Земляное полотно в зоне вечной мерзлоты

Февраль 18, 2012 в Возведение земляного полотна в зоне вечной мерзлоты

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

При замерах температуры грунта можно использовать беспроводные  устройства термохрон

3.1 теплоизолирующий слой: Дополнительный (не несущий) слой основания дорожной одежды, либо слой, устроенный в земляном полотне, служащий для уменьшения теплообмена между дорожной конструкцией (либо ее верхней или нижней частью) и окружающей средой.

3.2 уровень грунтовых вод (УГВ): Верхняя поверхность стоячей и природной текущей грунтовой воды, ниже которой грунт насыщен водой, за исключением тех случаев, когда поверхность непроницаема;

3.3 вечномерзлые грунты (ВМГ): Грунты,  длительное время (века) существующие  в мерзлом состоянии;

3.4 вечная мерзлота: Термин, соответствующий понятиям: вечномерзлые горные породы, многолетняя криолитозона,  криолитозона;

3.5 деятельный слой: Расположенный у поверхности земли ежегодно оттаивающий слой (сезонно талый слой) при наличии вечномерзлых грунтов ВМГ;

3.6 верхний горизонт вечной мерзлоты (ВГВМ): Поверхность грунтового массива, длительное время (века) существующего  в мерзлом состоянии;

3.7 коэффициент морозного пучения: Отношение высоты поднятия грунта и дорожного покрытия к глубине промерзания земляного полотна и дорожной одежды (%);

3.8 коэффициент уплотнения: Отношение плотности грунта насыпи к максимальной при стандартном уплотнении;

zemlyanoe-polotno-v-zone-vechnoj-merzloty3.9 зимний период: Период, начинающийся  с момента установления устойчивых среднесуточных отрицательных температур воздуха и заканчивающийся с момента устойчивого перехода отрицательных среднесуточных температур через 0?;

3.10 армирование дорожной конструкции:  Усиление конструкции насыпи (в том числе откосов) или конструктивного слоя дорожной одежды в результате перераспределения геосинтетическим материалом напряжений, возникающих в грунтовом массиве под действием нагрузок от транспортных средств и собственного веса;

3.11 криогенная текстура: Пространственное расположение слагающих грунтовый массив элементов (твердых минеральных частиц и включений льда),  возникающее при промерзании грунта.

3.12 термоэрозия: Сочетание теплового и механического воздействия текущей воды на мёрзлые горные породы и лёд, процесс разрушения многолетнемерзлых грунтов водными потоками за счет оттаивания и выноса грунтов, сползания и обрушения растущих эрозионных форм.

3.13 термокарст: Процесс неравномерного проседания почв и подстилающих горных пород вследствие вытаивания подземного льда.

3.14 солифлюкция: Процесс медленного сползания, течения оттаявших рыхлых пород, залегающих на мёрзлых. Медленная солифлюкция развивается преимущественно в тундровых низкогорьях и создаёт на склонах специфические формы.

Остальные термины, используемые в настоящем стандарте, приведены в ГОСТ 25100, ОДМ 218.5.005-2010.

4 Конструкции и материалы

4.1 Для сооружения земляного полотна необходимо использовать скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты (по классификации ГОСТ 25100-). Предпочтение следует отдавать грунтам, находящимся в талом состоянии.

4.2 Скальные, крупнообломочные и песчаные грунты, а также водостойкие местные материалы (отходы дробильно-сортировочных предприятий,  хорошо обожженные породы и др.) допускаются для сооружения земляного полотна на всех типах местности без ограничений. При этом максимальный размер рёбер отдельных камней в грунтовом массиве, укладываемом в нижнюю часть земляного полотна, не должен превышать 2/3 толщины уплотняемого слоя, а в верхнюю часть (в пределах слоя толщиной 1 м) – 30 см.

4.3 Талые глинистые грунты, используемые для возведения земляного полотна на местности всех типов (см. Приложение А), должны удовлетворять требованиям таблицы 1.

Таблица 1

Часть насыпи (глубина слоя от низа дорожной одежды) Тип дорожной одежды Грунты, применяемые для земляного полотна (с содержанием соответственно пылеватых и глинистых частиц), на местности типа
1-го 2-го 3-го
Верхняя

(до 1,5 м)

Капитальный с усовершенствованным покрытием, облегченный Супеси легкие, суглинки легкие, (не более 35%, не более 15%) Супеси

легкие (не более 30%, не более 10)

Переходный, низший Супеси, суглинки (не более 50%, не более 25%) Супеси, суглинки (не более 50%, не более 20%)
Нижняя неподтаплива-емая (1, 5- 6,0) Капитальный с усовершенствованным покрытием, облегченный Супеси легкие,

Суглинки легкие (не более 35%, не более 20%)

Супеси легкие (до 35%, до 15%) Супеси легкие (не более 35%, не более 15%)
Переходный, низший Супеси, суглинки легкие пылеватые(не более 55%, не более 25%) Супеси легкие, суглинки

легкие (не более 40%, не более 20%)

Нижняя подтапливаемая (1,5 -6,0) Капитальный с усовершенствованным покрытием, облегченный Супеси легкие (не более 35%, не более 15%)
Переходный, низший Супеси легкие (не более 35%, не более 15%) Супеси, суглинки (до 70%) Супеси легкие, суглинки легкие (до 40%, до 20%)
Примечание. Коэффициент морозного пучения глинистых грунтов в верхней части насыпи не должен превышать 3%, в нижней – 5%.

4.4 Наименьший коэффициент уплотнения грунта kу следует принимать в соответствии с таблицы 2.

