Проектирование и строительство нормативно-методические документы arrow Автодороги arrow Пособие Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах  
20.02.2018
    
Пособие Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО

Введено в действие

распоряжением

Минтранса России

№ ОС-1067-р от 03.12.2003

ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
НА СЛАБЫХ ГРУНТАХ

Москва 2004

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Пособие разработано на основе «Пособия по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах» (к СНиП 2.05.02-85), изданного Стройиздатом в 1989 г.

В Пособии рассмотрены вопросы инженерно-геологических изысканий и проектирования земляного полотна автомобильных дорог на участках распространения слабых грунтов. В новой редакции Пособия уточнены и дополнены некоторые расчетные схемы и расчетный аппарат, необходимые для оценки устойчивости и осадки слабых оснований насыпей, а также для проектирования отдельных конструктивно-технологических мероприятий. Изложены уточненные методики полевых и лабораторных испытаний различных разновидностей слабых грунтов. Все изменения и дополнения выполнены с учетом полученных в последние годы результатов научно-исследовательских работ в этой области, а также с учетом изменений в нормативно-технических документах дорожной отрасли.

Из переработанного Пособия в новую редакцию вошли материалы д-ра техн. наук В.Д. Казарновского, д-ра техн. наук И.Е. Евгеньева, канд. техн. наук А.Г. Полуновского, д-ра техн. наук Э.К. Кузахметовой, д-ра техн. наук В.Н. Яромко, материалы Омского филиала Союздорнии, Тюменского инженерно-строительного института, Московского автомобильно-дорожного института, а также опыт ведущих проектных организаций (Союздорпроекта, Гипротюменьнефтегаза, Ленгипротранса и др.) и строительных организаций (Тюменьдорстроя, Пермдорстроя и др.).

Настоящая редакция Пособия разработана д-ром техн. наук Э.К. Кузахметовой, д-ром техн. наук В.Д. Казарновским и инж. Ю.М. Львовичем при участии инж. Т.Н. Ибрагимовой.

При этом учтены и использованы материалы, представленные д-ром техн. наук А.М. Кулижниковым и д-ром техн. наук В.Н. Яромко.

Учтены также замечания официальных рецензентов: МАДИ ТУ, ГП «Росдорнии», ФГУП «Союздорпроект», ОАО «Центродорстрой» и замечания, присланные неофициальными рецензентами.

Общее научное редактирование выполнено д-ром техн. наук, проф. В.Д. Казарновским и д-ром техн. наук Э.К. Кузахметовой.

1. Общие положения

1.1. К слабым следует относить связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания при испытании прибором вращательного среза менее 0,075 МПа, удельное сопротивление статическому зондированию конусом с углом при вершине a = 30° менее 0,02 МПа или модуль осадки при нагрузке 0,25 МПа более 50 мм/м (модуль деформации ниже 5 МПа). При отсутствии данных испытаний к слабым грунтам следует относить: торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты с коэффициентом консистенции более 0,5, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков (см. приложение 11 (Л)).

Основания насыпи, в которых в пределах активной зоны имеются слои слабых грунтов мощностью более 0,5 м, относят к слабым основаниям. Для предварительной оценки глубина активной зоны сжатия может быть принята равной полуширине насыпи понизу. В зависимости от состояния и свойств слабых грунтов слабые основания делятся на типы по устойчивости, которые рассмотрены в разделе 2.

1.2. В основу проектного решения на участке залегания слабых грунтов может быть положен один из двух принципов:

- удаление слабого грунта и замена его или применение эстакад;

- использование слабого грунта в качестве основания насыпи с применением мероприятий, обеспечивающих устойчивость основания и ускорение его осадки, а также прочность дорожной одежды, сооружаемой на таком земляном полотне.

1.3. Принцип и конкретное проектное решение по конструкции насыпи выбираются на основе технико-экономического сравнения вариантов с учетом:

- категории автомобильной дороги и типа дорожной одежды;

- требуемой высоты насыпи и качества имеющегося для ее отсыпки грунта;

- протяженности участка со слабыми грунтами;

- вида и особенностей свойств слабых грунтов, залегающих на участке, и особенностей строения слабой толщи (мощность, наличие переслаивания, уклона кровли подстилающих пород и т.д.);

- условий производства работ, в том числе сроков завершения строительства, климата района, времени года, в которое будут выполняться земляные работы, дальности возки грунта, возможностей строительной организации (обеспеченность транспортом, наличие специального оборудования и т.п.).

