 | |
| 342 × 518 пикс. Открыть в новом окне | |
а– нагорный валик, б – мерзлотный валик с канавой; в – нагорная канава; г – нагорная канава с утеплителем
1– смесь гравия с торфяной крошкой; 2 – сборные бетонные плиты; 3 – местный грунт; 4 – одерновка; 5 – дренирующий грунт; 6 – жердевая стенка; 7 – жерди диаметром 10 см; 8 – мох, торф, пенопласт и другие теплоизоляционные материалы; 9 – деревянный лоток; 10 – щебень с грунтом
Рисунок 15 – Конструкции нагорных валиков и канав
8.9.6 Нагорные валики располагают не ближе 20 м от подошвы насыпи. Их высоту назначают с обязательным превышением максимального расчетного уровня воды на 0,25 м. Во всех случаях высота валика должна быть равна или более 0,6 м, ширина по верху – более 1 м; заложение откосов – положе 1:2.
8.9.7 Валики целесообразно отсыпать из глинистых грунтов с обязательным сохранением мохорастительного покрова в основании. Откос валика и полосу вдоль его подошвы на ширину 1 м с нагорной стороны укрепляют гравием по слою мха или торфа. Для большей устойчивости нагорный валик покрывают теплоизоляцией; на косогорах круче 1:5 внутри его предусматривают жердевую стенку (рисунок 15, а).
8.9.8 При проектировании насыпей в равнинной местности на сухих местах боковые канавы предусматривают непосредственно у подошвы насыпи. В тех же условиях, но при косогорной местности боковую канаву проектируют непосредственно у подошвы нагорного откоса, а нагорную канаву – в 10 м от бровки боковой канавы. Откосы канав укрепляют согласно СП 34.13330 и специальных рекомендаций.
8.9.9 На участках с наличием потока грунтовых вод водоотводные устройства проектируют в комплексе с противоналедными мероприятиями.
8.9.10 На косогорных участках с большой водосборной площадью или сильными снежными заносами водоотвод проектируют в виде двух рядов нагорных канав (рисунок 15, в), расположенных в 100 м друг от друга, или нагорной канавы в сочетании с мерзлотным валиком, который устраивают с низовой стороны нагорной канавы (рисунок 15, б) в 50 м от подошвы насыпи.
Нагорные канавы с утеплением для предотвращения наледеобразования устраивают согласно рисунку 15, г. Уклоны дна канав принимают более 3 %, а в выемках – более 5 %.
9 Искусственные сооружения
9.1 Общие требования
9.1.1 При проектировании и строительстве водопропускных труб в зоне ММ необходимо руководствоваться СП 35.13330, а также требованиями приведенными в [23].
9.1.2 На дорогах I–V категорий следует предусматривать трубы капитального типа: бетонные, железобетонные и металлические гофрированные.
9.1.3 Проектирование водопропускных труб, как правило, осуществляется на водотоках при отсутствии наледеобразований. В случае наледеобразований необходимо устраивать специальные защитные сооружения.
9.1.4 Отверстия труб необходимо расcчитывать по безнапорному режиму. Минимальное отверстие и высоту труб в свету назначают не менее 1,5 м.
Многоочковые трубы допускается проектировать с расположением очков в разных уровнях, размещая часть из них (как правило, одно) в уровне русла водотока, а остальные – на отметке выше уровня меженных вод. Количество рядом уложенных труб не ограничено.
9.1.5 Проектирование водопропускных труб следует осуществлять на основе следующих принципов:
1-й – обеспечить поднятие ВГММ до подошвы фундамента и сохранять его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации сооружения;
- 2-й – допускается образование талой прослойки между подошвой фундамента и ВГММ;
- 3-й – использовать грунты основания в естественном талом состоянии.
9.1.6 Трубы следует проектировать, как правило, исходя из условия наименьшего нарушения естественного состояния мерзлых грунтов.
Во всех случаях, когда это возможно, необходимо избегать устройства котлованов, приемных колодцев, глубоких бетонных, железобетонных и других экранов, различных врезов в мерзлых грунтах и предусматривать подготовку основания подсыпкой с ее планировкой.
9.1.7 Проектирование труб, находящихся в пучинистых грунтах деятельного слоя, необходимо выполнять с учетом расчета на воздействие вертикальных и горизонтальных сил морозного пучения касательных к боковой поверхности частей трубы, расположенных над верхней границей вечной мерзлоты (ВГВМ). Расчеты выполняются в соответствии с требованиями СП 25.13330. Для уменьшения этого воздействия и обеспечения устойчивости труб следует предусматривать проведение специальных противопучинистых конструктивных мероприятий, такие как придание наклона боковым поверхностям частям трубы, находящимся над ВГВМ, фундаменты под откосными крыльями и первыми секциями оголовков с противопучинными анкерными выступами, засыпка котлованов песчано-щебеночной смесью с тщательным послойным, от 10 до 15 см, уплотнением.
Если не учитывать силы вертикально направленных касательных к боковым поверхностям надфундаментных частей трубы, возникает опасность отрыва звеньев и откосных стенок оголовков от их заанкерных фундаментов и подъема звеньев на величину пучения прилегающего к трубе грунта.
Для труб в тяжелых мерзлотно-грунтовых условиях (болота, сильнопучинистые грунты, вечная мерзлота) следует предусматривать мероприятия, направленные на повышение ремонтопригодности и приспособление трубы к ее нормальной эксплуатации при наличии деформаций звеньев и оголовков от воздействия морозного пучения грунтов и деградации вечной мерзлоты, а также от деформаций прилегающих участков насыпи.
9.2 Водопропускные трубы и противоналедные сооружения
9.2.1 На водотоках, основание которых в пределах двойной мощности сезоннооттаивающего слоя представлено непросадочными грунтами, допускается проектировать бесфундаментные трубы.
9.2.2 На водотоках, характеризующихся наличием слоя просадочных при оттаивании грунтов мощностью не более 2 м, предпочтение отдают бесфундаментным трубам или трубам с фундаментами мелкого заложения при условии, что суммарная величина осадки грунтов основания может быть компенсирована величиной строительного подъема. При невозможности выполнения этого условия предусматривают полную или частичную замену слабого грунта грунтовой подушкой из щебеночных, гравийных или гравийно-песчаных материалов, имеющих оптимальную или близкую к ней влажность.
Размеры грунтовых подушек для бетонных и железобетонных труб принимают следующие:
а) длина на 1–1,5 м более общей длины трубы с оголовками;
б) ширина не менее 2√Hр dтр/2 + 1 для одноочковой трубы и не менее 2√Hр dтр/2 + d( −1) + bтр( n−1) + 1 для n-очковой трубы
где Нр – расчетная глубина оттаивания (промерзания) грунта под трубой, м;
dтр – диаметр трубы, м;
bтр – расстояние между трубами, м.
9.2.3 На водотоках, характеризующихся наличием слоя сильнопросадочных и просадочных грунтов мощностью более 2 м, предусматривают свайные фундаменты. Массивные бетонные фундаменты допускают только при соответствующем обосновании при отсутствии подруслового стока.
9.2.4 Минимальную глубину заложения фундаментов устанавливают в зависимости от расчетной глубины сезонного оттаивания грунтов основания Нр, их свойств (по СП 35.13330) и типа фундамента:
свайного Нр+2 м, но не менее 3 м;
массивного бетонного – Нр, но не менее 1,5 м:
Нр=Нгн mt Kw (11)
Где Нгн – нормативная глубина сезонного оттаивания грунта, м;
mt – коэффициент теплового влияния конструкций на грунт основания, принимаемый для фундамента: массивного бетонного – 0,8, свайного, с плитой на поверхности грунта – 1,0;
Kw – поправочный коэффициент к нормативной глубине оттаивания грунта при его естественной влажности.
9.2.5 При проектировании труб в l1 дорожно-климатической подзоне применяют преимущественно 1-й принцип использования грунтов в основании, в l2 – 2-й принцип, на всей территории зоны ММ – 3-й принцип с учетом 9.2.1.
9.2.6 При использовании 1-го и 2-го принципов для уменьшения толщины грунтовой подушки предусматривают в основании теплоизолирующие слои по расчету.
При ММГ оснований, используемых в оттаявшем состоянии, несущая способность которых менее, чем расчетное давление под подошвой фундамента трубы, следует предусматривать свайные или столбчатые фундаменты. При этом подошва ростверка должна быть заложена на том же уровне, как при фундаментах на естественном основании.
9.2.7 Трубы следует проектировать с входными и выходными оголовками. При низких насыпях могут быть предусмотрены многоочковые безнапорные трубы без выходных оголовков. Металлические гофрированные трубы допускается проектировать без устройства оголовков при соблюдении требований СП 35.13330.
В остальных случаях предпочтительнее применять воротниковые оголовки, а при необходимости – портальные и раструбные с небольшим заглублением (не более 0,4–0,5 м) в грунты основания.
9.2.8 На водотоках, основание которых в пределах двойной мощности сезоннооттаивающего слоя сложено непросадочными грунтами, конструкции укреплений подводящих и отводящих русел принимают в соответствии с типовыми решениями для обычных условий, исходя из гидравлических расчетов.
9.2.9 На всех водотоках отводящее русло, как правило, должно быть устроено с уклоном не менее 2 ‰.