СибАДИкомР с. 1.15. 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 – гл н стый грунт толщиной 15 см; 7 – теплоизоляция из мха или торфа в смеси с грунтом толщ ной олее 0,5 м; 8 – дренирующая присыпка; 9 – нагорный валик; 10 – укреплен е етонными плитами на слое мохоторфа; 11 – новообразованная мерзлота под насыпью и нагорным валиком
Рис. 1.16. 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 после постройки насыпи; 9 – новообразованная мерзлота под насыпью и под мерз-
лотным (нагорным) вал
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 особенностей структуры и свойств геотекстильного материала.
46
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. 1.17, 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
СибАДИпредусматривают на границе между нижней частью из мерзлого комковатого (гл н стого ли торфяного) грунта и верхней частью из сухоили сыпучемерзлого песчаного грунта (рис. 1.17, тип 28), чтобы предотвратить прон кновен е 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. 1.17. 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% выпуском краев на откосы на 15–20 см. Прослойку из геотекстиля можно исключить, если межкомковые пустоты нижней части насыпи заполнить сухоили сыпучемерзлым песком.
Армирующую прослойку следует предусматривать при проектировании насыпи на участках, сложенных грунтами III–V категорий 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. 1.18, тип 29) прослойку устраивают со сплошной укладкой геотекстильных полотен в поперечном направлении в нижней части насыпи. Для насыпи
47
высотой до 2 м, в зависимости от угла трения ϕ 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. 1.12.
|
|
|
|
Таблица 1.12 |
|
Минимальная длина ветви полуобоймы с каждой стороны насыпи |
|||||
ϕ, ° |
5 |
10 |
15 |
20 |
|
L, м |
6 |
4,2 |
3,4 |
3 |
|
На участках с грунтами IV–V категорий просадочности предусматривают прослойку в в де обоймы (рис. 19.37, тип 30) со сплошной укладкой геотекст льных полотен в поперечном направлении в нижней части насыпи. Высота обоймы hоб должна быть меньше максимально допуст мой вел ч ны, принимаемой в зависимости от модуля деформации Е геотекст льного материала (табл. 1.13).
Рис. 1.18. 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 песча-
ный слой толщиной 0,2–0,3 м; 6 – ВГММГ в естественных условиях; 7 – то же после постройки насыпи; 8 – новообразованная мерзлота под насыпью
|
|
|
|
|
Таблица 1.13. |
|
СибАДИМаксимально допустимая величина обоймы в зависимости от модуля |
||||||
|
|
деформации |
геотекстиля |
|
|
|
|
Е, МПа |
≤ 10 |
|
10–15 |
≥ 15 |
|
|
hоб, см |
50 |
|
80 |
120 |
|
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%.
48
Для защиты от водной и ветровой эрозии откосы насыпи (выемки), сложенные песчаными пылеватыми и глинистыми грунтами, следует укреплять слоем торфопесчаной 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
СибАДИнасыпи (бровки, выемки) и последующее устройство защитного (от солнечной рад ац ) слоя толщиной 10–15 см из песка или гравийнопесчаной смеси (р с. 1.19, тип 31).
Рис. 1.19. Поперечный профиль насыпи с укреплением откосов и о очин 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, обочины, и откосы (рис. 1.19, тип 31). Противоэрозионную роль выполняют также боковые поверхности полуобойм и обойм из геотекстиля (рис. 1.18, 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 гра- вийно-песчаного материала. Крутизну откосов принимают положе 1:1,5.
Многообразие сложных условий конструирования земляного полотна в зоне вечной мерзлоты изложено в нормативной литературе ВСН 210-91 [22].
49
В зависимости от рельефа, гидрологических, гидрогеологических и мерзлотно-грунтовых условий поверхностные и грунтовые надмерзлотные воды от дорожного полотна отводят с помощью следующих сооружений:
- боковых водоотводных канав; - лотков и полулотков.
Водоотводные канавы проектируют на устойчивых основаниях, |
||
СибАДИ |
||
сложенных непросадочными и малопросадочными грунтами. При этом |
||
дно |
откосы канав (кюветов), устройство которых предусматривается в |
|
легкоразмываемых грунтах, следует укреплять одиночным или двойным |
||
слоем |
луговой ли тундровой дернины, камнем, |
гравийно-песчаной |
смесью, бетонными пл тами, уложенными по мху, |
или геотекстильным |
|
материалом (р с. 1.21). Если скорость течения воды превышает допус- |
||
тимую для соответствующих типов укрепления, необходимо предусматривать перепады, ыстротоки или водобойные колодцы.
Vв = 1 |
Vв =1,5 |
2,0 |
Vв =2,0 2,5 |
Vв =3,0 |
3,5 |
Рис. 1.21. Поперечные сечения водоотводных канав: 1 – дерн, мох, торф; 2 – крупнообломочный грунт,
бетонные плиты; 3 – геотекстиль; Vв – скорость течения воды
В подзоне I3 с островной высокотемпературной несливающейся вечной мерзлотой допускается при соответствующем технико-экономи- ческом обосновании проектировать дренажи для отвода грунтовых вод.
Размеры водоотводных сооружений назначают по гидравлическому расчету, учитывая приток и глубину залегания вод, осушаемую площадь и ее инженерно-гидрогеологические условия. Форму поперечного сечения канав принимают такой, чтобы обеспечить механизированное производство работ и устойчивость откосов.
Водоотводные канавы проектируют на устойчивых основаниях, сложенных непросадочными грунтами. При этом дно и откосы канав (кюветов), устраиваемых в легкоразмываемых грунтах, укрепляют оди-
50