1.4. Использование слабого грунта во многих случаях существенно снижает стоимость и трудоемкость работ, повышает темпы строительства, поэтому отказ от его использования должен быть обоснован технико-экономическим анализом с учетом конкретных условий. Такой анализ осуществляется на основе прогнозов устойчивости, конечной величины и длительности осадки слабой толщи при возведении на ней насыпи.

1.5. Земляное полотно на участках слабых грунтов проектируют в виде насыпей. Требования к грунтам верхней части насыпи (рабочего слоя), а также необходимое минимальное возвышение низа дорожной одежды над расчетным уровнем поверхностных и грунтовых вод определены действующими СНиП 2.05.02-85 применительно к III типу местности по характеру и условиям увлажнения.

Примечание. При назначении высоты насыпи, сооружаемой на торфяном основании, кроме обычных требований, связанных с водно-тепловым режимом и снегозаносимостью, необходимо учитывать требования п. 1.9 настоящего Пособия.

Нижнюю часть насыпи, располагающуюся ниже уровня поверхности земли, следует устраивать из дренирующих грунтов с коэффициентом фильтрации не менее 1,0 м/сут. При этом толщина слоя из такого грунта должна быть на 0,3 - 0,5 м больше суммарной величины расчетной осадки основания и мощности удаляемого слоя (если применяется частичное или полное удаление). Требования к грунтам рабочего слоя и средней части насыпи принимаются по СНиП 2.03.02-85. При этом предпочтение следует отдавать применению песчаных и крупнообломочных грунтов с содержанием глинисто-пылеватой фракции до 10 %.

1.6. К земляному полотну, сооружаемому с использованием слабых грунтов в основании насыпи, кроме общих требований, изложенных в действующих нормативных документах, предъявляются дополнительные требования:

- должна быть исключена возможность выдавливания оставляемого слабого грунта из-под насыпи в процессе ее возведения и эксплуатации (обеспечена устойчивость основания);

- интенсивная часть осадки должна завершиться до сооружения покрытия (обеспечена стабильность, см. п. 1.8);

- упругие колебания земляного полотна, возникающие при наличии торфяных грунтов в основании насыпи, не должны превышать величину, допускаемую для принятого типа покрытия.

1.7. На насыпях, в основании которых оставлены слабые грунты, капитальные покрытия можно устраивать после завершения не менее 90 % расчетной осадки или при условии, что средняя интенсивность осадки за месяц, предшествующий устройству покрытия, не превышает 2 см/год. Для устройства облегченных покрытий требуется достижение не менее 80 % конечной осадки или интенсивности осадки не более 5 см/год.

1.8. Для исключения недопустимых упругих колебаний толщина насыпей, сооружаемых на торфяных основаниях, должна быть не менее указанной в табл. 3.2. Для насыпей на торфяном основании, толщина которых по статическому расчету менее значений, приведенных в табл. 3.2, необходимо провести динамический расчет с целью проверки допустимости ускорений колебаний земляного полотна по условиям вибрационной прочности покрытия. Методика динамического расчета насыпей на торфяных грунтах изложена в приложении 1 (А).

В случаях, когда невозможно или нецелесообразно обеспечить требуемую толщину насыпи, допускается предусматривать насыпь меньшей толщины. При этом необходимо выполнить проверочный расчет дорожной одежды на динамическую устойчивость и при необходимости изменить (усилить) в соответствии с его результатами конструкцию дорожной одежды.

1.9. При расчете дорожной одежды по ОДН 218.046-01 величину расчетного эквивалентного модуля упругости на поверхности земляного полотна, сооруженного на слабом грунте, следует определять по формуле

                      (1)

где Есл - модуль упругости слабого грунта в его расчетном состоянии под насыпью;

hн - толщина насыпи;

Hсл - мощность слабой толщи;

D - расчетный диаметр отпечатка колеса;

Ен - модуль упругости грунта насыпи.