Таблица 2

Часть насы-пи Тип дорожной одежды Глубина располо-

жения слоя от низа дорожной одежды, м

Требуемый kу грунта земляного полотна в дорожно-климатической подзоне
I1 I2 I3
Верх-няя Капитальный с усовершенствован-ным покрытием, облегченный 0 – 0,4

0,4 – 1

1 – 1,5

0,97– 0,96

0,96 – 0,94

0,94 – 0,93

0,98-0,97

0,97-0,96

0,96-0,95

1 -0,98

0,98-0,97

0,97-0,96

Переходный, низший 0 – 0,4

0,4 – 1

1 – 1,5

0,94

0,93

0,90

0,95

0,94

0,92

0,96

0,95

0,93

Нижняя

неподтаплие-ваемая

Капитальный с усовершенствованным покрытием, облегченный 1,5-6,0 0,93-0,90 0,94-0,92 0,95-0,93
Переходный, низший 1,5-6,0 0,90 0,91 0,92
Нижняя

Подтаплиева-емая

Капитальный с усовершенство-ванным покрытием, облегченный 1,5-6,0 0,96-0,93 0,97-0,94 0,98-0,95
Переходный, низший 1,5-6,0 0,92 0,93 0,95
Примечания. 1.Большие значения kу принимают для цементобетонных покрытий.

2. Районирование 1-й дорожно-климатической подзоны приведено в Приложении Б.

4.5 Влажность талых глинистых грунтов не должна превышать допустимой при требуемом коэффициенте уплотнения (таблица 3).

Таблица 3

Грунт Допустимая относительная влажность грунта W, доли оптимальной, при требуемом коэффициенте уплотнения kу
1,0-0,98 0,95-0,92
Супесь легкая

Суглинок легкий пылеватый

Суглинок тяжелый пылеватый

0,93

0,92

0,90

0,95

0,85

0,82

Примечание. Оптимальную влажность грунта W0 ориентировочно можно определить через влажность на границе текучести WT: супеси легкой – W0 = 0,7 WT; супеси легкой пылеватой – суглинка тяжелого W0 = 0,6 WT, глины пылеватой W0 = 0,55 WT.

4.6 В 11 дорожно-климатической подзоне при остром дефиците качественный талых грунтов для земляного полотна допускается использовать мёрзлые песчаные и глинистые грунты. Их уплотняют до норм, указанных в таблице 2, после оттаивания в летний период.

4.7 Мёрзлые песчаные грунты должны иметь характеристики, приведённые в таблице 4. Условия их применения и способы разработки назначают по данным таблицы 5.

Таблица 4

Разновид-

ность мерзлого пес­чаного грунта по степени цементации

льдом и льдистости

Суммар­ная влаж-ность  % Степень запол-нения льдом и неза-мерзшей водой пор мер-злого грунта,

дол.ед.

Коэффи­циент по­ристости, дол.ед. Коэффи­циент проса-дочнос-ти при отта­ивании, дол.ед. Криогенная текстура Грунт по степени влажнос­ти при

оттаива-нии

Сыпучемерз-лый <3 0-0,01 0,48-0,63 0 Отсут-ству­ет Воздушно-сухой
Сухомерзлый 3-7 0,01-0,1 0,50-0,66 0-0,01 Массив-

ная

Мало-­

влажный

Твердомерз-лый, мало­

льдистый

7-22 0,10-0,8 0,56-0,71 0,01-0,04 Массивная и слоисто-

сетчатая

Мало-влажный

и влажный

Пластично-мерзлый, льдистый >22 >0,80 >0,71 >0,04 Слоисто-сетчатая Водона-сы-щенный

Таблица 5

Разно-вид-ность мерзло-го песча-ного грунта Усло-вия разра-ботки грунта земле-ройны-ми маши-нами Содер-жание мерз-лых комьев круп-нее 25 см при разра-ботке грунта, % Условия применения Минимальный коэффициент уплотнения Отно-си-тель-ная осадка при оттаи-вании в насы-пи
В мерзлом состоя-нии При оттаи-вании
Сыпуче-мерзлый Без рыхле-ния 0 По технологическим правилам, установленным для талых грунтов 0,95 0,95 0
Сухо-мерзлый То же < 50 Размер мерзлых комьев не должен превышать 30 см. Послойное уплотнение решетчатыми или вибрационными катками 0,92 0,95 < 0,05
Твердо-мерзлый С предварительным рыхлением или механизированным способом 50 – 80 В смеси с сыпучемерзлым грунтом – в нижней части насыпи; содержание мерзлых комьев размером до 30 см не более 50%. Послойное уплотнение решетчатыми или вибрационными катками 0,87 0,95 <12
Плас-тично-мерз-лый То же > 80 Только для заготовки в бурты с последующим оттаиванием и просушкой Не нормируется

4.8 Мёрзлые глинистые грунты должны иметь твёрдую, полутвёрдую и тугопластичную консистенцию (ГОСТ 5180-), устанавливаемую лабораторными испытаниями после их оттаивания. Такие грунты применяют в нижней части насыпи в сочетании с теплоизолирующими и армирующими слоями. Допускается использовать  в нижней части высоких насыпей также глинистые грунты с влажностью выше оптимальной, если предусмотрено их сохранение в промороженном состоянии в течение всего периода эксплуатации дороги.

4.9 Во всех случаях при оценке пригодности талых или мёрзлых грунтов следует учитывать необходимость круглогодичного производства земляных работ на широком фронте с отсыпкой земляного полотна «в задел» для обеспечения требуемых сроков для завершения процессов его осадки после оттаивания.

Геотекстильные материалы

4.10 Характеристики геотекстильных материалов должны соответствовать, указанным в таблице 6.

4.11  В случае использования геотекстильного полотна как постоянной конструктивной прослойки устойчивость его (сохранение прочности) к воздействию комплекса природных факторов должна составлять для прослоек, не менее: разделяющих – 80%, армирующих – 90%, прослоек под сборным покрытием – 90%, временных – 70%.

