При этом продольный профиль дороги разрабатывают с учетом возможных изменений водно-теплового режима грунтов сезоннооттаивающего слоя и многолетнемерзлых грунтов, режима и высоты снегоотложений, а также ледотермического режима водотоков, которые произойдут в результате освоения территории застройки, эксплуатации возведенных на ней и на соседних участках зданий и сооружений, устройства водоотводных канав, подземных и наземных коммуникаций и т.д.
СибАДИАвтомобильные дороги в районах распространения ММГ проектируют в следующем порядке:
- назначают пр нц п проектирования земляного полотна с учетом дорожно-кл мат ческой подзоны, типа местности, мощности сезоннооттаивающего слоя температурного режима вечной мерзлоты;
- констру руют земляное полотно и дорожную одежду; - определяют для каждого характерного участка трассы высоту насы-
пи (глуб ну выемки) на основе комплекса требований(на устойчивость по инженерно-геолог ческ м условиям с учетом наличия многолетнемерзлых грунтов, по увлажнению местности и на снегонезаносимость);
- назначают рассч тывают водоотводные и искусственные сооружения; - разрабатывают варианты индивидуального проектирования для участков с особо сложными мерзлотно-грунтовыми условиями и на основе их технико-экономических показателей принимают наиболее ра-
циональные решения.
В рабочих чертежах фундаментов искусственных сооружений и линейных зданий, а также дорожных конструкций на участках индивидуального проектирования должны быть приведены мерзлотно-грунтовые разрезы с основными данными о характеристике и температуре грунтов до строительства и прогнозом их на период эксплуатации.
Основными мерами, обеспечивающими устойчивость дорожных конструкций (земляного полотна и дорожной одежды) на местности с наличием вечномерзлых грунтов во всех дорожно-климатических подзонах, являются:
- проектирование земляного полотна, как правило, в насыпях; - возведение земляного полотна из скальных, крупнообломочных
песчаных грунтов, а при их дефиците – из глинистых;
-применение естественных и искусственных теплоизоляционных материалов в основании земляного полотна, теле насыпей и дорожной одежде;
-применение нетканых синтетических (геотекстильных) материалов в основании и теле земляного полотна, в основании дорожной одежды;
-замена переувлажненных грунтов сезоннооттаивающего слоя и льдонасыщенных подстилающих вечномерзлых грунтов соответственно крупнообломочными и песчаными.
36
Для участков с особо сложными мерзлотно-грунтовыми условиями (наличие термокарста, крупных включений подземного льда, бугров пучения, солифлюкции, наледей, подтопляемых речных пойм и термокарстовых озер) необходимо разрабатывать варианты индивидуального проектирования и на основе сопоставления их технико-экономических показателей выбирать наилучшие решения.
Трассирование дороги осуществляют с учетом требований ландшафтного проектирования по [2]. Трассу следует прокладывать по наиболее сух м участкам, на крупнообломочных скальных, песчаных и гравел стых грунтах без ледяных прослоек и линз. В других случаях трассу желательно располагать даже за счет ее некоторого удлинения (при соответствующем технико-экономическом обосновании) вблизи месторожден й грунтов, пригодных для сооружения земляного полотна.
СибАДИтеррасам пологим наветренным склонам в пределах средней или верхней трети косогора.
При трасс рован |
следует обходить участки с неблагоприятными |
мерзлотными грунтово-гидрогеологическими условиями (с близким |
|
залеган ем подземных льдов, распространением солифлюкции, с повы- |
|
шенной влажностью |
пылеватостью грунтов, с наличием или возмож- |
ным образован ем наледей). Рекомендуется прокладывать трассу по |
|
склонам террасам южной экспозиции, избегая северных «мокрых» |
|
склонов косогоров.
Как правило, трассу дороги прокладывают с максимальным исполь-
зованием снегонезаносимых форм рельефа.
Во всех случаях целесоо разно:
- обходить пониженные места (ложбины, котловины) или пересе-
кать их по кратчайшему направлению;
- проходить через лесные массивы; - обходить глубокие балки и овраги, а также жилые и производст-
венные постройки с подветренной стороны.
Если это затруднено, трассу, по возможности, располагают по на-
правлению господствующих ветров или под углом к ним менее 20°.
В горной пересеченной местности (при выборе вариантов) предпочтение отдают водораздельным и долинным ходам по надпойменным
В долинах трассу прокладывают дальше на 50–60 м от подошвы склона из условия уменьшения снегонезаносимости дороги и ее удаления от возможных мощных отложений снега, приводящих к образованию лавин на косогорных участках.
Проектирование плана трассы и продольного профиля следует осуществлять в соответствии с указаниями [2], ГОСТ 21.701–2013 [19], а также работы [15].
37
При выборе направления трассы автомобильной дороги осуществляют: - сбор, анализ и обобщение данных о природных условиях района строительства из материалов ранее выполненных изысканий или лите-
ратурных источников; - инженерно-геокриологическую рекогносцировку или мелкомас-
штабную инженерно-геологическую съемку;
- поисково-оценочные работы по выявлению грунтовых карьеров и СибАДИрезервов.
Аэрофотоматер алы дешифрируют на основе ландшафтно-индика- ционного метода. По результатам дешифрирования составляют предварительную карту пр родно-климатических комплексов (ПКК), ландшафтнонд кац онные таблицы и предварительную инженерногеокриолог ческую карту-схему в масштабе 1:25 000 с контурами перспективных участков притрассовых карьеров.
В тех случаях, когда имеющиеся материалы не позволяют выбрать оптимальную трассу ли возникает необходимость уточнения вариантов, следует выполн ть инженерно-геологическую рекогносцировку или мелкомасшта ную мерзлотную съемку.