1.10. На стадии разработки инженерного проекта конструкцию земляного полотна следует обосновывать поэтапно. На стадии обоснования инвестиций целесообразно рассматривать такие варианты конструкций, уточнение которых на стадии инженерного проекта и рабочей документации давали бы возможность снизить строительную стоимость без снижения уровня надежности.

На первом этапе выделяют участки, для которых дальнейшая проработка варианта с использованием слабого грунта в основании нецелесообразна, и участки, где этот вариант может быть целесообразным.

Применительно к первым участкам принимается окончательное решение (за исключением особо сложных случаев, где удаление слабых грунтов связано с применением специальных методов).

Для участков, где использование слабых грунтов представляется целесообразным, на первом этапе принимают предварительное решение, которое затем подлежит уточнению при разработке рабочей документации. В особо сложных случаях могут быть предусмотрены специальные обследования и опытные работы для окончательного обоснования.

1.11. Для обоснования выбора конструкции земляного полотна проект должен содержать:

- материалы подробного инженерно-геологического обследования грунтовой толщи на участках залегания слабых грунтов, включая данные по мощности отдельных слоев и расположению их в плане и по глубине, а также данные по расчетным значениям физико-механических характеристик грунтов этих слоев, положению уровня грунтовых вод и т.п.;

-  исходные данные по проектируемой насыпи (высота и другие геометрические параметры, а также свойства грунтов, укладываемых в насыпь), расчетные условия движения и данные по особенностям условий эксплуатации;

-  результаты инженерных расчетов, обосновывающие принятую конструкцию;

-  указания по порядку сооружения запроектированной конструкции.

1.12. Объем, состав и методы получения данных, необходимых для обоснования конструкции земляного полотна, так же как и методы расчетов, зависят от стадии проектирования. Рекомендации по инженерно-геологическому обследованию участков, на которых залегают слабые грунты, а также по расчету и конструированию земляного полотна на этих участках изложены в разделах 2 - 4 настоящего Пособия.

Земляное полотно на участке залегания слабых грунтов в общем случае проектируют в следующем порядке:

-   на основе результатов инженерно-геологических обследований намечают расчетные участки и устанавливают расчетные параметры слабой толщи и характеристик слагающих ее грунтов;

- устанавливают минимально допустимую высоту насыпи на данном участке, руководствуясь условиями водно-теплового режима, снегозаносимости и исключения упругих колебаний (см. п. 1.9);

-   с учетом минимально допустимой высоты наносят красную линию, устанавливают расчетную высоту насыпи на различных поперечниках и намечают расчетные поперечники;

- определяют расчетом величину осадки на расчетных поперечниках;

- проверяют устойчивость основания на расчетных поперечниках;

- прогнозируют длительность завершения осадки;

- намечают варианты конструктивно-технологических решений, обеспечивающих в случае необходимости повышение устойчивости, ускорение осадки или снижение ее величины;

- выполняют расчеты по этим вариантам и выбирают оптимальный;

- дают рекомендации по наиболее рациональной технологии, механизации и организации работ;

- выполняют наблюдения в процессе строительства и (в случае необходимости) вносят коррективы в расчеты по фактическим данным с целью уточнения объемов земляных работ, режима возведения насыпи, сроков устройства дорожной одежды и т.д.

1.13. В целях оптимизации проектных решений и процесса инженерно-геологических изысканий последние необходимо стремиться организовать в тесной увязке с проектированием как единый комплексный процесс.

Состав работ при индивидуальном проектировании

1.14. В соответствии со СНиП 2.05.02-85 при проектировании земляного полотна на участках залегания слабых грунтов могут применяться индивидуальные решения, а также индивидуальная привязка типовых решений при соответствующих обоснованиях.

Индивидуальное проектирование земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах предусматривает:

1) назначение геометрических параметров насыпи с учетом обеспечения её устойчивости и исключения недопустимых вертикальных деформаций по величине и интенсивности в случае полного или частичного сохранения слабых грунтов в основании;

2) назначение дополнительных мероприятий для обеспечения этих условий и принятие соответствующих технологических регламентов.