Таблица 6

Область применения, функциональное назначение Прочность при растяже-нии

R р , Н/см

не менее

Относи-тельное растяже-нии при разрыве при мак-сималь-ной нагрузке ? max , % Услов-ный модуль дефор-мации  при растяжении

Е0,3 R ,

H /см,

Коэффициент фильтрации при обжатии 2 КПаK ф(2) , м/сут
1 2 3 4 5
Активная зона земляного полотна, нижние слои дорожных одежд с усовершенст-вованными покрытиями армирование; 80 (120) (< 30*) 600 -
дренирование 60 (80) 60 – 120* 70* 100
разделение на контакте с мелкопористыми материалами 60 (80) 60 – 80* 150 20*
разделение на контакте с крупнопористыми материалами 60 (90) (< 50*) 300 -
Активная зона земляного по-лотна, нижние слои дорожных одежд с пере-ходными и низшими покрытиями армирование; 60 (90) (< 50*) 300 -
дренирование 60 (80) 60 – 80* 100 20*
разделение 80 (100) 60 – 80* 100 20*
Обочины армирование и разделение; 60 (80) (< 70*) 250 -
дренирование и  разделение 50 (70) < 70* 100* 40
Откосы армирование 200 (240) (< 50*) 600 -
разделение 35(60) >30* - 20
Временные дороги на слабых осно-ваниях, армирование, разделение и защита 60 (110) 70 – 120* 100 40
Примечания. 1.Значение Rp – для полиэфирных и полипропиленовых, в скобках – для полиамидных ГМ. 2.  Показатели, отмеченные знаком *, представляют собой наиболее приемлемые значения и строго не нормируются.

4.12 Материал, поставляемый в строительную организацию, должен иметь паспорт с указанием: предприятия – изготовителя, номера партии, даты изготовления, номера СТО и основных физико-механических показателей, которые должны соответствовать данным таблицы 6.

4.13 В строительной организации партия материала должна пройти приёмочный контроль, заключающийся в визуальном осмотре полотен 3% рулонов по всей длине из поступившей партии, но не менее 2 рулонов.

Теплоизолирующие материалы

4.14 Теплоизолирующие материалы, применяемые в дорожных конструкциях, должны:

–     сохранять теплоизолирующие свойства под воздействием влаги, температуры и агрессивных вод в течение всего периода эксплуатации дороги;

–     быть морозостойкими (определяют циклическим промораживанием в зависимости от условий строительства);

–     быть биостойкими (определяют на основе химического анализа);

–     быть нетоксичными (заключение СЭС);

–     обладать технологичностью в работе;

–     выдерживать нагрузки, возникающие при укладке и уплотнении вышележащих слоев дорожной одежды (испытание на прочность при сжатии);

–     выдерживать нагрузки от вышележащих слоев насыпи и транспорта во времени (испытание длительно действующей нагрузкой);

–     быть устойчивыми к морозобойному растрескиванию;

–     обладать характеристиками, приведенными в таблице 7

Таблица 7

Не более Не менее
Водопогло-щение, %

(ГОСТ  7177)

Теплопровод-ность, Вт/(мК)

(ГОСТ 30256)

Сопротивление сжатию при 10% линейной деформации, МПа

(ГОСТ 17177)

Предел прочности при статическом изгибе, МПа

(ГОСТ 17177)

0,45 0,032* 0,40 0,6
Примечание. Теплопроводность применяемых теплоизолирующих материалов при соответствующем обосновании может превышать указанную на 30 -50 %.

Геосотовый материал

4.15 Геосотовый материал (рисунок 1), применяемый в дорожных конструкциях в зоне вечной мерзлоты в качестве армирующего слоя насыпи, а также в конструкции укреплении откоса, должен:

–     сохранять прочность под воздействием влаги, температуры и агрессивных вод в течение всего периода эксплуатации дороги;

–     быть биостойким (определяют на основе химического анализа);

–     быть нетоксичными (заключение СЭС);

–     выдерживать нагрузки, возникающие при укладке и уплотнении вышележащих слоев насыпи и дорожной одежды (испытание на растяжение);

–     сохранять прочность и трещиностойкость в условиях низких температур;

–     выдерживать нагрузки от вышележащих слоев насыпи и транспорта в период эксплуатации дороги;

–     обладать прочностными характеристиками (см таблицу 8)

Таблица 8

Показатель Значение
Разрывная нагрузка полоски 50х100 мм,

по длине

по ширине

не менее 10 кН/м

не менее 10 кН/м

Прочность сварного шва на отрыв полоски 50х100 мм не менее 10 кН/м

4.16  Полиэтиленовые полосы, применяемые для  изготовления секций геосотового материала, могут быть текстурированны, а также перфорированными (рисунок 1) или  неперфорированными.

Поверхность текстурированных полос представляет собой множество ромбовидных углублений.  Перфорированные полосы выпускают с отверстиями, расположенными  горизонтальными рядами.

4.17 Заводские швы должны быть выполнены с применением ультразвуковой точечной сварки и расположены перпендикулярно продольной оси полосы. Монтажные швы выполняют при помощи пневмостеплера и специальных скрепок. Прочность швов (заводского и монтажного) должна быть одинаковой по всей высоте стенки геосотового материала.

5 Общие положения

5.1 Строительство в зоне вечной мерзлоты осуществляют в соответствии с выбранным принципом проектирования – первым, вторым или третьим.

Первый принцип – обеспечение поднятие верхнего горизонта вечной мерзлоты (ВГВМ) не ниже подошвы насыпи и сохранение его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации дороги (см. рисунок 2).

Второй принцип – допущение оттаивания грунтов в основании насыпи в период эксплуатации дороги с учетом допустимой осадки земляного полотна (см. рисунок 3).

Третий принцип – обеспечение предварительного оттаивания и осушения грунтов основания.

Первый принцип проектирования может быть использован преимущественно в I1 и I2 дорожно-климатических подзонах (см. Приложение А).  Во  I2 дорожно-климатической подзоне при определенных условиях (на сухих участках с малопросадочными при оттаивании грунтами) может быть использован второй принцип. Третий принцип   целесообразно использовать подзоне I3.

2 На участках, где земляное полотно запроектировано по первому принципу, сроки проведения подготовительных и основных работ должны строго соблюдаться, запрещается переносить отдельные виды работ на поздние сроки, не предусмотренные проектом. Изменения, необходимость которых возникает в процессе строительства (производство работ в летний период), могут быть допущены после согласования с организацией, разработавшей проект, и по разрешению утвердивших его учреждений.

5.3 При разработке ППР следует исходить из того, что основной объем земляных работ должен быть выполнен в зимнее время, когда можно максимально использовать естественный холод для промораживания грунтов в основании и тем самым снизить техногенное воздействие на них, что отвечает требованиям охраны окружающей среды.