В результате мерзлотной съемки должны быть установлены:
- участки распространения мерзлых и талых грунтов, марей, озер, мерзлотных процессов и явлений;
- литологические разрезы; - типы грунтов политологическим видам и строительным свойствам;
- генезис, состав, криогенное строение, суммарная влажность, льдистость, плотность, засоленность грунтов;
- сжимаемость грунтов сезоннооттаивающего слоя; - просадочность мерзлых грунтов при оттаивании;
- уровень поверхностных и подземных вод, их агрессивность и коррозионная активность;
- тип местности по увлажнению мерзлотно-грунтовым условиям; - карьеры месторождений грунтов, применяемых при сооружении
земляного полотна; - данные для общего геокриологического прогноза.
«Верхняя часть земляного полотна, находящаяся в непосредственном контакте с дорожной одеждой, должна отсыпаться из грунтов, отвечающих определенным требованиям в отношении морозоустойчивости; эти грунты на определенную глубину должны быть уплотнены до требуемой плотности и защищены от увлажнения грунтовыми, над-
38
мерзлотными и поверхностными водами. В зависимости от рода грунта основания, степени предохранения его от увлажнения и достигнутого уплотнения назначают размеры конструктивных нижних слоев дорожной одежды и всей одежды в целом, при заданном типе покрытия и размерах, характере движения» (Н.А. Пузаков, 1970–1972 гг.) [20].
Земляное полотно по первому принципу проектируют, преимуще-
ственно в I1 – Северной подзоне; по второму принципу в I2 – Центральной и в I3 – Южной подзонах; по второму принципу на участках островной мерзлоты.
СибАДИравдано, земляное полотно проектируют по второму принципу, преду-
Земляное полотно проектируют в насыпях, выемки допускают
только в сключ тельных случаях.
На участках с неустойчивым температурным режимом (выше ми-
нус 2 ° |
), сложенных тяжелыми глинистыми грунтами (пылеватые суг- |
линки |
гл ны), осушение которых технически и экономически не оп- |
сматривая стро тельство земляного полотна в зимнее время с предварительной (за 2–3 месяца до постройки насыпи) расчисткой дорожной полосы от снега.
На сырых участках местности в подзоне I3 на легкоосушаемых грунтах (пески, супеси, легкие суглинки) земляное полотно проектируют как для II ДКЗ, осуществляя мероприятия по расчистке полосы отвода от леса, кустарника, мохорастительного покрова и устройству водоотвода.
Индивидуальное проектирование земляного полотна осуществляют на участках с особо сложными мерзлотно-грунтовыми и гидрогеологическими условиями местности. К ним относят участки:
с близким залеганием (до 1,5–2 м) ледяных линз и подземных льдов;
с признаками термокарстовых и солифлюкционных процессов, а также широким разв тием наледей и буфов пучения.
Участки индивидуального проектирования выявляют на стадии рекогносцировочных изысканий для обоснования инвестиций в строительство. При подробных изысканиях проводят их детальное инженер- но-геологическое обследование.
Пересечение автомобильных дорог с подземными коммуникациями запрещают на участках с льдонасыщенными грунтами, а также с наличием подземных льдов на глубине до уровня двойной мощности сезоннооттаивающего слоя. В исключительных случаях, когда пересечение дороги в другом месте требует значительных затрат, осуществляют индивидуальное проектирование пересечений с обеспечением надежной защиты грунтового основания от протаивания.
39
Требования к грунтам земляного полотна на многолетнемерзлых грунтах предъявляют в соответствии с нормативами согласно [2] и
ГОСТ 25100–2011 [21].
Земляное полотно конструируют в зависимости от типов местности (см. табл. 1.2), руководствуясь принятыми принципами проектирования (см. разд. 1.8 табл. 1.10). Высоту насыпи назначают исходя из комплекса требования на основе расчетов на устойчивость, прочность и снегонезанос мость. Окончательно принимают наибольшую высоту,
СибАДИДля предохранения мохорастительного покрова от разрушения предусматривают в нижней части насыпи прослойки из дренирующих грунтов мелких фракций: не крупнее 70–100 мм (рис. 1.10, тип 2).
удовлетворяющую всем требованиям.
При проект рован и по первому принципу земляное полотно конструируют в насыпях ( езрезервный поперечный профиль) из несцементированных о ломочных грунтов с обязательным сохранением в не-
нарушенном состоян |
мохорастительного покрова в основании насыпи |
||
(рис. 1.9, т п 1). В лес стой местности ширина просеки не должна пре- |
|||
вышать ш р ны насыпи понизу. |
Таблица 1.10 |
||
|
|
|
|
Тип конструкции земляного полотна в зависимости от типов местности |
|||
и принципов проектирования |
|
||
Принцип проектирования |
Тип ме- |
Тип конструкции и грунты земляного полотна |
|
|
стности |
|
|
Первый – сохранение |
3 – мок- |
Насыпи из несцементированных обломочных |
|
мерзлоты в основании на- |
рые |
грунтов. Возможно применение глинистых |
|
сыпи |
места |
грунтов на высоких насыпях |
|
Второй и третий – до- |
2 – сырые |
Насыпи из глинистых |
несцементированных |
пущение оттаивания |
места |
обломочных грунтов. В исключительных слу- |
|
мерзлоты в основании на- |
|
чаях допускаются выемки |
|
сыпи |
|
|
|
По нормам II дорожно- |
1 – сухие |
Насыпи |
выемки |
климатической зоны |
места |
|
|
40