1.15. Для принятия решений по конструкции насыпи на слабом основании необходимо проведение инженерных изысканий по специальной программе, в процессе которого осуществляются:

- геотехническая оценка свойств грунтов слабой толщи;

- определение типа слабого основания по устойчивости;

- выделение расчётных поперечников по всему участку на слабом основании;

- уточнение выделенных в полевых условиях границ различных слоев слабой толщи по результатам лабораторного определения их (грунтов) состава и состояния;

- предварительное обоснование необходимости удаления или сохранения слабых грунтов в основании насыпи;

- прогноз осадки насыпи (конечной и во времени);

- выполнение расчёта динамической устойчивости насыпи на торфяном основании;

- назначение дополнительных мероприятий для обеспечения устойчивости насыпи и ускорения её осадки.

Обоснование проектных решений

1.16. Индивидуальное проектирование насыпей автомобильных дорог должно производиться на основании анализа данных инженерных изысканий, выполняемых по специальной программе. Одним из основных этапов инженерных изысканий являются инженерно-геологические изыскания, в результате которых должна была получена информация, необходимая для обоснования положения трассы, назначения конструкции земляного полотна, дополнительных мероприятий для обеспечения устойчивости насыпи и исключения недопустимой по величине и интенсивности осадки и для разработки технологических регламентов. При обосновании проектного решения и технологических регламентов необходимо учитывать реальные условия строительства (требуемые сроки и время года строительства, возможности обеспечения соответствующей техникой, опыт проведения тех или иных работ строительной организацией и др.).

Объем, состав и методы получения данных, необходимых для обоснования конструкции земляного полотна, так же, как и выбор методов расчетов, зависят от стадии проектирования (см. раздел 2).

1.17. Земляное полотно на участке залегания слабых грунтов проектируют в следующем порядке:

- определяют величину конечной осадки насыпи при использовании слабых грунтов в основании;

- проверяют устойчивость слабого основания;

- прогнозируют длительность завершения осадки насыпи;

- в случае необходимости намечают и рассчитывают варианты конструктивно-технологических решений, обеспечивающих повышение устойчивости, ускорение осадки или снижение ее величины;

- выбирают наиболее оптимальный вариант конструкции насыпей и вариант участка трассы на слабом основании;

- дают рекомендации по наиболее рациональной технологии, механизации и организации работ.

1.18. Для выбора конструкции земляного полотна проект должен содержать:

- материалы подробного инженерно-геологического обследования грунтовой толщи на участках залегания слабых грунтов, включая данные по: а) мощности и расположению их в плане, б) мощности слоев и значениям физико-механических характеристик грунтов, в) положению уровня грунтовых вод;

- исходные данные по проектируемой насыпи: а) высота и другие ее геометрические параметры, б) свойства грунтов, укладываемых в насыпь, в) расчетные условия движения транспорта;

- результаты инженерных расчетов, обосновывающие принятую конструкцию насыпи;

- указания по порядку сооружения запроектированной насыпи и осуществлению дополнительных мероприятий.

Окончательно конструкция земляного полотна на участках распространения слабых грунтов должна приниматься на основе технико-экономических расчетов альтернативных вариантов.

2. Особенности инженерно-геологических изысканий при проектировании автомобильных дорог на участках залегания слабых грунтов

2.1. За основу при формировании общего подхода к производству, составу и объему работ инженерных изысканий автомобильных дорог на слабых грунтах следует брать положения и рекомендации из нормативных документов: СНиП 2.05.02-85 и СНиП 11-02-96, а также Свода Правил СП 11-105-97.

2.2. Инженерно-геологические изыскания на участках слабых оснований должны выполняться по специальной программе, отраженной в техническом задании. Программа и техническое задание разрабатываются совместно проектной и изыскательской организациями. Материалы, полученные в результате изысканий, в общем случае должны обеспечивать возможность:

- количественной оценки устойчивости основания;

- прогноза величины и длительности осадки основания, обусловленной процессом консолидации.

В целом эти материалы должны позволять оценивать возможность и целесообразность использования слабой толщи в качестве основания насыпи.

