Земляное полотно на вечномерзлых грунтах

2.118. Особенность проектирования земляного полотна, возводимого в районах распространения вечномерзлых грунтов, заключается в выборе принципов строительства (ВСН 200-85 и СНиП 2.05.02-85). При этом различают три принципа:

I - обеспечение поднятия верхнего горизонта вечной мерзлоты (ВГВМ) не ниже подошвы насыпи и сохранение его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации;

II - допущение частичного оттаивания грунта в основании насыпи и возможности нахождения его в талом состоянии в период эксплуатации при условии ограничения осадок допустимыми пределами;

III - обеспечение предварительного оттаивания вечномерзлых грунтов и осушения дорожной полосы до возведения земляного полотна.

2.119. Первый принцип применяется при низкотемпературных грунтах зоны I - I вечной мерзлоты, приведенной на картах дорожно-климатического районирования (см. прил. 17 и 18), при наличии термопросадочных грунтов III - V категории согласно классификаций для железных и автомобильных дорог, помещенных в прил. 4, и глинистых грунтов с суммарной влажностью в сезонооттаивающем слое выше границы текучести (в случае проектирования дорог с капитальным покрытием).

Второй принцип может быть применен во всех случаях в качестве основного из конкурирующих вариантов проектирования, оцениваемых технико-экономическими расчетами.

Третий принцип может быть применен в случае высокотемпературной вечной мерзлоты островного распространения, когда возможно заблаговременное оттаивание вечномерзлых грунтов и осушение дорожной полосы.

2.120. При проектировании земляного полотна железных и автомобильных дорог промышленных предприятий по I принципу необходимо обеспечивать сохранение ВГВМ или ее «новообразование» с помощью применения термоизоляции из торфа, пенопласта и геотекстилей. Характеристики последних и методика их применения приведены в прил. 15.

2.121. При проектировании земляного полотна необходимо предусматривать полную механизацию строительных работ.

2.122. Земляное полотно следует проектировать:

с минимальным использованием выемок;

исходя из условий снегонезаносимости;

обеспечения естественного водоотвода с сохранением мохово-растительного покрова в основании насыпей и на прилегающей территории;

с максимальным использованием песчаных грунтов в талом, сыпучемерзлом и сухомерзлом состоянии (см. прил. 5);

не допуская сооружения насыпей из резервов;

прогнозировать «новообразования» вечной мерзлоты в теле и в основании насыпей;

применять инженерные способы управления температурным режимом грунтовых массивов;

применять армирующие и дренирующие прослойки из геотекстиля и других способов управления напряженно-деформированным состоянием земляного полотна на участках использования переувлажненных и пылеватых грунтов, а также другие способы управления напряженно-деформированным состоянием земляного полотна на участках использования переувлажненных и пылеватых грунтов.

2.123. Конструкции земляного полотна разрабатывают по типовым или индивидуальным проектам исходя из учета следующих природных и других условий:

типа местности, определяемого по данным мерзлотной инженерно-геологической съемки, с выделением по трассе тундровых ландшафтов со сливающейся вечной мерзлотой, лесотундровых, луговых и болотных с несливающейся вечной мерзлотой, для определения осадок основания земляного полотна (см. прил. 5);

температуры вечномерзлых грунтов основания земляного полотна, определяемой по данным инженерно-геологических изысканий;

дорожно-климатических зон (см. прил. 23, 24);

состава и состояния грунтов в карьерах и их технологической пригодности для сооружения земляного полотна, определяемых по прил. 5.

Насыпи и выемки на тундровых ландшафтах со сливающейся мерзлотой в дорожно-климатической зоне I - I следует проектировать преимущественно по I принципу с сохранением или «новообразованием» мерзлоты исходя из прогноза, основанного на теплотехнических расчетах на ЭВМ, с применением теплоизоляционных слоев из торфа, пенопласта и геотекстилей, а также с учетом состава и состояния грунтов в карьерах и технологии производства работ.

Насыпи и выемки на лесотундровых, болотных и луговых ландшафтах с несливающейся мерзлотой или с залеганием верхней границы вечной мерзлоты (ВГВМ) на глубине более 3 м, чаще встречающиеся в дорожно-климатической зоне 1 - 3, следует проектировать с допущением оттаивания высокотемпературных грунтов под земляным полотном в процессе эксплуатации и учетом его осадки по расчету.

2.124. Выбор конструкций земляного полотна, а также устройств, обеспечивающих управление тепловым режимом в грунтовых массивах, с целью обеспечения его устойчивости должен осуществляться на основе комплексного изучения и анализа природных условий и технико-экономических расчетов.

Для предупреждения неравномерных деформаций подрельсового основания в проектах железнодорожных путей и дорожных покрытий должны быть разработаны комплексные технические мероприятия по обеспечению сохранения (стабилизации) земляного полотна в вечномерзлом состоянии, с этой целью конструкции сооружаются с теплоизоляцией из торфа, пенопласта и геотекстиля согласно теплотехническому расчету.

2.125. По типовым поперечным профилям следует проектировать: насыпи на грунтах I и II категории термопросадочности на скальных, крупнообломочных, песчаных талых и сыпучемерзлых грунтах; выемки глубиной до 12 м в скальных и крупнообломочных грунтах и песках крупной и средней крупности.

2.126. По индивидуальным проектам возводят земляное полотно на участках:

производства земляных работ с использованием твердомерзлых песчаных грунтов с характеристиками, приведенными в прил. 5;

производства работ способом гидромеханизации;

периодического подтопления и пересечения озер;

интенсивного снегонакопления и его переноса;

развития термоэрозионного оврагообразования;

насыпей из скальных, крупнообломочных, песчаных и сыпучемерзлых грунтов на вечномерзлых грунтах III и IV категории термопросадочности и на участках залегания подземных льдов;

выемок в грунтах III и IV категории термопросадочности;

выемок на сильнозаносимых участках;

миграционных бугров пучения, термокарстовых впадин с залеганием погребенного льда;

на косогорах крутизной 3 - 15 ° , подверженных солифлюкционным процессам и наледообразованиям;

пересечений нефтегазопроводов и других сооружений.

2.127. Для сооружения насыпей должны максимально использоваться песчаные грунты из сосредоточенных карьеров, разрабатываемых в поймах и на террасах рек.

Сухомерзлые грунты пригодны для сооружения земляного полотна по технологическим схемам с послойным их уплотнением решетчатыми и вибрационными катками с учетом осадки и доуплотнения при оттаивании (см. прил. 5).

Твердомерзлые песчаные грунты допускается укладывать в насыпи, если их содержание в массе талого грунта не превышает 30 % по объему в сезонноталом слое и 50 % в пределах прогнозируемого вечномерзлого ядра насыпи с тщательным послойным уплотнением.

Не допускается укладывать льдонасыщенные мерзлые грунты в земляное полотно без предварительной подготовки. Льдонасыщенные песчаные грунты можно использовать для заготовки талого грунта в карьерах методом послойного радиационного оттаивания с гидромониторной или гидромониторно-бульдозерной периодической срезкой оттаивающего грунта, с последующей укладкой в насыпи.