5.4 В течение короткого летнего периода необходимо:

- довести земляное полотно, отсыпанное в зимний период,  до требуемых параметров путем уплотнения тела насыпи, планировки откоса укрепительных работ;

- заготовить грунт, в том числе гидромеханизированным способом, для работ в зимний период;

-выполнить укрепительные и отделочные работы на искусственных сооружениях.

5.5 В зимний период необходимо:

- построить автозимники, возвести временные здания и сооружения, расчистить дорожную полосу и подготовить грунтовые карьеры для разработки грунта зимой и в следующий зимний период;

- доставить на объекты машины, механизмы, строительные и горюче-смазочные материалы;

- произвести буровзрывные работы на участках с мерзлыми грунтами, которые при оттаивании переходят в текучее состояние;

- соорудить временные землевозные дороги между карьером и трассой, возвести насыпи из скальных а также несмерзающихся галечниково-гравийных и песчаных грунтов на подходах к мостам, на марях, болотах и других участках со слабыми основаниями; отсыпать бермы и утеплить откосы.

5.6 При комплектовании механизированных отрядов учитывают реальную продолжительность строительного сезона, которая зависит от климатических условий и вида применяемых грунтов. Насыпи из крупнообломочных или песчаных грунтов возводят круглогодично.

5.7 При прохождении трассы вблизи рек и крупных озер заготовку грунта для устройства земляного полотна допустимо вести способом гидромеханизации, если при этом не прогнозируются опасные процессы, связанные с возможным нарушением экологических условий.

5.8 В тундровых и лесотундровых районах ввиду сложности, изменчивости мерзлотно-грунтовых условий и различных в связи с этим требований к срокам производства работ земляное полотно необходимо подготавливать к устройству дорожной одежды отдельными законченными участками.

5.9 Движение транспортных средств по тундре в летний период времени должно быть запрещено.

6        Методы производства работ

Подготовительные работы.

6.1  В состав подготовительных работ входит:

- создание геодезической разбивочной основы;

- восстановление и закрепление трассы;

- расчистка дорожной полосы и карьеров от леса, кустарника, снега;

- удаление мохорастительного покрова с карьеров;

- устройство нагорных и осушительных канав, где это возможно;

- строительство подъездных дорог к карьерам.

6.2 Сроки выполнения подготовительных работ назначают в зависимости от типа местности и принятого принципа проектирования земляного полотна.

На участках, где земляное полотно запроектировано по первому  и второму принципу, лес, кустарник, бугры пучения, удаляют только в зимний период на ширину основания насыпи, при этом сохраняют снежные отложения до 20 см. Запрещается корчевать пни на просеке.

Не допускается устройства просеки «в задел». Мохорастительный покров в основании насыпи и в пределах  охранной зоны (ориентировочно до 50 м по обе стороны от оси трассы), должен быть сохранен.

Проезд дорожных машин и технологического транспорта по просеке разрешается только в зимний период.

6.3 В качестве подъездных дорог к карьерам зимой используют автозимники, а в летнее время – автозимники с продленными сроками эксплуатации или временные дороги с шириной насыпи 8 м и высотой не менее 0,6 м.

6.4 Перед началом основных земляных работ выполняют обследование района проложения трассы для уточнения условий и технологических особенностей производства работ.

При обследовании определяют:

- места укладки снега, удаляемого с поверхности карьеров;

- состояние водоотводных канав;

- влажность грунтов в карьерах.

6.5 На основе данных, полученных в результате обследования, в проекте производства работ уточняют:

- сроки и порядок удаления снега с поверхности карьеров;

- объем работ по восстановлению водоотводных канав, если это требуется;

- способы и сроки разработки карьеров на различных участках в зависимости от влажности грунтов.

6.6 Водоотводные канавы (нагорные и осушительные) допускается устраивать в грунтах I – II категории просадочности (относительная осадка при оттаивании  0 – 0,01 и 0,01 – 0,1 соответственно). В грунтах с более высокой категорией просадочности водоотводные канавы следует устраивать на основе индивидуального проектирования, с применением теплоизолирующих материалов, толщина которых назначается теплофизическим расчетом.

Земляное полотно из крупнообломочных и песчаных грунтов.

6.6 Насыпь, проектируемую по первому принципу, сооружают в зимнее время после промерзания грунта на глубину не менее 0,3 м. Нижние слои отсыпают на высоту до 0,5 м способом «от себя», а последующие – продольным. Насыпь следует сооружать на полную высоту в одну или две стадии: часть отсыпают зимой на промерзшее основание (первая) и затем доводят до  проектной отметки летом (вторая). В две стадии насыпь сооружают преимущественно при использовании 2-го принципа проектирования.

При использовании 1-го принципа, сроки второй стадии определяют исходя из условия сохранения грунта под насыпью в мерзлом состоянии. Эти сроки устанавливаются теплотехническими расчетами и соответствуют времени, необходимому  для оттаивания слоя насыпи, отсыпанного на первой стадии.

6.7 Насыпь,  проектируемая по второму принципу, должна быть отсыпана до проектных отметок к сроку,  когда оттаивание грунтов основания достигнет расчетной глубины. Работы выполняют в зимний или весенне-летний период,  либо стадийно.

6.8 При использовании для возведения насыпи сухо- и твердомерзлых грунтов на второй стадии предусматривают дополнительное уплотнение нижней части насыпи в теплый период вибрационными катками. В районах с островным распространением мерзлоты при отсыпке насыпей в зимний период талыми грунтами время от их разработки до окончания уплотнения не должно превышать: при температуре воздуха до минус 10?С – 1,5 ч, минус 10-20?С – 1ч, минус 20-30?С – 0,5ч.

6.9 Насыпь из крупнообломочных или песчаных грунтов возводят послойно на полную высоту с их разравниваем и уплотнением.

6.10 Насыпь на косогоре возводят с соблюдением следующего правила: первый слой отсыпают способом «от себя» с одновременным устройством дренажной присыпки и разравниваем грунта бульдозером.

Земляное полотно из глинистых грунтов.

6.11 Выемки в глинистых грунтах разрабатывают следующими способами:

а) рыхлением мерзлого грунта взрывами с последующей разработкой экскаваторами в отвал или с погрузкой в транспортные средства;

б) взрывами грунта на выброс или сброс с доработкой экскаваторами и бульдозерами;

в) послойной разработкой грунта по мере его естественного оттаивания на глубину 15-20 см. и перемещением его бульдозерами в отвал или кавальеры для последующей погрузки экскаваторами в транспортные средства.

6.12 Выемки глубиной до 2 м разрабатывают по поперечной схеме, а более 2 м – по продольно-участковой схеме. Аналогичным способом разрабатывают полувыемки на неустойчивых склонах.

6.13 Выемки в льдонасыщенных грунтах устраивают в соответствии с п.6.11 (а,б) с укладкой теплоизолирующего материала на откосы сразу же после завершения земляных работ. Грунт, подлежащий замене, разрабатывают согласно п.6.11 (а, в).

6.14 На участках с благоприятными грунтово-гидрогеологическими условиями (сухие места) земляное полотно возводят  в соответствии с общепринятыми методами.

6.15 Грунт земляного полотна уплотняют, как правило, катками на пневматических шинах, применяя легкие катки (массой до 10 т) для подкатки и тяжелые (25-50т) – для окончательного уплотнения, соблюдая общие требования. Целесообразно использование также виброуплотнения и трамбования. Необходимое количество проходов катка зависит от принятой нормы плотности, влажности грунта и определяется пробным уплотнением. После возведения земляного полотна откосы крутизной менее 1:3 необходимо доуплотнять легкими катками (массой до 10т) с перемещением их по круговой схеме перпендикулярно оси насыпи, а более крутые откосы – планировщиками – уплотнителями.

Земляное полотно из местных грунтов, возводимое  способом промораживания

6.16 Насыпь из глинистых грунтов в нижней части отсыпают слоями по 0,25-0,3м по мере полного промерзания каждого слоя.

6.17 Насыпь необходимо возводить в следующем технологическом порядке:

- в осенний период бульдозером повышенной проходимости удаляют мохорастительный покров на ширину насыпи понизу;

- при установлении устойчивых отрицательных температур воздуха систематически расчищают дорожную полосу от снега бульдозером,  обеспечивая промерзание грунта основания на глубину не менее 1,0м;

- доставляют глинистый грунт автомобилями-самосвалами, отсыпают продольным способом, разравнивают слоем расчетной толщины, уплотняют катком на пневматических шинах.

Земляное полотно с теплоизолирующим слоем

6.18 В качестве теплоизоляторов, как правило, используют вспененные геоплиты (рисунок 4).

В состав технологического процесса по устройству теплоизолирующих слоёв дорожной конструкции  входят следующие операции:

- устройство выравнивающего слоя;

- укладка плит;

- устройство защитного слоя.

Работы по укладке плит производят вручную.

6.19 Устройство выравнивающего слоя включает транспортировку, распределение, профилирование и уплотнение песка. Поверхность выравнивающего слоя перед укладкой на нём плит должна быть очищена от посторонних предметов и снега.

6.20 Выравнивающий слой должен соответствовать требуемым ровности и плотности в соответствии со СНиП 3.06.03-85  и принят по акту на скрытые работы. Выравнивающий слой, как правило, имеет переменную толщину, определяемую микрорельефом поверхности. Минимальная мощность слоя над выступами микрорельефа должна быть не менее 5 см в плотном теле.

6.21 В выравнивающем слое в основании плит не должно быть мерзлых комьев, поэтому необходимо обеспечить своевременную заготовку песка, пригодного для этой цели. Следует использовать либо талый песок, извлеченный  из середины бурта и транспортированный автомашинами с утеплителем, либо сыпучемерзлый (с влажностью менее 7%).

При соответствующем технико-экономическом обосновании для некоторых видов пенополистиролов, из которых изготовлены геоплиты, допускается защитный слой выполнять из мёрзлокомковатового грунта или щебня, но в этом случае расчетную толщину слоя пенополистирольных плит необходимо увеличить на 1-2 см.

Отсыпанный выравнивающий слой планируют  бульдозером или автогрейдером.

6.22 Укладка плит начинается с разметки выравнивающего слоя, для чего используются трассировочный шнур, рулетка и штыри.

Плиты укладывают вручную бригады рабочих. Плиты следует укладывать таким образом, чтобы поперечные швы в соседних рядах плит располагались вразбежку (рисунок 5). Под откосной частью плиты укладывают, как правило, в два слоя. При этом швы нижележащего слоя плит необходимо перекрывать вышележащими плитами.

При укладке необходимо обеспечить равномерное опирание всей поверхности плиты на выравнивающий слой. Для этого непосредственно перед укладкой плиты, если это требуется, следует подсыпать песок под плиту.

Плиты крайних рядов скрепляют с соседними двумя стальными стержнями П-образной формы диаметром 6-8 мм  в соответствии со схемой раскладки плит.

6.23 Между участками трассы, где сохранение мерзлоты достигается с помощью теплоизолирующего слоя и где сохранение мерзлоты обеспечивается необходимой высотой насыпи (без теплоизолятора), необходимо предусматривать устройство переходных участков с уменьшенной толщиной теплоизолятора, обоснованной соответствующими расчетами, либо применять так называемую «шахматную» раскладку плит такой же толщины, как и на основном участке. Устройство теплоизолирующего слоя следует выполнять в холодное время года при температуре воздуха ниже 0?С  при отсутствии метели, шквальных и штормовых ветров.

Теплоизолирующий слой должен быть принят по акту на скрытые работы.

6.24 Устройство защитного слоя включает транспортировку, распределение, профилирование и уплотнение песка.

Если защитный слой выполняет согласно проекту функции дренирующего слоя, песок должен иметь коэффициент фильтрации в соответствии с расчетным, как правило, не ниже 2 м/сут.

Толщина защитного слоя должна быть не менее 30 см в плотном теле.

Защитный слой отсыпают методом «от себя».  Проезд строительной техники по плитам теплоизолирующего слоя не допускается.

Запрещается проход строительной техники по защитному слою толщиной менее 30 см в плотном теле в процессе производства работ.