В процессе выполнения изысканий программа может корректироваться проектной организацией по мере получения реальных данных.

В проектной документации необходимо предусматривать работы по геотехническому контролю поведения насыпей на участках слабых оснований в процессе строительства и после его окончания (в течение гарантийного срока).

2.3. В состав инженерно-геологических изысканий в рассматриваемых условиях могут входить следующие виды работ:

- сбор, анализ и обобщение материалов изысканий и исследований прошлых лет;

- получение и дешифрирование материалов аэрокосмических съемок;

- рекогносцировочное обследование, включая аэровизуальные и маршрутные наблюдения;

- проходка горных выработок;

- геофизические исследования территории;

- полевые исследования грунтов;

- гидрогеологические исследования;

- стационарные наблюдения;

- лабораторные исследования грунтов и воды;

- составление прогноза возможных изменений инженерно-геологических условий;

- камеральная обработка материалов;

- составление технического отчета (заключения).

2.4. При сборе, анализе и обобщении материалов изысканий прошлых лет особое внимание необходимо уделять изучению истории геологического развития территории в четвертичный период. Следует привлекать данные по районам-аналогам. Необходимо обобщать сведения о техногенном воздействии, вызывающем повышение уровня грунтовых вод и заболачивание территории строительства.

В процессе маршрутных наблюдений особое внимание следует уделять развитию отложений болотного, озерного, лагунного, аллювиально-старичного и смешанного генезиса.

Различные методы геофизических исследований должны использоваться в максимально большом объеме для исследования распространения и мощности слабых грунтов, а также рельефа поверхности подстилающих прочных грунтов.

Геофизические методы исследований рассмотрены в приложении 2 (Б).

Стационарные наблюдения за изменением свойств слабых грунтов в процессе уплотнения под нагрузкой от веса насыпи организуются в случае их необходимости (при предварительном обосновании в программе работ).

Камеральная обработка материалов изысканий должна производиться как в период проведения полевых работ с целью своевременной корректировки методик исследований, так и в заключительный период с целью принятия решения о получении всей необходимой информации о толще слабых грунтов в основании проектируемой насыпи.

2.5. При проходке горных выработок следует применять наиболее легкую технику с повышенной проходимостью. Бурение скважин рекомендуется осуществлять малогабаритными, легко переносимыми буровыми установками с использованием при необходимости обсадных труб. Отбор проб слабых грунтов для лабораторного определения физических свойств следует производить вручную, к примеру, с помощью торфяного бура. Монолиты для лабораторных испытаний деформационных и прочностных свойств слабых грунтов следует отбирать специальными грунтоносами. Для сохранения природного сложения монолитов необходимо проходить шурфы и отбирать их в металлические обоймы с жесткими стенками.

Современные виды буровых станков, грунтоносов, основное оборудование и приборы для полевых и лабораторных испытаний слабых грунтов приведены в приложении 2 (Б).

Для полевых исследований слабых грунтов основными видами испытаний следует рассматривать зондирование конусным наконечником и вращательный срез, как дополнительные к ним - штамповые и прессиометрические испытания.

2.6. Объемы перечисленных выше видов работ инженерно-геологических изысканий автомобильных дорог на участках слабых грунтов зависят от стадии проектирования.

Инженерно-геологические изыскания для стадии обоснования инвестиций

2.7. Сбор данных о наличии слабых грунтов, их особенностях, распространении и свойствах рекомендуется осуществлять на основе обобщения имеющихся материалов изысканий прошлых лет и с учетом опыта строительства в данном регионе. При этом используются данные аэрофотосъёмки и космической съёмки. При недостаточной информации о распространении, генезисе, мощности, составе, состоянии и свойствах грунтов, а также гидрогеологических и геоморфологических условиях исследуемой территории, рельефе поверхности минерального дна назначаются рекогносцировочные изыскания.

2.8. Основные виды работ, которые могут быть предусмотрены на этом этапе разработки проекта, следующие: инженерно-геологическая съемка на участках слабых грунтов, маршрутные наблюдения, геофизические исследования, выборочное зондировочное бурение скважин с отбором проб грунтов.

Масштабы инженерно-геологической съемки рекомендуются в пределах 1:10000 - 1:5000.

В качестве основных методов геофизических исследований рекомендуются электроразведка и сейсмоакустическое профилирование, георадиолокация.

Скважины следует бурить по сетке от 50×50 м в зависимости от размеров территории обследования и с учетом данных аэрофотосъемки на участках по 150 м в каждую сторону от оси трассы.

При проходке зондировочных скважин следует отбирать пробы грунтов через 0,5 - 1,0 м по глубине слабой толщи.

Бурению должно предшествовать статическое зондирование толщи.

Собираются материалы о гидрологическом режиме слабой толщи.

2.9. Состав и содержание отчета по результатам данного этапа изысканий должны соответствовать СП 11-105-97.

Кроме того, в отчете должна быть дана следующая информация, а также рекомендации и решения:

- данные о рельефе, геологии и гидрогеологии местности (в случае сложностей - локальных участков);

- параметры залегания и характеристики разновидностей слабых грунтов, включая показатели их физических свойств (определенных в полевых или в лабораторных условиях) и показатели механических свойств (определенных по классификационным таблицам);

- информация о подстилающих толщу грунтах;

- предварительное заключение о целесообразности или нецелесообразности проработки вариантов расположения трассы на участках распространения слабых грунтов;

- рекомендации по наиболее рациональному пересечению участков залегания слабых грунтов;

- характер возможных изменений состава и состояния свойств грунтов;

- тенденция изменения отдельных факторов инженерно-геологических условий;

- задачи дальнейшего изучения слабой толщи.

Инженерно-геологические изыскания для разработки инженерного проекта

2.10. В состав инженерно-геологических изысканий для разработки проекта входят все виды работ, перечисленные в п. 2.3.

Состав и объем изыскательских работ должен быть достаточным для выделения в плане и по глубине инженерно-геологических элементов по ГОСТ 20522-96 с определением нормативных и расчетных значений показателей свойств грунтов, в том числе прочностных и деформационных характеристик; для установления гидрогеологических параметров, показателей интенсивности развития геологических процессов, а также агрессивности подземных вод.

2.11. Масштабы инженерно-геологической съемки рекомендуются в пределах 1:10000 - 1:2000. При соответствующем обосновании в программе изысканий может быть выбран масштаб 1:1000 и менее.

2.12. Геофизические исследования слабой толщи должны дополнять ранее полученную информацию в процессе рекогносцировочного обследования с целью уточнения неоднородности её строения, направления и скорости движения грунтовых вод, изменчивости характеристик физико-механических свойств слабых грунтов.

2.13. Бурение зондировочных скважин должно осуществляться на конкурирующих вариантах трассы, положение которых уточняется по результатам рекогносцировочного обследования территории строительства.

Следует отдавать предпочтение механическому бурению с непрерывным отбором образцов с ненарушенной (диаметром не менее 100 мм) и с нарушенной структурой. Расстояние между скважинами по оси трассы должно быть 25 - 50 м в зависимости от особенностей строения слабой толщи. Ширина полосы обследования должна быть не менее 200 м. Причем через 200 м поперечники считаются основными и на них следует проходить по 5 - 7 скважин, между ними поперечники считаются промежуточными и на них допустимо проходить по 3 скважины. Отбор проб грунта должен проводиться через 0,5 - 1,0 м, но не менее 3 проб из каждого характерного слоя. Бурение должно выполняться на полную мощность слабых грунтов с заглублением в подстилающие (прочные) грунты на 1,5 - 2,0 м.

2.14. Если обследуемая слабая толща имеет незначительную мощность или экономически нецелесообразно использование механических буровых станков, то закладываются шурфы. Шурфы копают на всех характерных местах рельефа. Их общее количество должно быть не менее 5 на 1 км трассы. Шурфы размером (1×1,5×2 м) закладывают на расстоянии 10 - 15 м от оси дороги. При необходимости для уточнения мест изменения почвенно-грунтовых условий между шурфами закладывают прикопки.

В гидрогеологические исследования должны быть включены опытно-фильтрационные работы в соответствии с ГОСТ 23278-78.

2.15. Наблюдения за изменениями свойств грунтов в процессе их предварительного уплотнения или (и) осуществления мелиоративных мероприятий должны проводиться в составе, объёме и методами работ в соответствии с СП 11-105-97 и обоснованными в программе инженерных изысканий.

Стационарные наблюдения, предусмотренные в техническом задании, следует выполнять в характерных местах и на специально оборудованных постах наблюдательной сети, часть из которых рекомендуется использовать для наблюдений в процессе строительства и после его завершения.

2.16. Состав и объем полевых исследований слабых грунтов на этой стадии изысканий должен обеспечить уточнение контуров распространения различных разновидностей слабых грунтов, мощности выделенных инженерно-геологических элементов, показателей физико-механических свойств грунтов.

Состав и объем лабораторных испытаний на этой стадии проектирования должен обеспечить:

- уточнение выделения групп, подгрупп, типов, видов и разновидностей грунтов в соответствии с общей и частными классификациями;

- определение нормативных и расчетных основных показателей свойств слабых грунтов;

- прогноз изменения состояния и свойств грунтов в процессе строительства и эксплуатации сооружения.

При этом следует руководствоваться рекомендациями СП 11-105-97.

2.17. В лаборатории необходимо определять следующие показатели состава и состояния слабых грунтов: влажность; содержание органических веществ (для некарбонатных пород - потери при прокаливании или зольность); степень разложения (для торфяных грунтов); пределы пластичности (для илов и глинистых грунтов); плотность частиц грунтов (выборочно); плотность грунта; ботанический состав (для торфяных грунтов); содержание СаСО3 (для карбонатных пород); параметры прочностных свойств, консолидационные характеристики и характеристики сжимаемости.

Соответствующие ГОСТы для определения показателей физико-механических свойств грунтов и особенности испытаний слабых грунтов отмечены в приложении 2 (Б).

Показатели механических свойств слабых грунтов для ориентировочных прогнозов их возможных деформаций могут быть определены по классификационным таблицам приложения 11 (Л).

2.18. По результатам второго этапа инженерно-геологических изысканий уточняют границы выделенных расчетных слоев, расчетные показатели свойств, делают вывод о целесообразности дальнейшей проработки вариантов конструкции насыпи с использованием слабой толщи в основании. Рекомендуется наиболее оптимальная конструкция насыпи на основе расчета её устойчивости и хода осадки во времени. Намечаются (при необходимости) дополнительные мероприятия по обеспечению устойчивости и ускорению осадки насыпи.

Состав и содержание технического отчёта по второму этапу обследования участков распространения слабых грунтов должны соответствовать СП 11-105-97 с учетом дополнений, перечисленных выше в настоящем пункте.

Инженерно-геологические изыскания для разработки рабочей документации

2.19. Инженерно-геологические изыскания для разработки рабочей документации назначаются для выявления возможности и целесообразности уточнения:

- проектных решений по конструкции насыпи;

- конструктивно-технологических мероприятий, назначенных для обеспечения устойчивости и исключения недопустимых деформаций слабого основания по величине и интенсивности;

- технологических регламентов строительства земляного полотна.

2.20. На стадии разработки рабочей документации может быть предусмотрено выполнение лабораторных испытаний для прогноза изменения механических свойств слабых грунтов с учетом новых условий работы грунта под нагрузкой от веса насыпи.

При необходимости уточняются толщина слоев слабых грунтов, параметры водоносных горизонтов, динамика геологических процессов, в том числе и за пределами полосы трассы.

2.21. Расстояния между выработками устанавливаются с учетом ранее пройденных выработок, но не менее 25 м между ними, при высоте насыпи до 12 м и не менее 10 м при высоте насыпи более 12 м на каждом поперечнике, которые намечаются с расстоянием соответственно 100 или 50 м.

При этом монолиты должны отбираться с таким расчетом, чтобы их состав и состояние в возможно большей степени отвечали расчетным значениям влажности и плотности для выделенных расчётных слоев. Из каждого расчетного слоя должно быть отобрано не менее шести образцов для каждого вида компрессионно-консолидационных испытаний и не менее девяти для сдвиговых.

Глубина выработок должна назначаться ниже глубины сжимаемой зоны на 1 - 2 м, а при назначении свайной конструкции ниже глубины погружения конца свай на 5 м.

2.22. При проектировании уникальных дорожных объектов, а также при крайне неоднородном грунтовом массиве в программе изысканий могут быть предусмотрены специальные исследования специфических свойств грунтов и моделирование (математическое, физическое), в том числе и напряженно-деформированного состояния, с привлечением научных и специализированных организаций.

Состав и содержание технического отчета о результатах инженерно-геологических изысканий должны соответствовать СП 11-105-97 с учетом специфики индивидуального проектирования автомобильных дорог на слабых грунтах.

В связи с этим в заключении должны быть даны уточненные рекомендации и решения по:

- расположению трассы на участке;

- оптимальной конструкции насыпи;

- дополнительным конструктивно-технологическим мероприятиям и решениям по обеспечению устойчивости и ускорению осадки насыпи;

- технологическим регламентам (время до устройства дорожной одежды и режим отсыпки насыпи);

- технологии сооружения земляного полотна;

- стационарным наблюдениям в процессе строительства и эксплуатации за деформациями насыпи;

- организации научно-технического сопровождения.

Классификация слабых грунтов

2.23. В зависимости от состава, фациально-генетических и петрографических особенностей, а также состояния слабые грунты следует подразделять на:

- группы по содержанию органических веществ;

- виды по генетико-фациальным и петрографическим особенностям;

- подвиды по особенностям состава;

- разновидности по особенностям состояния (плотности и влажности).

Схема общей отраслевой классификации слабых грунтов для целей дорожного строительства приведена в табл. 2.1.

Количественные критерии для указанных классификационных показателей и единиц, их наименования приведены для основных видов слабых грунтов в указанной таблице.

В пределах разновидности физико-механические свойства каждого слабого грунта изменяются в относительно узких пределах, что позволяет использовать частные классификации и табличные данные для ориентировочной оценки расчетных значений показателей механических свойств грунтов, представленные в приложении 11 (Л).

Таблица 2.1

Общая классификация слабых грунтов

Группа по содержанию органических веществ

Вид по генетико-фациальным и петрографическим особенностям

Подвид по составу

Разновидность по состоянию

 

Наименование

Определяющий признак

Наименование

Определяющий признак

Наименование

Определяющий признак (влажность, W, % или показатель текучести IL)

 

1

2

3

4

5

6

7

 

Органические

(П > 60 %)

Торф малозольный

П ≥ 95 %

Волокнистый

Ф > 75 %

Сухой

W < 300 %

Маловлажный

300 - 600 %

Торф средней зольности

95 % > П ≥ 80 %

Маловолокнистый

75 % ≥ Ф ≥ 60 %

Средней влажности

600 - 900 %

Избыточно влажный

1200 - 2500 %

Торф высокозольный

80 % > П > 60 %

Неволокнистый

Ф < 60 %

 

Органосапропель

П > 60 %

 

 

Маловлажный

W < 200 %

Средней влажности

200 - 500 %

Очень влажный

500 - 1000 %

Избыточно влажный

W > 1000 %

Органоминеральные

(10 % ≤ П ≤ 60 %)

Органоминеральный сапропель

60 % > П > 10 %

-

-

Маловлажный

W < 150 %

Средней влажности

150 - 400 %

Очень влажный

400 - 900 %

Избыточно влажный

W > 900 %

Болотный мергель

10 % < П < 60 %

СаСО3 > 25 %

-

-

Маловлажный

W < 100 %

Средней влажности

100 - 300 %

Очень влажный

W > 300 %

Торфянистые грунты

30 % < П < 60 %

Супесь

1 ≤ IP < 7

А

0,5 < IL < 0,75

Сильно заторфованные

20 % < П < 30 %

Суглинок

7 - 17

Б

0,75 - 1,0

В

1,0 - 1,5

Тощая глина

17 - 27



Документ сокращен, так как он очень большой. Для просмотра полной версии этого документа пройдите по ссылке Бесплатный заказ нужного документа

 
< Пред.   След. >
Полезное: