8.7.19 На участках природных наледей, параметры которых необходимо оценивать и рассчитывать, земляное полотно следует проектировать:
- в насыпях с возвышением бровки над расчетной отметкой поверхности наледи не менее чем на 0,5 м;
- в насыпях с бермой, устраиваемой с нагорной стороны;
- в комплексе с капитальными противоналедными сооружениями и устройствами.
8.7.20 На участках прогнозируемых наледей в районах глубокого сезонного промерзания и островного распространения ММГ (подзона l3 ДКЗ) насыпь проектируют с таким расчетом, чтобы глубина промерзания под ней не превышала глубины промерзания грунтов в естественных условиях.
8.7.21 Насыпь на наледных участках предпочтительнее формировать из крупнообломочных грунтов. На тех участках, где насыпь проектируют с применением глинистых грунтов, предусматривают берму с нагорной стороны или пологий откос и его укрепление.
8.7.22 Наименьший коэффициент уплотнения грунта Ку (отношение плотности грунта насыпи к максимальной при стандартном уплотнении) следует принимать в соответствии с СП 34.13330.
8.8 Дорожная одежда
8.8.1 При расчете прочности конструкции дорожных одежд в зоне многолетней мерзлоты следует учитывать основные факторы водно-теплового режима земляного полотна, требования к которым приведены в [18, 20].
При этом дорожная конструкция (земляное полотно в комплексе с дорожной одеждой) должна удовлетворять трем условиям:
Еобщ ≥ Етр; (5)
Sr≤ Rи; (6)
Та≤Тдоп, (7)
Где Еобщ − общий модуль упругости дорожной конструкции;
Етр – требуемый модуль упругости дорожной конструкции, определяемый в зависимости от расчетной нагрузки, состава и интенсивности перспективного движения;
Sr – наибольшее растягивающее напряжение при изгибе в материале рассматриваемого слоя одежды;
Rи – предельно допустимое растягивающее напряжение при изгибе в материале конструктивного слоя с учетом усталостных явлений;
Та – наибольшее активное напряжение сдвига в грунте или слабо связном материале конструктивного слоя одежды, которое слагается из активных напряжений сдвига от временной нагрузки и веса вышележащих слоев;
Тдоп – допустимое активное напряжение сдвига в грунте земляного полотна или в несвязном конструктивном слое дорожной одежды.
8.8.2 Величины Етр; Sr; Rи; Та; Тдоп определяют с учетом требований, приведенных в [18].
Требуемый общий модуль упругости дорожной конструкции Еобщ вычисляют по формуле
Еобщ ≥Еmin Kтрпр (8)
где Еmin– минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;
Kтрпр – требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности.
Требуемый модуль упругости дорожной конструкции для условий ММГ вычисляют по формуле
Евмоб ≥ Еmin Kтрпр Kгрд, (9)
об пр д
где Евмоб – требуемый общий модуль упругости дорожной конструкции в условиях многолетней мерзлоты (ММ) с учетом длительности расчетного периода;
Kтрпр – коэффициент, учитывающий длительность расчетного периода для районов с наличием ММГ.
Средние значения коэффициента Kгрд для трех дорожно-климатических подзон l ДКЗ – зоны ММ – приведены в таблице 4.
Т а б л и ц а 4
| Грунты, тип местности по условиямувлажнения | l1 – северная подзона | l2 – центральная подзона | l3 – южная подзона |
| Болота, 3-й тип – мокрые места | 1,60 | 1,40 | 1,60 |
| Заболоченные, 2-й тип – сырые места | 1,40 | 1,35 | 1,40 |
| Глинистые с ММГ, 2-й тип – сырые места | 1,25 | 1,20 | 1,30 |
| Глинистые с ММГ, 1-й тип – сухие места | 1,20 | 1,15 | 1,20 |
8.8.3 Влияние мерзлого слоя на прочность земляного полотна при известной глубине оттаивания дорожной конструкции вычисляют по формуле
Ey= Aу Eоу , (10)
где Ey – общий модуль упругости оттаявшего грунтового массива;
Eоу – расчетное значение модуля упругости грунта, определяемое при у известной расчетной влажности.
Aу – комплексный коэффициент, учитывающий влияние мерзлого слоя в зависимости от глубины оттаивания (ее абсолютного значения Нот или относительной величины Нот/Д и неоднородное увлажнение земляного полотна и сезоннооттаивающего слоя по глубине, определяют в процессе экспериментальных работ или с использованием обобщенных данных, приведенных в таблице 5.
Т а б л и ц а5
Относительная глубина оттаивания | Значения коэффициентов Ау и Ад для грунтов | |
Супеси | Суглинки и глины | |
Нот/Д | Ау | Ау |
Нот = 0 мерзлый грунт | > 5000 | >4000 |
0,125 | 354,1 | 292,2 |
0,25 | 83,5 | 67,0 |
0,5 | 17,8 | 15,0 |
1,0 | 3,4 | 2,46 |
1,5 | 1,28 | 0,85 |
2,1 | 0,67 | 0,42 |
2,5 | 0,50 | 0,36 |
3,0 | 0,44 | 0,32 |
3,3 | 0,43 | 0,34 |
3,5 | 0,44 | 0,37 |
4,0 | 0,45 | 0,39 |
4,5 | 0,48 | 0,42 |
4,8 | 0,50 | 0,45 |
5,0 | 0,50 | 0,48 |
6,0 | 0,57 | 0,52 |
10 | 0,65 | 0,63 |
∞ −талый грунт | 0,99 | |
8.8.4 Требования к расчетным прочностным и деформативным характеристикам различных материалов приведены в [18]. Расчетные значения модуля упругости и прочностных характеристик С и j грунтов земляного полотна принимают по таблице В.1 приложения В.
8.9 Водоотводные сооружения
8.9.1 В зависимости от рельефа, гидрологических, гидрогеологических и мерзлотно-грунтовых условий поверхностные и грунтовые надмерзлотные воды от дорожного полотна отводят с помощью боковых водоотводных канав (рисунок 14), лотков и полулотков.
 | |
| 654 × 356 пикс. Открыть в новом окне | |
1 – дерн, мох, торф; 2 – укрепление из сборных бетонных плит на слое теплоизоляционного материала пенопласта или местного мохоторфа (при его наличии); 3 – мощение нагорных мерзлотных валиков, приоткосных берм и водонепроницаемых замков с нагорными канавами; поперечных канав
Рисунок 14 – Поперечные сечения водоотводных канав
8.9.2 В подзоне l3 с островной высокотемпературной несливающейся вечной мерзлотой допускается проектировать дренажи для отвода грунтовых вод.
8.9.3 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.
8.9.4 Водоотводные канавы проектируют на устойчивых основаниях, сложенных непросадочными грунтами. При этом дно и откосы канав (кюветов), устраиваемых в легкоразмываемых грунтах, укрепляют одиночным или двойным слоем луговой или тундровой дернины, камнем или бетонными плитами (рисунок 15). Если скорость течения воды превышает допустимую для соответствующих типов укрепления, необходимо предусматривать перепады, быстротоки или водобойные колодцы.
8.9.5 На участках с подземными льдами, а также с грунтами, сильнольдонасыщенными, залегающими в пределах двойной мощности сезонно оттаивающего слоя, следует избегать применения водоотводных и нагорных канав.
В таких случаях для отвода воды на косогорных участках предусматривают бермы или нагорные валики (рисунок 15, а, б, в, г), а на равнинных участках – фильтрующие водоперепуски (дрены) по гидравлическому расчету.