Материал: 2030

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

« ибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»

СибАДИГ. . Гречнева В. С. Акимова

ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАСЫПИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

В ЗОНЕ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Уче но-методическое пособие

Омск • 2018

Рецензенты:

канд. техн. наук, доц. В.Г. Степанец (СибАДИ); канд. техн. наук О.Г. Бабак (ОАО «Омский СоюзДорНИИ»)

СибАДИдики теплотехнических расчетов высоты насыпи земляного полотна прочности дорожных конструкций в зоне вечной мерзлоты с примерами расчетов при выполнении лабораторных работ.

Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве

учебно-метод ческого пособия.

Гречнева, Гал на Илларионовна.

Г81 Проект рован е насыпи земляного полотна в зоне вечной мерзлоты

Состоит из двух разделов: первый содержит теоретическую основу вопроса, приведены контрольные вопросы к разделу. Во втором разделе предлагаются мето-

Подготовлено на кафедре «Проектирование дорог».

Мультимедийное издание (2,3 МБ)

Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7;

1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов : Adobe Acrobat Reader ; Microsoft Office PowerPoint ;

Windows Media Player ; Google Chrome

Редактор Н.В. Павлова Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова

Издание первое. Дата подписания к использованию 27.12.2018 Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5

РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1 ©ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018

Ссылки на документы кликабельны

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время идет интенсивное освоение северных территорий России, где повсеместно приходится встречаться с вечномерзлыми грунтами. Объемы строительства дорог в нефтегазовых районах Крайнего евера огромны. Важнейшей задачей в развитии строительства автомобильных дорог в 1 ДКЗ явля ется изучение принципов поведения

родных услов й дорожно-климатических зон, должно быть направлено на дост жен е х высоких транспортно-эксплуатационных показателей при м н муме матер алоёмкости строительства и строительных затрат. Правильно запроект рованная дорога обеспечивает безопасность движения как од ночных автомо илей с расчетными скоростями, так и транспортных потоков с высоким уровнем удобства, надежность и долговечность земляного полотна, дорожных одежд, искусственных сооружений.

Обязательными элементами проектных решений, особенно в 1 ДКЗ, являются мероприятия по охране окружающей среды, рациональному использованию и воспроизводству природных ресурсов.

Разработанное пособие позволит студентам получить знание о вечномерзлых грунтах и проектировании дорог в сложных природных условиях, обладать способностью вести разработку эскизных, технических и рабочих проектов сложных объектов, в том числе с использованием систем автоматизированного проектирования, пользоваться учеб- но-методической, справочной и научной литературой и нтернетом для получения сведений о заданном строительном объекте, работать с документами в области проектирования дорог в сложных природных условиях Сибири Крайнего Севера.

Полученные знания студенты закрепляют на практических и лабораторных занятиях, осваивая методику теплотехнического расчета высоты насыпи и особенности расчета дорожных конструкций на прочность.

3

1. ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ НА МНОГОЛЕТНЕМЕРЗЛЫХ (ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ) ГРУНТАХ

1.1. Распространение вечной мерзлоты на территории Российской Федерации

Проектирование и строительство автомобильных дорог в зоне веч- СибАДИной мерзлоты началось в 60-х годах XX столетия, связано с освоением целинных залежных земель и особенно усилилось после открытия

нефтяных газовых месторождений в Западной Сибири.

Дорожное стро тельство в районах распространения вечной мерзлоты имеет целый ряд особенностей, связанных со сложностью природ-

ных услов й с трудностями социально-экономического характера России, особенно ее удаленных регионов:

- прежде всего это наличие огромных территорий, занятых озерами, болотами, марями многолетнемерзлыми грунтами (ММГ);

- практ чески повсеместное отсутствие качественных дорожностроительных матер алов: песчано-гравийных, щебеночных и других каменных матер алов, нео ходимых для строительства дорог;

- широкое распространение глинистых пылеватых грунтов, неблагоприятных для дорожного строительства;

- очень короткий теплый период года (менее 2,5–4,5 месяцев) для ведения работ по строительству дорог;

- суровые длинные зимы (до 7–9 месяцев) с очень низкими отрицательными температурами воздуха, доходящими до минус 60°–70° С и ниже, не позволяющие практически вести дорожно-строительные работы;

- наличие в Северных и Центральных районах с ММГ жильных и погребенных льдов, вытаивание которых приводит к значительным термокарстовым просадкам и катастрофическим провалам как местности, так полотна дорог, и других насыпных дамб, площадок и т.д.;

- распространение мерзлотно-геоморфологических образований: бугры пучения, морозобойные трещины, формы рельефа, поверхностные надпочвенные образования в результате нивации и солифлюкции, а также наледи и термокарстовые явления;

-значительная удаленность от экономически развитых районов страны и слабое развитие транспортной сети (менее 0,1–0,3 км на 1000 квадратных км территории), вследствие чего стоимость дорожного строительства в три раза, а в отдельных районах Крайнего Севера в пять–шесть раз выше, чем в Центральных районах Европейской территории Российской Федерации;

-высокая стоимость рабочей силы на Крайнем Севере (в 3,4–4,8 раза больше), которая зависит не только от повышенной трудоемкости

4

работ, но и повышенных тарифных ставок, льгот для работников и их семей;

- дорожное строительство в районах Крайнего Севера нельзя вести методами и той же техникой, как в более южных зонах, особенно если учесть уязвимость экологии Севера.

На нашей планете вечномерзлые (ВМ), многолетнемерзлые (ММ) и мерзлые (М) породы (грунты) являются закономерными естественно – историческими образованиями, которые характеризуются определенными законами возн кновения, существования, развития и распространения.

На терр тор бывшего СССР площадь, занимаемая вечномерзлыми и многолетнемерзлыми грунтами, составляет 11,454 млн км2 (рис. 1.1), при этом в современной Российской Федерации она превышает 65% ее терр тор , в том числе занимает 85% территории Сибири, 95% Республ ки Саха (Якутия) и т.д. (табл. 1.1).

Главной осо енностью территорий зоны вечной мерзлоты является то, что х освоен е сопровождается образованием термокарстовых озер из-за таян я мерзлых грунтов и вытаивания жильных и погребенных льдов при нарушен мохорастительного покрова.

Передвижение по таким местам с тяжелой техникой наносит непоправимый ущерб территориям, это ограничивает возможные сроки сообщения между населенными пунктами.

5