6.25 Распределение песка производят бульдозером при постоянном геодезическом контроле. Автогрейдером производят профилирование поверхности песка за 1-2 прохода по одному следу. Уплотнение производят гладковальцовым катком.

6.26 Насыпь на участках с мелкими буграми пучения следует возводить, увязывая все виды работ по времени и стадийности. На первой стадии устраивают выравнивающий слой на высоту бугра пучения, укладывают теплоизоляционный материал и засыпают его слоем грунта 0,5-0,6 м. На второй стадии доводят насыпь до проектной отметки.

6.27 На участках с несколькими буграми пучения в пределах дорожной полосы необходимо отсыпать сплошной выравнивающий слой, с тем, чтобы использовать его в дальнейшем для проезда автомобильного транспорта и дорожных машин. В местах расположения бугров по ходу работ следует закрепить на них выноски и отметить их в попикетной ведомости. До начала оттепели над буграми необходимо уложить теплоизолирующий слой и отсыпать насыпь. При использовании глинистых грунтов работы производят аналогично, соблюдая требования по выполнению земляных работ в зимний период.

Земляное полотно с  армирующими прослойками из нетканого геополотна.

6.28 Сооружение насыпи с прослойками из нетканого геополотна включает следующие операции: доставку геополотна на объекты строительства, подготовку его к раскладке, выравнивание основания или грунта земляного полотна с приданием поверхности проектной конфигурации, раскладку рулонов, их стыковку (внахлест, путем сшивания или склеивания полотен),  приёмочный контроль за устройством прослоек, засыпку, распределение и уплотнение грунта на слое геополотна. Геополотно может укладываться как в летний, так и в зимний период в зависимости от типа конструкции насыпи и принятого принципа проектирования.

6.29 Перед укладкой геополотна в летний период на естественное основание необходимо предварительно засыпать грунтом глубокие ямы или старые колеи на дорожной полосе, удалить кустарник и отдельные деревья без корчевания пней.

6.30 В зимний период геополотно следует укладывать после промерзания грунта основания на глубину 30-40 см. Поверхность основания и земляного полотна должна быть очищена от снега. Не допускается наличие снега на поверхности геополотна перед засыпкой его грунтом.

6.31  Если предусматривают укладку геополотна на ранее отсыпанный слой земляного полотна, то поверхность земляного полотна должна быть спланирована с поперечным уклоном 4%.

Земляное полотно с  геосотовым материалом в качестве  армирующего слоя

6.32 Геосотовый материал (далее геосоты) как армирующий элемент насыпи в большинстве случаев используется совместно с подстилающей прослойкой из нетканого геополотна, однако может быть использована и без прослойки (рисунок 6.3).   При применении геополотна должны быть соблюдены требования п.п. 6.29 – 6.32.

33 Сроки выполнения работ по устройству армирующего слоя следует назначать, учитывая, что в процессе установки геосот требуется забивка анкеров в основание на глубину 20 – 40 см, что невозможно осуществить, если основание находится в мерзлом состоянии.

6.34 В состав технологического процесса по устройству армирующих слоёв дорожной конструкции  входят следующие операции:

- предварительные работы;

- установка геосот;

- заполнение ячеек.

6.35 Предварительные работы выполняют в следующем порядке: основание планируют и уплотняют. Производят разметку границ   укладываемых секций геосот при помощи геодезических инструментов.

6.36 Работы по установке геосот выполняют в следующем порядке:

- по кромке в соответствии с разметкой закрепляют временные монтажные анкера, проверяют правильность их размещения. Геосоты надевают на анкера, растягивают поперек земляного полотна и закрепляют их временными анкерами на противоположной стороне;

- проверяют правильность положения секций, выравнивают края граничащих секций, как в плане, так и по высоте. Поверхности соседних секций геосот не должны возвышаться друг над другом.

- секции геосот скрепляют в продольном и поперечном направлениях специальными скрепками при помощи пневматического инструмента (степлера). Скрепляют каждую ячейку, при этом скрепки  устанавливают через каждые 2,5 см по высоте стенки геосот;

- крайние ячейки геосот засыпают материалом заполнителя вручную, после чего монтажные анкеры удаляют.

6.37 Материал заполнителя ячеек геосот должен удовлетворять следующим требованиям. Размеры частиц крупных фракций не должны превышать2/3 высоты стенки геосот. Содержание глинистых и пылеватых фракций не должно превышать 10%.

6.38 Заполнение ячеек выполняют в следующем порядке:

- заполнитель либо предварительно завозят и складируют в бурты вдоль одной из сторон земляного полотна, либо поточно подвозят автосамосвалами;

- засыпку ячеек геосот осуществляют по способу «от себя». Заполнитель либо перемещают  автопогрузчиком, либо транспортируют автосамосвалами и затем разравнивают бульдозером, при этом проезд по незаполненным ячейкам без защитного слоя запрещен. Ячейки заполняют с избытком (не менее 5 см над стенками);

- планировку поверхности секций геосот, перекрытых защитным слоем выше проектной  отметки, осуществляют автогрейдером. Толщина слоя заполнителя над поверхностью геосот в плотном теле должна быть не менее 5 см при заполнении щебнем и не менее 3 см при заполнении песком;

- уплотнение уложенного заполнителя производят, как правило, катками на пневмошинах или виброкатками. При использовании в качестве заполнителя песка при его уплотнении производят полив водой для достижения требуемой плотности.

6.39 В случае, если в проекте предусмотрен защитный слой из того же материала, что и заполнитель ячеек, его (защитный слой) устраивают  одновременно с заполнением и уплотнением заполнителя в ячейках геосот, при этом толщина слоя над стенками геосот должна быть не менее 3 – 6 см.

Если  защитный слой устраивают из какого-либо другого материала, то над стенками оставляют слой из материала заполнителя не менее 2– 3 см в плотном теле. В этом случае защитный слой устраивают, придерживаясь общепринятой строительной практики.

Укрепление откосов

6.40 Во всех конструкциях насыпей, возводимых из песчаных и других легкоразмываемых грунтов, откосы укрепляют торфопесчаной смесью. Смесь  требуемого состава приготавливают в карьерах. С этой целью слабо- или среднеразложившийся  торф с естественной влажностью 300-400% перемешивают с талым или сыпучемерзлым песком в буртах за несколько (не более 4-5) продольных по длине бурта или поперечных проходов бульдозера. Для перемешивания целесообразно также использовать тракторы, оборудованные  прямой или обратной лопатой.

6.41 Приготовленную торфопесчаную смесь необходимо доставлять к  месту укладки автомобилями-самосвалами, разгружать на обочине и верхней части откосов, распределять бульдозерами на откос в поперечном направлении.

6.42 Укрепление обочин гравийно-песчаным или щебенистым материалом, а также бетонными плитами рекомендуется  выполнять по технологии, изложенной в СНиП 3.06.03-85

6.43 Укрепление откосов посевом трав выполняют в следующем порядке:

- растительный грунт доставляют и распределяют по поверхности откоса таким же образом, как и торфопесчаную смесь (п. 6.44);

- посев семян производят гидропосевом при помощи поливомоечных машин в расчете 3 -5 кг семян на 100 кв.м поверхности откоса. Операцию следует выполнять в безветренную погоду. Для посева следует применять травосмеси, адаптированные к северным условиям (Приложение В, таблица В1).

Укрепление откосов с использованием геосотового материала

6.44 Геосоты могут быть закреплены на поверхности откоса следующими способами:

- анкерными стержнями по бровке и подошве откоса;

- анкерными стержнями по бровке, подошве откоса и стержнями, располагаемыми равномерно по поверхности откоса.

Как правило, в зоне вечной мерзлоты откосы устраивают пологими (не круче 1:3), на поверхности которых геосоты с заполнителем удерживаются за счет  трения, поэтому обычно используют первый способ закрепления. Для назначения применения этого способа  выполняют анализ устойчивости геосот с заполнителем на поверхности откоса с учетом действия сдвигающих и удерживающих сил по плоскости скольжения основания геосот (поверхности откоса), и расчетом определяют количество анкеров на поверхности откоса, если они требуются.

6.45 Для  обеспечения дренажа и защиты от размыва грунта откоса как правило применяют подстилающий слой из нетканого геополотна.

6.46 В общем случае работы по закреплению геосот на откосе выполняют в следующем порядке:

- осуществляют приемку откоса, проверяют геометрические его параметры, выравнивают и, если требуется, то поверхность откоса дополнительно уплотняют. Поверхность должна быть без видимых резких углублений;

- укладывают геоплотно в соответствии с проектом;

- на уровне поверхности защитного слоя материала на обочине на расстоянии примерно 0,5м от бровки откоса забивают  металлические анкеры на ширину секции геосот. Секции надевают на забитые в земляное полотно анкера, закрепляют  и растягиваются по откосу вниз. В основании откоса геосоты укладывают на поверхность основания на расстоянии не менее 0,5 м от подошвы откоса и закрепляют их анкерами. По откосу также забивают анкеры в количестве, предусмотренном проектом. Анкер забивают до уровня верхней кромки геосоты и связывают с его стенками. Проверяют правильность положения секций, выравнивают края граничащих секций  по высоте;

- соседние секции скрепляют скрепками в продольном направлении при помощи пневматического инструмента (пистолета). Скрепляют каждую ячейку  геосот через каждые  2,5 см по высоте стенки;

- ячейки заполняют назначенным в соответствии с проектом материалом, при этом часть госот размещенную на обочине, заполняют, устраивая защитный слой над геосотами толщиной не менее 2 см. Ячейки, расположенные на наклонной поверхности, как правило, заполняют вровень с их поверхностью.

6.47 При заполнении ячеек торфопесчаной смесью смесь заготавливают в соответствии с п.п. 6.43 – 6.44.

6.48 Засыпку ячеек торфопесчаной смесью или растительным грунтом производят  следующим образом. Заполнитель завозят автосамосвалами и складируют в бурты вдоль бровки откоса. Затем ячейки засыпают при помощи экскаватора либо фронтального погрузчика. Планировку осуществляют вручную при помощи граблей.

Следует избегать укладки крупных комьев грунта. Рекомендуется слегка утрамбовывать заполнитель ручными трамбовками, чтобы не было  избыточного количества воздушных пустот, при этом не должно быть также чрезмерного уплотнения заполнителя.

Сразу же после укладки материала, заполняющего ячейки, производят посев, если он предусмотрен, и укладывают  временные противоэрозийные экраны (мешковину, геополотно).

6.50 При применении минерального заполнителя – щебня или крупнообломочного грунта (как правило, на подтапливаемых откосах), засыпку ячеек геосот заполнителем производят при помощи фронтального автопогрузчика.

Планировку осуществляют вручную при помощи граблей. Уплотнение минерального материала в ячейках выполняют при помощи трамбующей плиты или ручными трамбовками.

7 Контроль качества работ

7.1  При сооружении земляного полотна контролируют:

- сохранность мохорастительного покрова в основании насыпей и в пределах охранной зоны;

- соблюдение сроков выполнения подготовительных и основных работ;

- глубину промерзания (оттаивания) грунтов основания и отсыпаемых слоев насыпи;

- толщину теплоизолирующих слоев, устраиваемых на всех конструктивных элементах (в основании насыпи, на от­косах и на поверхности глинистого грунта, уложенного в нижней части насыпи);

- требуемую плотность при послойном уплотнении грунтов;

- качество стыковки полотен геотекстильного материала;

- качество швов геосотового материала.

7.2 Освидетельствованию и приемке с оформлени­ем соответствующих актов подлежат: качество расчист­ки основания (удаление снега и древесной раститель­ности, ликвидация глубоких ям и колей); толщина, сте­пень уплотнения и качество теплоизолирующих слоев насыпей; размеры в плане и глубина удаления бугра пучения, толщина отсыпанного при ликвидации бугра торфяного слоя; высота ниж­ней части насыпи из промороженных глинистых грун­тов; качество грунтов, уложенных в верхней части на­сыпи (соответствие проекту, степень уплотнения); гео­метрические размеры берм и теплоизолирующих слоев и качество их устройства на откосах; качество уложенного геотекстильного материала (сплошность полотен, величина нахлеста, способ стыковки полотен).

8 Охрана окружающей среды

8.1 Временные базы строительных подразделений, карьеры и резервы, а также подъездные пути следует устраивать на территориях с повышенной устойчивостью к техногенным  воздействиям: с выходами на поверхность земли скальных и крупнообломочных пород; на дренированных ровных участках; на возвышенных участках местности или относительно пологих склонах, сложенных малопросадочными при оттаивании грунтами.

Не допускается размещение инженерных объектов на берегах рек, озер и других мест обитания и нерестилища ценных пород рыб, гнездования водоплавающей птицы. Запрещается создание карьеров для разработки грунта на местности с развитым ягельным покровом. В случае необходимости размещения строительных подразделений на территориях пастбищ северного оленя следует согласовывать подобные решения с местными или поселковыми советами.

8.2 При выборе участков под строительные площадки (базы) необходимо учитывать внешние признаки возможного проявления неблагоприятных криогенных процессов. Не следует выбирать участки, примыкающие к оврагам, особенно к их верховьям или отвершкам, а также участки с широким распространением бугров, гряд пучения и бугристых торфяников.

8.3 Объемы подготовительных работ по очистке поверхности карьера от снега, растительности и мохово-торфяного слоя, устройству водоотводных и дренажно-осушительных канав, сооружению технологических дорог должны быть минимальными; при этом должна учитываться послойная разработка грунта на максимальную глубину в процессе радиационного оттаивания.

8.4 Закладка карьеров для разработки грунта должна производиться с учетом типа местности (предпочтительно на повышенных местах), вида растительности (предпочтительны места без ягельного покрова), геологического строения в месте карьера (предпочтительны пески).

8.5. При производстве земляных работ категорически запрещается нарушать растительный покров на любых элементах рельефа, особенно на склонах, в ложбинах, где наиболее вероятно возникновение и последующая активизация термоэрозионных и солифлюкционных процессов, приводящих к интенсивному развитию оврагов.

8.6 В тундре и лесотундре категорически запрещается какое-либо техногенное воздействие на солифлюкционные склоны крутизной более 3?, сложенные просадочными и сильнопросадочными грунтами.

8.7 Если техногенного воздействия на окружающую среду  не удалось избежать, то необходимо:

- для предупреждения термоэрозии на склонах по возможности восстановить почвенно-растительный покров, засыпать верховья оврага торфом, крупнообломочным грунтом, а также предусматривать надлежащий водоотвод;

- для предупреждения термокарста засыпать воронки и западины минеральным грунтом и покрывать поверхность торфом.

8.8 Карьеры и другие, временно отведённые под застройку территории, после окончания работ должны быть рекультивированы. Необходимо демонтировать все временные сооружения, выровнять поверхность и распределить на обнажённых участках дерново-моховой слой, посеять траву или провести биологическое закрепление слоя (гидропосев, посадка деревьев и кустарника в сочетании с известкованием, внесением минеральных и органических удобрений).

8.9 В зоне тундры для восстановления мерзлотных условий, близких к естественным, можно осуществлять пересадку кустов дернины с мохово-торфяно-кустарничковыми сообществами. Лишайниковые покровы, которые в отличие от трав, мхов, кустарников не образуют прочной дернины, не следует применять для пересадки.

8.10 Откосы карьеров должны быть уположены и засыпаны с выравниванием грунтом вскрышных пород и последующей биологической рекультивацией (посев и подсев трав, посадка кустарника). При выборе места для торфяного карьера следует избегать пониженных элементов рельефа. При разработке карьера следует оставлять слой торфа толщиной не менее глубины его сезонного оттаивания для восстановления растительности и предотвращения оттаивания нижележащих слоев грунта.

9 Требования безопасности

9.1  При рыхлении мерзлого грунта взрывами необ­ходимо соблюдать действующие правила по технике без­опасности при буровзрывных работах в строительстве. Радиус опасной зоны при этом устанавливают: для лю­дей – не менее 200 м, для механизмов – не менее 100м.

9.2 Кабина экскаватора (лобовая часть), предназна­ченного для рыхления мерзлого грунта, должна быть снабжена защитным устройством из металлической сет­ки.

9.3 При разработке мерзлых грунтов не допускается  предварительно устраивать врубы в забое карьера для последующего обрушения вышележащей толщи мерзлых грунтов.

9.4 На участках дорог, подверженных снежным заносам, следует через каждые 10-15 м устанавливать вехи, указывающие ширину полотна.

Приложение А

(обязательное)

Таблица  А1 [6]

Харак-те-ристи-ка Типы местности по условиям увлажнения
1-й 2-й 3-й
Усло-вия увлаж-нения грун-тов Сухие места. Поверхностный сток обеспечен. Надмерзлотные воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи грунтов Сырые места. Поверхностный сток не обеспечен. В летний период возможно избыточное увлажнение грунтов в сезоннооттаивающем слое поверхностными и надмерзлотными водами. Мокрые места. Поверхностный сток не обеспечен. В летний период постоянное избыточное увлажнение грунтов в сезоннооттаивающем слое поверхностными и надмерзлотными водами.
Харак-терис-тика релье-фа Каменистые возвышенности, сопки с крутыми склонами, галечниковые и песчаные косы Плоские водоразделы, горы с пологими склонами и со шлейфами Мари, заболоченные тальвеги, замкнутые впадины с развитым моховым покровом и торфом
Тип грун-тов Крупнообломочные, гравийно-галечниковые, песчаные, супесчаные Песчаные, глинистые, биогенные Глинистые, торфяные, возможно наличие подземных льдов
Харак-терис-тика

грун-тов

Массивная текстура, непросадочные с относительной влажностью ниже 0,77 Wт Массивная и слоистая текстура, малольдистые и малопросадочные с относительной влажностью (0,77…1) Wт Слоистая и сетчатая текстуры, льдистые и сильнолидистые, просадочные и сильнопросадочные с относительной влажностью выше Wт
Мерз-лотные про-цессы и явле-ния Отсутствуют Сезонные бугры пучения

Многолетние бугры пучения, термокарст, солифлюкция

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .