиля
1 — полуобойма; 2 — геотекстиль; 3 — грунт насыпи; 4 — выравнивающий песчаный слой; 5 — мохово-растительный слой; 6 — поверхность вечной мерзлоты до пострайки насыпи; 7 — новообразованная мерзлота; Н р — расчетная высота насыпи
насыпь высотой более 1,5 м на грунтах IV — V категории термопросадочности из талых, сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов проектируется по I и II принципам; нижняя часть (1 м) отсыпается из суглинка и заключается в обойму из геотекстиля, укладываемого на выровненный песчаный слой (рис. 92);
Рис. 92. Конструкция насыпи высотой более 1,5 м на грунтах IV и V категории термопросадочности из талых, сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов и суглинков в обойме из геотекстиля
1 — суглинок; 2 — геотекстиль; 3 — грунт насыпи; 4 — выравнивающий песчаный слой; 5 — мохово-растительный слой; 6 — поверхность вечной мерзлоты до постройки насыпи; 7 — новообразованная мерзлота
насыпь высотой более 1,5 м на грунтах II и III категории термопросадочности из талых суглинков, сыпуче- или сухомерзлых песчаных грунтов проектируется по III принципу с учетом осадки основания насыпи по расчету (рис. 93).
Рис. 93. Конструкция насыпей высотой более 1,5 м на грунтах II и III категории термопросадочности
а — из недренирующих и б — дренирующих грунтов; 1 — канава; 2 — природоохранная полоса; 3 — недренирующий грунт; 4 — дренирующий грунт; 5 — мохово-растительный слой; 6 — поверхность вечной мерзлоты до постройки насыпи; 7 — новообразованная мерзлота; S — осадка основания насыпи; Н p — расчетная высота насыпи
Конструкции земляного полотна на застраиваемых территориях должны учитывать необходимость обеспечения его устойчивости и водоотвода применительно к конкретным мерзлотно-грунтовым условиям. Типовая конструкция приведена на рис. 94.
Рис. 94. Конструкция земляного полотна дорог на застраиваемой территории, на грунтах III и IV категории термопросадочности с заменой на дренирующий грунт
1 — граница отвода земель; 2 — дренирующий грунт, 3 — покрытие дороги; 4 — канава, укрепленная железобетонными плитами; 5 — поверхность вечной мерзлоты до постройки дороги; 6 — новообразованная мерзлота; h з — глубина замены грунта на дренирующий; отм. пл. — отметка планировки
Земляное полотно на грунтах IV и V категории термопросадочности по принципу проектируется с заменой на дренирующий грунт и термоизоляцией торфа, шлака, пенопласта по расчету. Водоотводная канава крепится железобетонными плитами; часть откоса засеивается дикорастущими травами (рис. 95).
Рис. 95. Конструкция земляного полотна дороги на застроенной территории, на грунтах IV и V категории термопросадочности с заменой на дренирующий грунт и с термоизолирующим слоем
1 — граница отвода земель; 2 — дренирующий грунт; 3 — покрытие; 4 — канава, укрепленная железобетонными плитами; 5 — поверхность вечной мерзлоты до постройки дороги; 6 — новообразованная мерзлота; 7 — термоизоляционный слой; h з — глубина замены грунта на дренирующий; отм. пл. — отметка планировки
Земляное полотно на грунтах III и IV категории термопросадочности с относительной влажностью более 0,8 и 0,5 проектируют по I принципу с заменой на дренирующий грунт по расчету, устройством поверхностного водоотвода в виде канав, укрепленных бетонными плитами, и стоком в ливневую канализацию при различных уровнях планировки территории предприятия. Продольный уклон дна канавы 2 — 3 %.
3.47. На участках прогнозируемых наледей в районах островного распространения вечномерзлых грунтов (дорожно-климатическая зона 1 — 3, прил. 24) и глубокого сезонного промерзания (на лесотундровых, болотных и луговых ландшафтах) земляное полотно проектируется из расчета, чтобы глубина промерзания основания насыпи не превышала промерзания грунтовой толщи в естественных условиях.
При сплошном распространении вечномерзлых грунтов (дорожно-климатическая зона 1 — 1, прил. 18 земляное полотно необходимо проектировать совместно с противоналедными устройствами (мерзлотный грунтовый пояс, водонепроницаемый экран и др.).
3.48. Выемки проектируются с устройством водоотводных канав, нагорных мерзлотных валиков и приоткосных берм.
Конструкции земляного полотна на планируемой территории
3.49. Конструкция земляного полотна в отметках планировки с двускатным и односкатным профилем проезжей части приведена на рис. 96. При грунтах земляного полотна, имеющих коэффициент фильтрации более 1 м/сут, отвод воды из корыта не предусматривается.
Рис. 96. Конструкция земляного полотна дороги в отметках планировки без кюветов
а — с двускатным профилем проезжей части; б — с односкатным профилем проезжей чести; 1 — дренажная труба; 2 — то же, в месте выхода трубы в колодец ливневой канализации; 3 — бордюрный камень; i к — уклон дна корыта
3.50. Конструкция земляного полотна дороги с обочинами на планируемой территории показана на рис. 97. При достаточной высоте насыпи отвод воды из корыта может осуществляться в кювет согласно рис. 97, вместо трубчатых дрен может быть устроен сплошной дренирующий слой (см. рис.
97, г ). В остальных случаях вода из трубчатых дрен выпускается в ливневую канализацию. При грунтах земляного полотна с коэффициентом фильтрации более 1 м/сут отвод воды из корыта не предусматривается.
Рис. 97. Конструкции земляного полотна дороги с обочинами на планируемой территории
а — отметки дороги подняты над отметками планировки территории; б — то же, в одном уровне с планировкой; в — кюветы с одной стороны; г — без кюветов и без трубчатых дрен; д — то же, с трубчатыми дренами; 1 — обочина; 2 — трубчатая дрена; 3 — то же, в месте выпуска воды в ливневую канализацию; 4 — откосный дренаж; отм. пл. — отметка планировки территории; i к — уклон дна корыта; i o — уклон поверхности обочины
3.51. Конструкции земляного полотна дороги на границе планировки или террасы в выемке приведены на рис. 98, в том числе с кюветом со стороны откоса (рис. 98, а ) и планировки территории в стесненных условиях с железобетонным лотком (рис. 98, б ); вариант — без трубчатого дренажа (рис. 98, в ).
Рис. 98. Конструкции земляного полотна дороги на границе планировки или террасы в выемке
а — с кюветом со стороны откоса; б — с кюветом со стороны планировки территории; в — кювет с лотком со стороны откоса в стесненных условиях; 1 — трубофильтр (показан условно); 2 — лоток железобетонный; 3 — обочина; 4 — кювет; 5 — железобетонные плиты; отм. пл. — отметка планировки территории; i к — уклон дна корыта
3.52. Конструкции земляного полотна дорог, устраиваемых на границе планировки или террасы в насыпи, без кювета, с трубчатым дренажем, с кюветом, без трубчатого дренажа и с водоотводной канавой помещены на рис. 99.
В рис. 99, д трубчатые дрены могут быть заменены сплошным песчаным слоем, устраиваемым по типу рис. 99, г . При недостаточной высоте насыпи выпуск воды из трубчатых дренажей производится в ливневую канализацию.
Рис. 99. Конструкции земляного полотна дорог на границе планировки или террасы в насыпи
а — без кювета; б — с трубчатым дренажем; в — с кюветом; г — без трубчатого дренажа; д — с водоотводной канавой и трубчатым дренажем; 1 — трубчатая дрена (трубофильтр); 2 — то же, в месте выхода в ливневую канализацию; 3 — обочина; 4 — песчаный слой; h — толщина дренирующего слоя; i к — уклон дна корыта
3.53. Строительство внутренних автомобильных дорог часто опережает планировку прилегающей к дороге территории и строительство сети ливневой канализации. В результате создаются неблагоприятные условия для земляного полотна, особенно в дождливое время. В связи с этим поперечный профиль дороги, запроектированной с бордюрами в одном уровне, с отметками планировки прилегающей территории следует проектировать с расчетом строительства в два этапа, как показано на рис. 83.
На первом этапе дорога сооружается с поперечным профилем «загородного» типа с кюветами, а после выполнения работ по планировке прилегающей территории осуществляется проектный профиль с бордюрами и установкой дождеприемников.
Применение геотекстилей для крепления откосов и в конструкциях дренажей
3.54. Конструкции крепления откосов насыпей и выемок с применением геотекстилей приведены на рис. 100 для неподтопляемых откосов, обводненных выемок и подтопляемых откосов.
Рис. 100. Конструкции откосов, укрепленные геотекстилем
а — неподтопляемые откосы; б — обводненные выемки; в, г — подтопляемые откосы; 1 — геотекстиль; 2 — укрепленная обочина; 3 — выравнивающий песчаный слой; 4 — слой растительного грунта для посева травами; 5 — банкет; 6 — дно канавы, покрытое геотекстилем; 7 — бетонный брус (упор); 8 — каменная наброска; 9 — бетонные плиты или бетонная решетчатая конструкция; РУВВ — расчетный уровень высоких вод
Свойства геотекстилей и технология их укладки приводятся в прил. 15 настоящего Пособия.
3.55. Конструкция дренажей с использованием геотекстиля применяются на автомобильных дорогах всех категорий, кроме IV-В, IV-К и IV-Л.
Конструкции дренажей мелкого заложения с использованием геотекстиля приведены на рис. 101. Они позволяют снизить требования к качеству песков и применять мелкие пески с коэффициентом фильтрации менее 2 м/сут.
Рис. 101. Конструкции дренажей мелкого заложения с использованием геотекстиля
1 — асбоцементная труба; 2 — геотекстиль; 3 — песок мелкий с коэффициентом фильтрации не менее 2м/сут; 4 — щебень; 5 — щели в трубе; 6 — щебень подстилающего слоя; h д — мощность слоя дорожной одежды
Конструкции дренажей глубокого заложения с использованием геотекстилей позволяют исключить фильтровые обсыпки, использовать мелкие пески с коэффициентом фильтрации менее 5 м/сут, предотвращать заиливание дренажных труб.
Конструкции откосных дренажей с применением геотекстилей (рис. 102) полностью исключают использование песчаных грунтов, упрощают технологию строительства.
Рис. 102. Конструкция откосного дренажа с применением геотекстиля
а — поперечный разрез; б — расположение дренажей в плане; в — деталь дренажа глубокого заложения; 1 — дренаж с геотекстилем; 2 — геотекстиль, уложенный на откосе; 3 — граница переувлажненных грунтов; 4 — насыпной грунт; 5 — ось дороги; 6 — ось подкюветного дренажа; 7 — откосный дренаж с геотекстилем; 8 — геотекстиль; 9 — щебень (гравий); 10 — песок с гравием; 11 — полиэтиленовая пленка; 12 — глинистый грунт утрамбованный; 13 — труба асбоцементная; Н — высота дренажной обсыпки по проекту
Толщина геотекстиля, применяемого в дренажах мелкого и глубокого заложения, должна быть 2 — 4 мм, а в откосном дренаже — не менее 4 мм.
Сооружения для сбора и отвода поверхностных вод
3.56. Систему сооружений для сбора и отвода поверхностных вод от автомобильных дорог на площадках промышленных предприятий необходимо разрабатывать в комплексе с проектом вертикальной планировки площадки с учетом санитарных условий, требований охраны естественных водоемов и водотоков от загрязнения сточными водами, требований благоустройства территории предприятия, а также технико-экономических показателей (строительной стоимости и величины ежегодных эксплуатационных расходов).
3.57. Для сбора и отвода поверхностных вод применяются: открытая сеть водоотводов (кюветы, лотки, водоотводные канавы); закрытая сеть водоотводов (ливневая канализация с сетью дренажей мелкого и глубокого заложения); смешанная система водоотводов.
При прочих равных условиях предпочтение следует отдавать открытой системе водоотвода как наиболее дешевой и надежной.
3.58. Открытая система водоотвода допускается только при наличии соответствующего задания заказчика, выдаваемого после согласования проекта (или ТЭО) предприятия с органами санитарно-эпидемиологического надзора.
При открытой системе водоотвода сбор и отвод воды с площадки промышленного предприятия осуществляется главным образом водоотводными канавами, в том числе кюветами автомобильных дорог. В отдельных случаях (при обосновании) можно запроектировать специальные водоотводные канавы. При отводе воды кюветами при просадочных и набухающих грунтах земляного полотна и основания необходимо предусматривать меры против инфильтрации воды из кюветов в земляное полотно путем соответствующего их укрепления.
При загрязнении дождевых и талых вод промышленными отходами следует предусматривать их сток в очистные сооружения предприятия.
Выпуск воды из кюветов и водоотводных канав должен быть обеспечен по наиболее короткому направлению.
Кюветы в пределах территорий промышленных предприятий следует проектировать трапецеидального профиля. Ширина по дну кювета принимается 0,4 м, а водоотводных канав — 0,6 м. Глубина кюветов и водоотводных канав определяется расчетом в зависимости от количества притекающей воды и должна быть не менее 0,3 м. На водораздельных точках глубину кювета можно уменьшить до 0,2 м при условии сохранения ширины кювета поверху.
Расходы воды на территории предприятий определяются с вероятностью их превышения 1:10, а за их пределами — 1:20.
Дну кюветов и водоотводных канав должен быть придан продольный уклон не менее 0,005.
При устройстве кюветов вдоль автомобильных дорог глубина их должна быть такой, чтобы низ дренажных устройств, отводящих воду из основания дорожной одежды, или низ капилляропрерывающей прослойки отстоял от дна кювета не менее чем на 20 см и был не ниже горизонта воды в кювете.
3.59. При закрытой системе отвод воды с площадки предприятия производится с помощью ливневой канализации.
Сбор воды осуществляется, как правило, лотками автомобильных дорог, строящихся с бордюрами.
В лотки автомобильных дорог допускается прием рассредоточено поступающей воды с прилегающей территории. Спуск на дорогу воды сосредоточенными потоками (например, по лоткам примыкающих дорог, кроме коротких подъездов) не допускается. Такие воды должны перехватываться дождеприемными колодцами, устраиваемыми до выхода воды на дорогу.
Наименьшие продольные уклоны лотков в зависимости от типа дорожного покрытия и расстояния между дождеприемниками следует принимать по нормам СНиП 2.05.02-85.
Для создания требуемых уклонов по лоткам проезжей части (при меньшем уклоне по оси дороги) разрешается лоткам придавать пилообразный профиль с размещением в пониженных местах дождеприемников.
Дождеприемники следует проектировать по ГОСТ 26008-83.
3.60. Смешанная система водоотвода применяется в случаях:
когда требования благоустройства территории и строительства ливневой канализации относятся лишь к части площадки, а в остальной ее части допустим открытый водоотвод;
когда требуется очистка сточных вод.
При смешанной системе водоотвода следует соблюдать изложенные выше правила устройства открытого и закрытого водоотводов.
При приеме воды из кюветов и водоотводных канав в ливневую канализацию колодцы должны иметь отстойники.
При строительстве автомобильных дорог на просадочных и набухающих грунтах для отвода поверхностных вод при отсутствии ливневой канализации следует предусматривать закрытые лотки или дренажные устройства.
3.61. В случаях если не представляется возможным выдержать требования в отношении обеспечения минимального возвышения верха покрытая в предморозный период над уровнем грунтовых вод или если грунты земляного полота имеют показатель консистенции больше 0,25, следует предусматривать дополнительные мероприятия для осушения или предохранения земляного полотна от избыточного увлажнения и морозного воздействия.
К таким мероприятиям относятся: устройство дренажей глубокого заложения, устройство изолирующих и водонепроницаемых прослоек, замена недоброкачественного грунта.
Основные принципы проектирования дренажей
3.62. При проектировании дренажей для понижения уровня грунтовых вод под автомобильными дорогами на площадках промышленных предприятий должны учитываться дренажные сети, проектируемые для осушения площадки в целом или ее части, а также сеть канализации, которая может быть использована для выпуска в нее воды из дренажей.
При этом следует стремиться так проектировать дренажи, чтобы их можно было использовать одновременно для понижения уровня грунтовых вод под параллельно расположенными автодорогами и другими сооружениями.
Дренажные устройства глубокого заложения при соответствующем обосновании могут быть использованы также для отвода поверхностных вод, сбрасываемых в дренажную трубу через колодец, имеющий водоприемную решетку.
На застроенных территориях промышленных площадок, а также при защите автомобильных дорог, проектируемых в пределах промышленных узлов или городской застройки, как правило, применяются подкюветные дренажи.
3.63. Различают следующие виды дренажей:
совершенные (преграждающие), если возможен полный перехват и отвод подземных вод при неглубоком (до 3 м) залегании водоупорного слоя грунта. Совершенные дренажи целесообразны при ограждении от подземных вод всей территории предприятия или ее части с расположенными на ней автомобильными дорогами;
несовершенные дренажи применяются для понижения уровня грунтовых вод в пределах земляного полотна.
Дренажи по отношению к защищаемому земляному полотну следует проектировать, как правило, односторонними. Применение двухсторонних дренажей должно быть обосновано технико-экономическими расчетами. Дренажи, как правило, располагаются со стороны притока грунтовых вод.
При глинистых грунтах наименьшие уклоны дренажей принимаются равными 1 % о , а при песчаных грунтах — 3% о .
Наибольшие уклоны определяют исходя из максимально допустимой скорости воды в трубе (1 м/с).
При необходимости дренаж можно проектировать с перепадами 0,3 — 0,9 м, устраиваемыми в смотровых колодцах.
В местах поворотов, присоединений других дренажей, при изменении диаметров труб, устройстве перепадов, изменении уклонов следует устраивать смотровые колодцы. На прямых участках колодцы устраивают через 50 м.
Дренажные трубы применяют диаметром 150 — 300 мм в зависимости от количества поступающей к ним воды и уклона.
3.64. Глубина заложения дренажных труб совершенного дренажа определяется глубиной заложения водоупорного слоя, а глубину несовершенного дренажа определяют по формуле
H = h пр + l + K + d + h о — b, (35)
Конструкции дренажей глубокого заложения следует принимать по типовому проекту серии 3.503-21 «Дренажные устройства земляного полотна автомобильных дорог» (Союздорпроект, 1983).
3.65. Изолирующие (водонепроницаемые) прослойки применяются на автомобильных дорогах для защиты верхней части земляного полотна от вредного воздействия грунтовых вод.
При наличии замкнутых изолирующих прослоек устройство морозозащитных слоев в основании дорожной одежды не требуется. Поэтому проектирование изолирующих прослоек в каждом случае должно быть обосновано технико-экономическими расчетами путем сравнения с вариантом устройства морозозащитного слоя.
Изолирующие прослойки на автомобильных дорогах, сооружаемых в насыпи или в выемках, разделанных под насыпь, проектируются в соответствии с требованиями СНиП 2.05.02-85. На дорогах, строящихся на планируемой территории в отметках планировки, изолирующие прослойки сооружаются так, как показано на рис. 103.
Рис. 103. Устройство гидроизоляции
a — поперечный профиль дороги; б — деталь сопряжения при устройстве бордюра; в — сопряжение в продольном направлении; 1 — гидроизоляция; 2 — толь или рубероид; 3 — дорожная одежда; 4 — недренирующий грунт; 5 — битумизированный грунт; 6 — подстилающий песчаный слой
Глубина заложения изолирующих прослоек Н от поверхности покрытия должна быть не менее глубины, указанной в табл. 32. При этом расстояние от низа прослойки до наивысшего уровня стояния грунтовых вод должно быть не менее 0,2 м.
Глубина Н, м, при нагрузке на ось автомобиля, т
При устройстве замкнутых изолирующих прослоек (рис. 103) при водонепроницаемых одеждах в IV — V зонах устройства для осушения основания дорожной одежды не предусматриваются.
3.66. Изолирующие прослойки можно выполнять из следующих материалов:
грунта, обработанного битумом или другими гидрофобными материалами и укладываемого слоем толщиной 5 — 8 см;
рубероида или толя;
битумированной ткани, укладываемой в один или два слоя.
Для изоляции боковых стенок корыта можно применять любые из перечисленных материалов, однако для упрощения работ для этой цели рекомендуется толь или рубероид.
Листы толя или рубероида укладывают внахлестку. Поверхность листов в местах сопряжения с подпорным камнем и другими элементами конструкции дорожной одежды смазывается или заливается битумом.
3.67. Грунт, слагающий верхнюю часть земляного полотна, заменяют в тех случаях, когда, будучи увлажнен проникающими в него поверхностными водами, а также вследствие воздействия грунтовых вод имеет показатель консистенции более 0,25 и его несущая способность становится недостаточной.
Толщину слоя грунта, подлежащего замене, для земляного полотна автомобильных дорог следует назначать из расчета, чтобы она совместно с дорожной одеждой составляла в пределах II дорожно-климатической зоны 1,2 — 1,5, III — IV зон — 1 — 1,2 м.
Для замены используются дренирующие грунты, имеющие коэффициент фильтрации не менее 2 м/сут.
При замене грунта морозозащитные слои не предусматриваются.
Проектирование земляного полотна при реконструкции дорог
3.68. При реконструкции автомобильных дорог следует соблюдать следующие правила по проектированию.
Стремиться к максимальному использованию существующей дороги и, по возможности, не допускать тонких присыпок с двух сторон земляного полотна.
Уширение земляного полотна путем присыпок с двух сторон допускается только в случаях использования существующей дорожной одежды и при малых высотах насыпей, устраиваемых с пологими откосами для улучшения обтекания их снеговетровым потоком. В остальных случаях уширение земляного полотна следует предусматривать за счет присыпки с одной стороны, что упрощает земляные работы и обеспечивает более высокое их качество. В целях создания условий для применения дорожных машин (автогрейдеров, катков и т.д.) величину уширения допускается увеличивать по сравнению с требуемым уширением по расчету для данной категории дороги.
При насыпях высотой до 2 м, симметрично уширяемых с двух сторон, когда дорожная одежда располагается на существующем полотне, для досыпки можно применять любые грунты. При том же способе уширения, но при высоте насыпей более 2 м, пригодны только песчаные грунты, а на сухих участках допускаются супеси. Во всех случаях для уширения насыпей следует принимать грунты, имеющие коэффициент фильтрации больший, чем грунт существующего земляного полотна.
На полосе, занимаемой уширением, а также на откосах насыпей и выемок, подлежащих досыпке или срезке, необходимо предусматривать снятие растительного слоя и перемещение его на границу полосы отвода.
Если высота насыпи менее 2 м, то для обеспечения надежного сцепления досыпаемых грунтов с грунтом существующего земляного полотна достаточно предусмотреть разрыхление грунта откосов или нарезку на них борозд глубиной 0,2 — 0,25 м. При более высоких насыпях необходимо предусматривать нарезку на откосах уступов высотой до 1,5 м, придавая им уклон 50% о в сторону дороги, если насыпь сложена из песчаных грунтов, или в полевую сторону, если насыпь сложена из глинистых грунтов.
На косогорных участках (полувыемка-полунасыпь) уширение земляного полотна следует предусматривать, как правило, за счет срезки верхового откоса, что обеспечивает необходимую устойчивость земляного полотна. В случаях когда срезка верхового откоса вызывает чрезмерно большие объемы земляных работ или приводит к нарушению устойчивости откоса, уширение земляного полотна следует предусматривать за счет присыпки к низовому откосу земляного полотна с устройством в необходимых случаях подпорных стенок.
Если в полосе уширения земляного полотна имеются водоотводные канавы, то до начала работ по уширению следует предусматривать послойную засыпку канав с тщательным уплотнением таким же грунтом, какой был удален из них при постройке.
При реконструкции горных дорог вместо уширения существующего земляного полотна может предусматриваться строительство раздельной проезжей части на самостоятельном земляном полотне. При этом должны быть соблюдены требования к плавности сопряжения участков дороги, чтобы положение оси раздельных участков являлось закономерным продолжением смежных участков объединенной дороги.
Во всех случаях способ уширения земляного полотна должен приниматься на основании технико-экономического сравнения различных вариантов.
При любом способе уширения земляного полотна должно быть обеспечено надежное сопряжение присыпаемого грунта со слежавшимся грунтом существующей насыпи.
При уширении земляного полотна должны предусматриваться мероприятия по благоустройству полосы отвода (засыпка глубоких канав и резервов, декоративное озеленение полосы отвода, ликвидация деревьев, расположенных ближе 5 м от края проезжей части).
При реконструкции автомобильных дорог должно обеспечиваться условие по минимальному возвышению поверхности покрытия над источниками увлажнения и средним многолетним уровнем снегового покрова. Если требуется сравнительно небольшое поднятие земляного полотна (на 20 — 30 см), то при хорошо сохранившейся дорожной одежде и отсутствии пучин можно ограничиться только усилением дорожной одежды. При этом должен быть предусмотрен надежный поверхностный водоотвод от земляного полотна.
3.69. Если на реконструируемых дорогах имеются пучинистые участки с деформациями земляного полотна и дорожных одежд, то в проекте следует предусматривать переустройство таких участков с устранением причин пучинообразования. В этих случаях могут предусматриваться следующие мероприятия:
устранение источников увлажнения земляного полотна путем организации поверхностного водоотвода с придорожной полосы, понижения уровня грунтовых вод или перехвата грунтовых вод, поступающих со стороны косогора;
замена пучинистых грунтов устойчивыми грунтами;
прерывание поднятия воды из увлажненных глубинных слоев грунта путем устройства в земляном полотне водонепроницаемых прослоек или прослоек из дренирующих грунтов;
предохранение земляного полотна от промерзания путем устройства под дорожной одеждой теплоизолирующих прослоек.
Выбор противопучинных мероприятий должен производиться на основе технико-экономического анализа их эффективности.
Во всех случаях противопучинные мероприятия должны сопровождаться укреплением обочин, исключающим просачивание через них воды в основание дорожной одежды.
3.70. При проектировании реконструкции автомобильных дорог нередко приходится решать вопросы, связанные с укреплением сохраняемых откосов земляного полотна и повышением их устойчивости.
Поверхностные деформации откосов следует засыпать грунтом земляного полотна. Для этого необходимо предусматривать нарезку на откосе борозд с учетом глубины сплыва и укладку грунта горизонтальными слоями с тщательным уплотнением.
В местах выхода на откосы выклинивающихся родников необходимо предусматривать устройство трубчатой дрены диаметром 0,15 м с обратным фильтром из чистого морозостойкого щебня или гравия с отводом воды в понижения местности. С этой целью предусматривают подрезку откоса снизу с устройством полки шириной 1 — 3 м (в зависимости от глубины выемки) и после устройства дрены засыпку ее морозо- и водоустойчивым грунтом (рис. 104, а ).
Для повышения устойчивости верхней части откоса глубокой выемки следует предусматривать устройство перехватывающего дренажа глубиной до 3 м на расстоянии не менее 5 м от ее бровки (рис. 104, б ).
В случаях полного нарушения устойчивости откосов выемок решения по их укреплению следует принимать индивидуально после подробных инженерно-геологических обследований.
В целях повышения устойчивости откосов, сложенных из легко выветривающихся грунтов, следует предусматривать устройство с низовой стороны упорной призмы из галечника, гравия или гравелистого песка (рис. 104, в ).
Рис. 104. Мероприятия по повышению устойчивости откосов земляного полотна автомобильных дорог
а — устройство полки; б — сооружение заоткосного дренажа; в — устройства упорной призмы; 1 — кювет; 2 — откос в водоносном слое; 3 — полка; 4 — водоносный слой; 5 — суглинок; 6 — депрессионная кривая; 7 — водоупорный слой; 8 — трубчатый дренаж; 9 — сплав увлажненного откоса; 10 — надоткосный дренаж; 11 — упорная призма
После проведения указанных мероприятий по повышению устойчивости откосов следует предусматривать укрепление поверхности откосов посевом трав, грунтом, обработанным битумной эмульсией, сборными бетонными элементами и другими средствами и сооружениями.
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Оценка степени засоленности грунтов
При проектировании земляного полотна и водоотводных сооружений рекомендуется пользоваться оценкой степени засоленности грунтов по СНиП 2.05.02-85, табл. 3, прил. 2.
К легкорастворимым солям относятся: хлориды — NaCl, KCl, CaCl, MgCl; бикарбонаты — NaНСО 3 , Са(НСО 3 ) 2 , Mg(HCO 3 ) 2 ; карбонат натрия Na 2 CO 3 , сульфаты магния и натрия — MgSO 4 , Na 2 SO 4 . К среднерастворимым солям относятся гипс CaSO 4 2 2H 2 O и ангидрит CaSO 4 .
Качественный характер (вид) засоления можно установить по отношению содержания ионов Cl 1 /SO 4 11 в водной вытяжке, выраженному в миллиэквивалентах на 100 г сухого грунта.
Засоление называется содовым при содержании в грунте ионов СО 3 11 и НСО 3 1 свыше одной трети суммарного содержания ионов Cl 1 и SO 4 11 .
Степень и качественный характер засоления определяют в период наибольшего накопления солей в верхних слоях грунтов (июль-август), а в орошаемых районах — осенью.
При химическом анализе водной вытяжки из грунта определяются следующие компоненты: Cl 1 , SO 4 11 , СО 3 11 , НСО 3 1 , + ; , сухой остаток и рН.
Хотите оперативно узнавать о новых публикациях нормативных документов на портале? Подпишитесь на рассылку новостей!
Источник: www.vashdom.ru
Пособие по строительству земляного полотна
Нужен полный текст и статус документов ГОСТ, СНИП, СП?
Попробуйте профессиональную справочную систему
«Техэксперт: Базовые нормативные документы» бесплатно
РУКОВОДСТВО
ПО СООРУЖЕНИЮ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
Руководство разработано в развитие СНиП III-40-78 “Автомобильные дороги. Правила производства и приемки работ”. Содержит данные о методах сооружения земляного полотна в равнинной и пересеченной местности и в сложных инженерно-геологических условиях, особенностях выполнения работ в зимнее время. Описаны методы возведения земляного полотна с применением современных землеройно-транспортных машин, методы уплотнения грунтов, способы контроля качества работ, порядок сдачи-приемки земляного полотна.
Одобрено Главным техническим управлением Минтрансстроя 17.01.1980
ПРЕДИСЛОВИЕ
Руководство по сооружению земляного полотна автомобильных дорог составлено в развитие главы СНиП III-40-78 «Автомобильные дороги. Правила производства и приемки работ» с учетом соответствующих требований других глав СНиПов, а также ГОСТов, относящихся к производству и приемке работ при строительстве автомобильных дорог.
При составлении руководства существенно дополнены и уточнены положения «Инструкции по сооружению земляного полотна автомобильных дорог» (ВСН 97-63) на основе вышедших в последующий период ГОСТов, инструкций, ведомственных нормативных документов и рекомендаций. Руководство заменяет следующие ведомственные документы:
ВСН 134-66 «Указания по технологии возведения насыпей железных и автомобильных дорог на болотах и устройству построечных дорог» (в части автомобильных дорог);
ВСН 55-69 «Инструкция по определению требуемой плотности и контролю за уплотнением земляного полотна автомобильных дорог»;
ВСН 166-70 «Технические указания по возведению земляного полотна автомобильных дорог из переувлажненных грунтов».
Руководство содержит рекомендации по производству и приемке работ, выполнение которых обеспечивает соблюдение соответствующих требований СНиПа. В Руководстве наиболее полно показано устройство типовых конструкций земляного полотна в обычных условиях. При осуществлении индивидуальных конструктивно-технологических решений в особых условиях рекомендуется в дополнение к Руководству использовать методические указания и методические рекомендации по соответствующим вопросам, выпущенные Союздорнии в последнем десятилетии.
Руководство составили: д-р техн. наук И.Е.Евгеньев, кандидаты техн. наук Б.С.Марышев, Ю.Л.Мотылев, М.И.Вейцман, Л.Б.Каменецкая, Э.К.Кузахметова, Е.Ф.Левицкий, М.А.Либерман, А.Г.Полуновский, И.П.Акишин, инженеры А.П.Аксенов, Б.Н.Гришаков, Р.Е.Чепланова, Ю.М.Львович, А.К.Мирошкин (Союздорнии), д-р техн. наук Н.Я.Хархута, кандидаты наук Ю.В.Васильев, М.П.Костельов, В.М.Иевлев, Ю.Я.Андрейченко (Ленинградский филиал Союздорнии); канд. техн. наук Ю.В.Бутлицкий, инж. О.А.Сяпич (Среднеазиатский филиал Союздорнии); канд. техн. наук А.М.Каменев, инженеры Р.Г.Абулханов, А.Г.Селиверстов (Казахский филиал Союздорнии); инж. Е.В.Калечиц (Союздорпроект); кандидаты техн. наук В.А.Семенов (Владимирский политехнический институт) и В.Н.Яромко (Белдорнии).
Общее редактирование выполнено И.Е.Евгеньевым.
Грунты. Метод лабораторного определения влажности. Взамен ГОСТ 5179-64 и ГОСТ 5180-64
Грунты. Метод лабораторного определения удельного веса. Взамен ГОСТ 5181-64
Грунты. Метод лабораторного определения объемного веса. Взамен ГОСТ 5182-64
Грунты. Метод лабораторного определения границы раскатывания и границы текучести. Взамен ГОСТ 5183-64 и ГОСТ 5189-64
Торф. Метод определения степени разложения
Торф. Метод приготовления аналитических проб. Взамен ГОСТ 11303-65
Торф. Метод определения зольности. Взамен ГОСТ 278-54
Грунты. Отбор, упаковка, транспортирование и хранение образцов. Взамен ГОСТ 12071-66
Грунты. Методы лабораторного определения сопротивляемости срезу. Взамен ГОСТ 12248-66
Грунты. Метод полевого испытания статистическими нагрузками
Грунты. Методы лабораторного определения зернового (гранулометрического) состава
Грунты. Метод лабораторного определения предела прочности (временного сопротивления) при одноосном сжатии
Грунты. Метод лабораторного определения коэффициентов оттаивания и сжимаемости при оттаивании мерзлых грунтов
Грунты. Метод лабораторного определения коэффициентов сжимаемости пластично-мерзлых грунтов
Грунты. Метод полевого испытания динамическим зондированием.
Грунты. Метод полевого испытания статическим зондированием
Грунты. Метод полевого определения модуля деформации прессиометрами
Грунты. Метод статистической обработки результатов определений характеристик
Грунты. Подготовка к лабораторным испытаниям образцов мерзлых грунтов
Грунты. Метод лабораторного испытания мерзлых грунтов шариковым штампом
Грунты. Метод полевого испытания вращательным срезом
Грунты. Метод лабораторного определения максимальной плотности
Грунты. Методы радиоизотопного определения объемного веса
Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности
Грунты. Методы полевых испытаний мерзлых грунтов
Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости
Грунты. Метод лабораторного определения сжимаемости
Грунты. Методы лабораторного определения характеристик набухания и усадки
1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОРГАНИЗАЦИИ ЗЕМЛЯНЫХ РАБОТ
1.1. Организация работ по возведению земляного полотна и связанных с ним сооружений на основе разработки и осуществления комплекса мероприятий, определяющих количество необходимых трудовых и материально-технических ресурсов, а также порядок использования и систему управления ими в процессе строительства должна обеспечивать минимальную стоимость работ, их выполнение в установленные сроки с высоким качеством, гарантирующим надежность и устойчивость земляного полотна при эксплуатации дороги. При организации работ по возведению земляного полотна следует руководствоваться главой СНиП III-1-76 «Организация строительного производства».
1.2. Рациональная организация земляных работ должна предусматривать:
поточный метод, обеспечивающий строгую последовательность выполнения отдельных видов работ, непрерывную готовность участков земляного полотна для устройства дорожной одежды и непрерывное использование трудовых и материально-технических ресурсов;
прогрессивную технологию, основанную на целесообразном для конкретных условий распределении земляных масс и передовых способах выполнения отдельных видов земляных работ;
комплексную механизацию с применением выбранных на основе технико-экономического сравнения рациональных комплектов машин и отдельных средств механизации, обеспечивающую максимальное снижение затрат ручного труда и наилучшее использование машин и механизмов.
1.3. Земляные работы являются важной частью единого технологического комплекса работ по сооружению автомобильной дороги.
Работы по сооружению земляного полотна должны осуществляться на основе разработанных и утвержденных проектов организации строительства и производства работ, состав и порядок разработки которых определяется «Инструкцией по составлению и разработке проектов организации строительства и проектов производства работ» (СН 47-74).
1.4. Проект организации строительства (ПОС) составляет проектная организация, согласовывая основные положения со строительной организацией — генеральным подрядчиком. Соответствующие разделы ПОС должны быть также согласованы с субподрядными организациями, ведущими сооружение земляного полотна или выполняющими отдельные виды земляных работ.
ПОС разрабатывается с целью установления принципиальных решений по организации строительства как дороги в целом, так и основных работ и является основанием для составления смет, планирования капитальных вложений и объемов работ, своевременного проведения подготовительных работ и развития дорожно-строительных организаций.
ПОС разрабатывают для всего объема работ, предусмотренного при строительстве дороги в целом или ее участка, выделенного в отдельный титул и на весь период строительства. Если строительство продолжается более года, намечают объемы работ, выполняемые в течение каждого года.
ПОС определяет: сроки возведения земляного полотна в целом по всему объекту и по отдельным участкам; рациональное распределение земляных масс с указанием источников получения грунтов и мест его отсыпки в земляное полотно; выделение участков сосредоточенных* и линейных работ; объемы и сметную стоимость земляных работ; методы производства и средства механизации разработки, перемещения, отсыпки и уплотнения грунтов, выполнения укрепительных работ и обеспечения водоотвода; потребность в основных материально-технических ресурсах, источники и порядок их получения; количество рабочих и инженеров — технических работников; расстановку, взаимодействие, порядок перемещения и использования в процессе строительства трудовых и материально-технических ресурсов; меры по охране окружающей среды, включая рекультивацию плодородного слоя, предотвращение загрязнения водоемов, запыленности и загазованности воздуха и т.д. организацию связи и диспетчерского управления.
* К сосредоточенным работам относятся работы по строительству земляного полотна на отдельных участках с объемом земляных работ на 1 км, превышающим средний объем земляных работ на дороге в 3 и более раз, или резко отличающихся повышенной сложностью производства и трудоемкостью от работ на смежных участках (переходы через болота, оползневые склоны, слабые грунты и др.).
1.5. Проект производства работ (ППР) разрабатывает дорожно-строительная организация на каждый год строительства. Для наиболее сложных участков сосредоточенных работ возможна разработка отдельных ППР.
ППР уточняет и детализирует решения, принятые в ПОС. Положения утвержденного ПОС можно изменять только в том случае, если это ведет к снижению стоимости работ, сокращению сроков строительства, повышению производительности труда и улучшению качества земляного полотна. Изменения необходимо согласовать с проектной организацией, разработавшей ПОС и организацией, его утвердившей.
1.6. При составлении ППР особое внимание должно быть уделено:
уточнению распределения земляных масс на основе возможного изменения условий отвода земель;
уточнению методов работ, выбора средств механизации и комплектования отрядов и подразделений с учетом количества и структуры парка машин и механизмов, имеющегося в строительной организации;
детальному расчету потребности трудовых и материально-технических ресурсов;
разработке детальных календарных планов использования машин и механизмов;
привязке типовых технологических карт и разработке новых на сложные виды работ и на работы, выполняемые по новым методам или новыми машинами;
составлению схем операционного контроля качества;
разработке мероприятий по круглогодичному ведению земляных работ;
разработке мероприятий по защите среды, охране труда.
1.7. При составлении ППР следует широко использовать типовые технологические схемы и карты по возведению земляного полотна, разработанные научно-исследовательскими институтами, организациями и нормативно-исследовательскими станциями путем привязки их к местным условиям.
Принципы организации работ
1.8. Работы по сооружению земляного полотна, как правило, должны выполняться специализированными механизированными колоннами, а также специализированными подразделениями дорожно-строительных организаций (прорабские участки, отряды, бригады). При скоростном строительстве автомобильных дорог земляные работы должны, как правило, выполняться механизированными колоннами.
Подразделения оснащают средствами механизации, по количеству и составу обеспечивающими выполнение работ в заданные сроки, средствами и оборудованием для ремонта и обслуживания машин, передвижными жилыми и бытовыми помещениями, лабораториями.
1.9. До начала земляных работ должен быть выполнен весь комплекс подготовительных работ, предусмотренный ПОС и ППР.
1.10. При организации работ следует выделять участки линейных и сосредоточенных работ, сооружение которых целесообразно вести способами гидромеханизации, а также зимой.
1.11. Количество, направление и скорость действия потоков линейных и сосредоточенных земляных работ следует выбирать на основе заданных объемов и сроков возведения земляного полотна с учетом их взаимодействия с потоками по остальным конструктивным элементам автомобильной дороги.
1.12. Темпы выполнения сосредоточенных земляных работ должны обеспечивать их окончание до подхода отряда линейных земляных работ.
1.13. Разрывы в возводимом земляном полотне могут быть допущены только на участках расположения крупных (титульных) искусственных сооружений и на участках с особыми условиями, где проектом предусмотрено выполнение земляных работ в определенные периоды года или наличие технологических перерывов (глубокие болота, заболоченные места, оползневые участки и т.д.).
1.14. Земляное полотно следует возводить с заделом, величина которого должна обеспечивать непрерывное и равномерное устройство дорожных оснований и покрытий. Степень готовности земляного полотна следует определять в зависимости от годовых объемов устройства покрытий:
Источник: docs.cntd.ru
ВВЕДЕНИЕ
Пособие предназначено для изучения и закрепления материала теоретического курса по дисциплинам «Технология и организация работ по строительству земляного полотна», «Технологические процессы в строительстве» раздела «Технология и организация работ по строительству земляного полотна».
В работе рассмотрены основные вопросы возведения земляного полотна: характеристика района строительства, определение сроков производства работ и объемов работ при возведении земляного полотна. Приводится последовательность технологических процессов при возведении земляного полотна, особенности их выполнения, ос-
новные характеристики используемых машин, подбор ведущих и вспомогательных машин, а также условия их И эффективного использования. Рассмотрены вопросы определения параметров потока, последовательность построения технологической Д схемы возведения земляного полотна, линейного календарного графика и эпюр потребности
Особое внимание уделено А основным положениям выполнения производственного контроля, а также экологической безопасности при выполнении дорожно б -строительных работ.
Параллельно с изложением основных положений теоретического курса приводится и решение практических задач на примере выполнения курсового проекта, что способствует повышению эффективности усвоения материала С студентами.
Примеррассмотренна основании следующихисходныхданных: Район строительства – юг Омской области.
Характеристика грунтов: суглинок легкий. Плотность грунта ρ d max = 1,62 г/см 3 .
Влажность грунта на границе текучести W L = 30 %. Фактическая (естественная) влажность грунта W ф = 12 %. Категория дороги – II.
Толщина дорожной одежды – 0,72 м. Средняя высота насыпи – 1,8 м. Отверстие водопропускной трубы – 1,25 м.
Протяженность строящегося участка – 13 км.
В процессе выполнения работы студент осваивает навыки самостоятельной работы со справочной и технической литературой, а также методического изложения материала .
1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
1.1. Общие сведения и термины
Земляное полотно является одним из основных элементов автомобильной дороги. От его состояния в большой степени зависят эксплуатационные качества дороги. Работоспособность земляного полотна достигается правильным выбором конструкции, устройством надежного водоотвода, своевременным устранением повреждений полотна и водоотводных сооружений, т. е. обеспечивается на стадиях проектирования дороги и ее эксплуатации. Однако прочность и устойчивость земляного полотна в значительной степени зависят от ка-
свойствам, достижения необходимой плотности и влажности грунтов,
чественного выполнения земляных работ (рационального размещения в теле полотна грунтов, различных по своим И физико-механическим
пользования дорожно-строительной техники, качественного ведения строительно-монтажных работ и т. д.).
устройства надежного основания под Д насыпями, эффективного ис-
средств, осуществляющих б перевозки А пассажиров и (или) грузов, а также участки земель и , предоставленные для их размещения.
Автомобильная дорога – комплекс конструктивных элементов,
предназначенных для движения с установленными скоростями, на-
грузками и габаритами автомобилей и иных наземных транспортных
Бровка – линия пересечения плоскости откоса и поверхности земляного полотна С в местах их сопряжения. По ней определяются рабочие отметки земляного полотна автомобильной дороги.
Водоотвод дорожный – комплекс сооружений и отдельных конструктивных устройств, предназначенный для предотвращения переувлажнения земляного полотна и скопления воды на дорожном покрытии.
Выемка – земляное сооружение, выполненное путем срезки грунта по заданному профилю; при этом вся поверхность земляного полотна расположена ниже поверхности земли.
Грунт – горные породы, залегающие преимущественно в пределах зоны выветривания земли и являющиеся объектом инженерностроительной и хозяйственной деятельности человека.
Грунты вечномерзлые – грунты, которые в условиях природного залегания находятся в мерзлом состоянии непрерывно (без оттаивания) в течение многих (трех и более) лет.
Грунты пучинистые – общее название грунтов, относительное морозное пучение которых превышает 1 %.
Грунты слабые – связные грунты, имеющие прочность на сдвиг
в природном залегании менее 0,075 МПа (при испытании прибором вращательного среза) или модуль осадки при нагрузке 0,25 МПа более 50 мм/м (модуль деформации ниже 0,5 МПа); требуют укрепления или замены.
Земляное полотно – геотехническая конструкция, выполняемая
в виде насыпей, выемок или полунасыпей-полувыемок, служащая для обеспечения проектного пространственного расположения проезжей части дороги и в качестве грунтового основания (подстилающего грунта) конструкции дорожной одежды.
Искусственные сооружения – сооружения, устраиваемые на дорогах при пересечении рек, оврагов, горных И хребтов, дорог и других препятствий, снегозащитные, противообвальные. Основные искусственные сооружения:мосты, путепроводы, Д тоннели, эстакады,трубы и др.
Консолидация грунта – уплотнение водонасыщенного грунто-
вого слоя во времени, происходящее за счет выжимания воды или сближения грунтовых частиц. А
Комплект дорожных машин – совокупность дорожных машин, включающая в себя ведущую б машину для выполнения основных работ и комплектующие (вспомогательные) машины, обеспечивающие совместное полное выполнение и того или иного вида работ на строительстве дорог и мостовых сооружений или их эксплуатации. Рекомендуется и рассчитывается С по технологическим возможностям и производительности ведущей машины при минимуме затрат и максимуме использования всех машин комплекта.
Насыпь – инженерное земляное сооружение из насыпного грунта, в пределах которого вся поверхность земляного полотна расположена выше уровня земли (подстилающего грунта).
Отметка рабочая (высота насыпи, глубина выемки) – раз-
ность между проектной отметкой (бровкой земляного полотна) и отметкой земли по оси дороги.
Основание естественное – массив грунта в условиях естественного залегания, используемый в качестве несущего основания насыпи.
Почва – верхний слой земной коры, подвергшийся длительному воздействию температуры, атмосферных факторов, влаги, микроорганизмов и растительности и содержащий в верхних горизонтах гумус.
Проект организации строительства (ПОС) разрабатывается проектной организацией на основе технико-экономических обоснований, материалов изысканий, схем снабжения и способов организации работ. ПОС определяет организационно-технологические схемы строительства и содержит сведения для определения сметной стоимости объекта. В ПОС включают календарный план строительства, ведомость объектов работ, график потребности в материалах и оборудовании, места размещения производственных предприятий и т. п.
Проект производства работ (ППР) разрабатывается проект-
ной организацией или подрядной организацией и предназначен для повышения организационно-технического уровня строительства и обеспечения своевременного ввода дороги в эксплуатацию. ППР раз-
рабатывается на основе проекта организации строительства и включает в себя: комплексный, сетевой или календарный И график, график по-
ступления материалов, оборудования и машин, график их потребно-
сти по неделям и месяцам и потребности Д в рабочих кадрах, технологические карты, указания по охране труда.
Строительство автомобильной дороги – комплекс техноло-
гических, инфраструктурных и управленческих процессов по сооружению автомобильной дороги.
и оборудования для обработки А , изготовления, изменения свойств исходных материалов, и применяемых в процессе производства для получения готовой продукции.
Технология – совокупность б операций и режимов работы машин
1.2. Климатическая С характеристика района строительства
Процесс дорожного строительного производства в значительной степени зависит от климата района строительства, так как подавляющее большинство технологических операций выполняется на открытом воздухе. В связи с этим на начальном этапе проектирования вопросов производства работ, наряду с административным значением района, описанием рельефа, гидрологии и гидрографии, наличием местных дорожно-строительных материалов, наличием грунтов и растительности, необходимо дать детальное описание климатической характеристики района строительства, которая включает в себя:
– среднемесячную температуру воздуха;
– глубину промерзания грунта;
– высоту снежного покрова;
– частоту повторяемости ветра и его скорости.
Температура воздуха – мера его теплового состояния, пропорциональная энергии беспорядочных тепловых движений молекул воздуха, о С. Температура воздуха – наиболее изменчивый климатический фактор, влияющий на технологию производства дорожностроительных работ, свойства используемых материалов, а также на условия труда и отдыха работающих.
При температуре воздуха ниже 0 ºС происходит процесс превращения влаги, содержащейся в грунте, в лед ( промерзание грунта ) . Величина глубины промерзания грунта используется при выполнении земляных работ (возведение насыпей и разработка выемок, отсыпка насыпей на заболоченных участках, строительство водопропускных труб) при пониженных температурах воздуха, а также для определе-
В течение холодного периода происходит И нарастание снежного покрова на земле, максимальное значение которого используется на
ния сроков весенней и осенней распутиц.
стадии проектирования дорог для определения Д высоты насыпи из условий ее снегонезаносимости, а на стадии строительства – при опре-
делении толщины теплоизоляционного слоя из снега на поверхности
На примере дорожно-климатического графика (рис. 1.1) пред-
ставлены группы работ, которые классифицируются по температур-
ным условиям С производства и работ и отличаются сроками их выполнения (табл. 1.1), а также графическое отображение элементов климатической характеристики района строительства.
Распутица – период времени, в течение которого из-за сильного переувлажнения грунтовых дорог резко снижается их несущая способность и движение автомобильного транспорта становится затруднительным или практически невозможным.
Осенняя распутица наступает в период, когда средняя суточная температура воздуха снижается до +5 ºС, что способствует уменьшению испарения влаги, а повторяемость обложных дождей, насыщающих влагой верхний слой грунта, возрастает.
Рис. 1.1. Дорожно-климатический график: Т – среднемесячная температура воздуха, ºС; Н ос – среднемесячная величина выпадения осадков, мм; Н сп – среднемесячная высота снежного покрова, см; h пр – среднемесячная глубина промерзания грунта, см
Прекращается осенняя распутица с наступлением устойчивых отрицательных температур воздуха, когда верхний слой грунта промерзает. Промерзание грунта на глубину порядка 15 см обеспечивает проходимость груженых автомобилей построечного транспорта .
Классификация дорожных работ по группам в зависимости от температурных условий их производства
Источник: studfile.net