МИНИСТЕРСТВО СТРОИТЕЛЬСТВА И ЖИЛИЩНО-КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

СВОД ПРАВИЛ    СП    447.1325800.2019

ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ В РАЙОНАХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Основные положения проектирования

Предисловие

Сведения о своде правил

1    ИСПОЛНИТЕЛЬ — ЗАО «ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ»

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3    ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)

4    УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 4 февраля 2019 г № 82/пр и введен в действие с 5 августа 2019 г.

5    ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)

6    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет

© Минстрой России. 2019 ©Стандартинформ. оформление. 2019

Настоящий свод правил не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания на территории Российской Федерации без разрешения Минстроя России

4    4.2 В случае, если рассчитанное температурное поле не соответствует требованиям прочности и устойчивости грунтов оснований, необходимо применять КТМ по охлаждению грунтов, направленные на обеспечение возможности повышения несущей способности мерзлых грунтов, используемых по I принципу, и в ряде случаев — на новообразование мерзлых зон в талых грунтах.

4.4.3 Классификация мероприятий приведена в приложении Д СП 35.13300.2011.

4.5 Устойчивость при изменениях мерзлотных условий

4.5.1    В процессе эксплуатации возможны изменения мерзлотных условий и. как следствие, деформации и другие негативные последствия для существующих объектов инфраструктуры железных дорог. Меры по восстановлению несущей способности сооружения в этом случае рекомендуется назначать в соответствии с общими правилами. В настоящем разделе изложена специфика проектирования новых сооружений.

4.5.2    По климатическим и мерзлотно-грунтовым характеристикам территория с распространением многолетнемерзлых грунтов условно разделена на три региона:

-    северный (в основном арктическое побережье) — характеризуется низкими температурами воздуха. грунтами со значительной степенью засоленности, криолэгами, значительной льдистостью, наличием погребенных льдов:

-    южный (южная граница распространения многолетнемерзлых грунтов) — характеризуется более высокими, хотя и отрицательными, температурами воздуха, грунтами малозасоленными или вообще незасоленными, небольшим распространением погребенных льдов;

-    промежуточный — расположен между северными и южными регионами.

4.5.3    Для северной климатической зоны следует оценивать возможность применения технических решений с использованием поверхностной системы охлаждения, например уширенных площадок для создания аэродинамически обтекаемого поперечного профиля, а также рассматривать конструктивные решения с неглубокими фундаментами или с фундаментами поверхностного типа, поскольку внизу залегают сильнозасоленные грунты, криопэги. погребенные льды, а верхние 5—10 м в большинстве незасоленные.

В фундаментах поверхностного типа целесообразно устраивать неглубокие термоопоры в пределах высоты подходной насыпи или тела насыпной площадки, или заглубленные на глубину до 10 м.

4.5.4    В северной зоне особое внимание следует обращать на участки пересеченной местности с залеганием в понижениях и на склонах высокольдистых грунтов и погребенных льдов. На этих участках не допускается нарушение естественной поверхности.

4.5.5    Для южной зоны рекомендуется применение технических решений с использованием глубинной системы охлаждения, например термоопор.

Целесообразность этого технического решения диктуется как климатическими данными (высокая среднегодовая температура воздуха), так и мерзлотно-грунтовыми условиями (отсутствие засоленных грунтов и криопэгов).

4.5.6    Скорость растепления или деградации мерзлоты следует прогнозировать, применяя численные методы расчета.

4.6    Теплофизический мониторинг — составная часть комплексного мониторинга и определяющая специфику возведения сооружений на вечной мерзлоте. Основные положения теплофизического мониторинга приведены в приложении Б.

5    Трасса, план и профиль

5.1    Трасса железной дороги должна проектироваться на основании исходных данных, полученных не позднее 5 лет в результате проведения комплексных инженерных изысканий в соответствии с СП 47.13330 и результатов долговременного численного прогноза изменений мерзлотно-грунтовых условий в зоне влияния объекта строительства, с учетом мероприятий по минимизации нарушений естественного стока поверхностных вод.

5.2    Трассирование временных (долговременных) обходов барьерных мест — больших мостовых переходов и других постоянных искусственных сооружений, а также мест проявления опасных криогенных и гидрологических процессов, обусловленных изменениями мерзлотных условий (термокарст, подтопление), должно выполняться с учетом требований безопасности на всех стадиях жизненного цикла.

5.3    На попутных водоразделах и в узких долинах трассу следует располагать на наветренных склонах в пределах средней и верхней трети высоты склона. В широких долинах трассу следует

располагать не ближе 50—60 м от подошвы склона, а на потенциально снегозаносимых участках — преимущественно в пределах зоны разгона метели перпендикулярно к направлению преобладающего ветра, избегая размещения горловин станций и стрелочных переводов в ветровой тени естественных или искусственных препятствий.

5.4    Руководящий уклон на временных обходах должен быть не более 40 %о при расчетной скорости движения 30 км/ч.

5.5    На временных (долговременных) обходах участков активизирующихся опасных природных процессов, в том числе неравномерного горизонтального пучения, допускается применение уклонов круче руководящего на линии преодолеваемых высот с использованием инерции движения поезда на подходах с проверкой расчетом исключения остановки и сбоев движения. Значения протяженности и инерционного уклона должны быть не более двойной длины состава и уклона кратной тяги на линии.

5.6    На «горбах» продольного профиля, ограниченных руководящими уклонами на участках длиной более 4.5 км. допускается уменьшать разделительные площадки до 200 м с сопряжением переломов вертикальной плоскости кривыми.

5.7    Переломы продольного профиля допускается проектировать вне зависимости от размещения переходных кривых.

5.8    План и профиль железной дороги корректируются по результатам съемки снегомерного продольного профиля снеговых отложений расчетной обеспеченности с учетом морфологии местности. Расчетная толщина снежного покрова принимается с обеспеченностью не менее 3 %.

5.9    Возвышение бровки земляного полотна над расчетной высотой снеговых отложений расчетной обеспеченности должно быть не менее 0.3 м. в условиях сильнопересеченной и малоизученной местности — 0.5 м. а на проектируемых станциях и разъездах — 0.8 м.

5.10    Бровка земляного полотна на подходах к водопропускным сооружениям через водотоки в пределах их разлива должна возвышаться над наивысшим расчетным уровнем воды при пропуске наибольшего паводка с учетом подпора, наката волны на откос, ветрового нагона, приливных и ледовых явлениях не менее чем на 0,5 м. а бровка незатопляемых регуляционных сооружений и берм — не менее чем на 0.25 м. Возвышение бровки земляного полотна на подходах к малым мостам и трубам над уровнями воды при паводках (с учетом подпора и аккумуляции) следует принимать не менее 0.5 м. а для водопропускных труб при полунапорном режиме работы — не менее 1.0 м. Наивысший расчетный уровень воды (1] следует определять исходя из вероятности превышения 1 %. В отдельных особо сложных случаях допускается 2 %.

5.11    На временных (долговременных) обходах допускается применять минимальный радиус кривых не менее 250 м.

5.12    Длину переходных кривых на сопряжении прямых и кривых на долговременных обходах определяют из условия

hV

12 —(')• ^{н0 не} менее 20 м,

где h — возвышение наружного рельса, мм;

У_тах — максимально допустимая скорость движения поезда, км/ч.

6 Земляное полотно

6.1    Конструкцией земляного полотна при постоянной эксплуатации должна быть обеспечена его надежная работа под нагрузкой от оси четырехосного вагона 245 кН (25 т/с) с сохранением прочности основной площадки и обеспечением общей и местной устойчивости откосов.

6.2    На временных обходах допускается расчетную нагрузку при проектировании земляного полотна принимать равной 225 кН на ось.

6.3    При проектировании земляного полотна следует предусматривать меры по обеспечению в период эксплуатации расчетных значений параметров температуры вечномерзлых грунтов основания. В необходимых случаях следует предусматривать мероприятия по регулированию температурного режима грунтовых массивов.

Положение верхней границы многолетней мерзлоты определяют по глубинам /), сезонного про-таивания в характерных точках поперечного сечения земляного полотна, а температурный режим — по температурое грунта в контрольных точках (приложение А).

6.4    Мероприятия по регулированию температурного режима должны обеспечивать выполнение условий:

^Л**^Лф.

где t,р и h_ip — расчетные значения соответственно температуры грунта и глубины сезонного протаива-ния в характерных точках; t/фИ — фактические значения указанных величин в процессе наблюдений.

6.5    Для сооружения земляного полотна допускается использование местных грунтов в зависимости от их мерзлотного состояния, гранулометрического состава, степени засоленности и заторфован-ности при выполнении мероприятий по их мелиорации по специальным технологическим регламентам (с уплотнением, физико-химической модификацией, регулированием тепловлажностного режима и т. л), разрабатываемым на основе научных исследований, опытно-экспериментального строительства и мониторинга за состоянием построенных участков дороги в аналогичных условиях.

6.6    При выборе организационно-технологических решений следует ориентироваться на круглогодичное производство земляных работ с укладкой основного объема грунта в насыпи в зимнее время и выполнением укрепительных и отделочных работ в летнее время после оттаивания основной площадки и откосов.

6.7    Песчаные сыпучемерзлые грунты допускается применять для отсыпки земляного полотна без ограничений.

6.8    Сухомерзлые грунты применяют для сооружения насыпей по технологическим схемам с послойным уплотнением решетчатыми или вибрационными катками до максимальной плотности с учетом расчетной осадки при оттаивании.

Твердомерзлые песчаные грунты с суммарной влажностью до 30 % применяют для отсыпки насыпей высотой до 8.0 м с усилением земляного полотна конструктивными элементами из геосинтети-ческих материалов.

6.9    Глинистые и пылеватые грунты, по гранулометрическому составу, засоленности и набухаемо-сти склонные к морозному пучению, просадочности и тиксотропному разжижению при вибродинамиче-ских воздействиях в талом или переменновлажностном режиме или в режиме перехода температуры через 0 °С. допускается применять для возведения земляного полотна при обосновании расчетами теплового режима и напряженно-деформированного состояния и при обязательном армировании насыпей геотекстильными композициями (геотекстилем, георешетками, геомембранами, геосетками) и применении специальных мероприятий по регулированию температурного режима в грунтовом массиве (экструзионный пенополистирол, скальная наброска и т. п ).

6.10    Проектирование земляного полотна следует осуществлять индивидуально или на основе групповых поперечных профилей, разрабатываемых для характерных мерзлотно-грунтовых условий, выявляемых на основе мерзлотно-грунтового районирования, как инженерно-физических аналогов.

6.11    Базовый модуль поперечника земляного полотна (верхняя сезонно-оттаивающая часть насыпи) отсыпается из дренирующих грунтов с прослойками экструзионного пенополистирола толщиной по расчету (0,10—0,20 м). размещаемыми в пределах основной площадки на глубине 0,60—0,70 м ниже бровки полотна с поперечным уклоном 0.04 от оси пути и уложенной на полотнище геотекстиля, осуществляющего дренаж основной площадки (водоотвод) и защиту откосов от суффозионного выноса грунта. Подготовка под пенополистирольные плиты должна быть не менее 0.30 м и выполнена из сухомерзлых или твердомерзлых песчаных грунтов влажностью не более 12 %.

6.12    Общая толщина защитного слоя дренирующего грунта (в рекомендуемом модуле), принимаемая в проекте (до 1.0 м). назначается по расчету в зависимости от климатических условий, но не менее 0.8 м — для суглинков и глин и 0.6 м — для супесей с заложением откосов по условиям снего-незаносимости, но не круче 1:2.

6.13    При использовании для отсыпки верхней части насыпи пылеватых песков необходимо предусматривать усиление подрельсового основания объемными георешетками. Объемные георешетки заглубляют в основную площадку на 0.15—0.20 м ниже бровки земляного полотна в пределах ширины шпал и засыпают щебеночно-песчаной смесью (3:2). песчано-гравийным грунтом или щебнем фракции до 20 мм. Допускается применение плоских георешеток, укладываемых на глубину не менее 0.4 м под шпалой. При использовании основной площадки насыпи, укрепленной скальным грунтом, для движения строительной техники следует перед балластировкой предусматривать устройство выравнивающего слоя мощностью не менее 15 см под балластную призму из дренирующего грунта.

6.14    Индивидуально следует проектировать:

- насыпи из твердомерзлых песчаных грунтов, сооружаемые с разнесением технологических операций по сезонам года, в том числе по двухэтапным пионерно-технологическим схемам;

-    насыпи, отсыпаемые в зимнее время по одноэтапной технопогии из местных мерзпых грунтов в замкнутые и полузамкнутые обоймы из геотекстипя;

-    насыпи с устройством чередующихся слоев песчаного и глинистого грунтов, выполняющих функции тепловых диодов первого типа в верхнем сезонно-деятельном слое насыпи.

-    насыпи на вечномерзлых основаниях III и IV категорий термопросадочности и на участках залегания подземных льдов;

-насыпи на участках проявления деструктивных мерзлотных процессов (солифлюкция. наледи, термокарст, бугры пучения и др );

-    выемки в грунтах IV категории термопросадочности;

-    земляное полотно на засоленных и высокотемпературных вечномерзлых грунтах III и IV категорий термопросадочности;

-    насыпи, сооружаемые способом гидромеханизации, подтопляемые пойменные насыпи;

-    земляное полотно на подходах к мостам на участках сопряжения с устоями;

-    конструкции земляного полотна со специальными устройствами для регулирования водно-теплового режима грунтовых массивов, в том числе выемки на потенциально снегозаносимых участках дороги с устройством над ними тепловых экранов или галерей тоннельного типа из гофрированных металлических структур для защиты от снежных заносов.

6.15    На территории проявления активных термокарстовых и других опасных мерзлотных процессов в связи с прогнозируемыми изменениями климата и деградации вечной мерзлоты следует проектировать варианты временных (долговременных) обходов с разработкой на постоянной трассе противо-деформационных защитных мероприятий по результатам мониторинга. Местоположение и границы участков должны быть согласованы оленеводческими хозяйствами и органами экологического надзора.

При соответствующем технико-экономическом обосновании на долговременном обходе применяют эстакадный вариант дороги с термоопорами.

6.16    На участках с подземными льдами, залегающими на глубине менее двойной толщины деятельного слоя, высоту насыпи следует назначать по результатам теплотехнических расчетов с учетом дополнительных мероприятий по предохранению грунтов основания от оттаивания или предусматривать вырезку льдов и замену их дренирующим грунтом.

6.17    На участках льдистых грунтов и подземных льдов предусматривают мероприятия по охлаждению грунтов основания в зоне подошвы откоса насыпи.

6.18    На участках с прогнозируемыми солифлюкционными явлениями и процессами рассматривают варианты устройства дренажных прорезей и отсечных дренажей в сравнении с временными (долговременными) обходами опасных зон.

6.19    На участках с высокольдистыми грунтами и подземными льдами следует предусматривать разработку выемок «под насыпь» с заменой слабых после оттаивания грунтов на глубину, определяемую теплотехническими и прочностными расчетами.

6.20    Выемки небольшой глубины (до 2 м) выполняют раскрытием откосов 1:10 и положе При большей глубине выемок следует рассматривать варианты сооружения выемок тоннельного типа.

6.21    При проектировании поперечных профилей земляного полотна в песчаных грунтах, в том числе с крупноглыбовым заполнителем на прямых участках пути, ширину основной площадки следует принимать равной 6.2 м с уширением в кривых по таблице 5.1 СП 119.13330.2017.

6.22    На участках с высокольдистыми грунтами 8 основании земляного полотна необходимо предусматривать уширение основной площадки для компенсации осадки в процессе эксплуатации дороги за счет возможного оттаивания вечномерзлого грунта и уплотнения оттаивающего слоя. Уширение должно назначаться по расчету, но не менее 0.3 м. На участках с крутизной откосов балластной призмы 1:3 по условиям защиты от снежных заносов следует предусматривать дополнительное уширение основной площадки.

6.23    Крутизну откосов насыпей на вечномерзлых грунтах I и II категорий термопросадочности при отсутствии водоотводов следует проектировать с плавным очертанием элементов поперечного профиля без берм. При высоте насыпи до 6.0 м крутизна откосов должна приниматься от 1:3 до 1:5.

При высоте насыпи более 6.0 м допускается по расчету применять бермы с пологими аэродинамически обтекаемыми снегонезаносимыми откосами, плавно сопрягаемыми с откосами насыпи, с укладкой пенополистирола в теле бермы.

6.24    Насыпи высотой до 6.0 м на вечномерзлых грунтах III и IV категорий термопросадочности следует проектировать с крутизной откосов по условиям снегонезаносимости, равной 1:4 — 1:5.

6.25    В местах каслания северных оленей и миграций диких животных поперечные профили откосов насыпей проектируют не круче 1:5 на длине не менее 50 м или устраивают экодуки.

6 26 Откосы насыпей и выемок из мелких и пылеватых песков укрепляют неразмываемым грунтом или торфогрунтовой смесью. Толщина укрепления откосов скальным, щебенистым или гравийно-галеч-никовым грунтом должна быть не менее 0,3 м, а торфогрунтовой смесью — не менее 0.2 м для насыпей и 0.3 м для выемок.

6.27    На подтопляемых откосах на пересечении озер, затопляемых пойм рек при технико-экономическом обосновании следует предусматривать устройство намывных пологих пляжных откосов или укрепление обычных откосов скальным грунтом с обратным фильтром из нетканого геотекстильного материала.

6.28    Откосы насыпей из мелких пылеватых песков допускается укреплять геотекстилем с последующим покрытием песчано-гравийным или скальным грунтом, торфопесчаной смесью или объемными георешетками с заполнением ячеек дренирующим грунтом.

Допускается при технико-экономическом обосновании производить укрепление откосов насыпей и выемок противоэрозионными георешетками и геоматами с отсыпкой поверху слоя торфопесчаной смеси.

6 29 На участках с наличием в основании насыпей высокольдистых грунтов должно быть предусмотрено опережающее строительство водоотводных сооружений. Устройство заглубленных временных канав и кюветов, не предусмотренных проектом, при производстве работ не допускается.

6.30    Допускается взамен нарезки канав проектировать отсыпку защитных валиков из грунта (уширенных берм) высотой не менее 1,0 м над уровнем земли с обеспечением уклона не менее 4 % для стока без застоя воды. Пазуха между подошвой откоса насыпи и подошвой откоса грунтового валика должна быть засыпана и спланирована на ширину не менее 3.0 м с уклоном 0.02 в сторону от насыпи.

6.31    Для отвода воды от земляного полотна на перегонах и раздельных пунктах следует максимально использовать ложбины естественного поверхностного стока. В местах пересечения сосредоточенного стока поверхностных вод следует предусматривать устройство водопропускных сооружений, исключающих подпор воды и образование ее скоплений с открытой поверхностью.

Устройство продольных водоотводных канав допускается только в грунтах I и II категорий термо-просадочности при условии укрепления их дна и откосов обсыпкой скальным грунтом и с укладкой под скальную отсыпку слоя геотекстиля.

6.32    В выемках, сооружаемых в льдистых грунтах, на марях и бугристых торфяниках, следует применять закрытые лотки или широкие канавы, допускающие периодическую механическую очистку. Канавы укрепляют скальным грунтом с устройством обратного фильтра из геотекстильных нетканых материалов или гибкими железобетонными плитными укреплениями, георешетками по слою геотекстиля. Все виды укреплений должны быть рассчитаны на защиту от размыва и суффозионного выноса грунта при 1 %-ной обеспеченности стока.

6.33    Противоналедные сооружения, мероприятия и устройства следует разрабатывать на основе результатов мониторинга объектов-аналогов на участках, находящихся во временной эксплуатации.

6 34 Размещение притрассовой или временной автомобильной дороги на общем земляном полотне с насыпью железной дороги допускается при обеспечении надежности совмещенной конструкции, подтвержденной теплотехническим и прочностными расчетами, с учетом расчетной эпюры снегоотло-жений на элементах поперечного профиля.

6.35    Эксплуатация временных автомобильных дорог, находящихся в зоне взаимного влияния с железной дорогой, включая ремонты, должна осуществляться под контролем собственника железной дороги.

6.36    Допускается краткосрочный проезд (для нужд строительства) до укладки ВСП автомобилей и строительной техники по земляному полотну железной дороги с обязательным предварительным усилением основной площадки земляного полотна и ее восстановлением перед укладкой ВСП в случае, если проектом не была предусмотрена конструкция верха земляного полотна под проезд техники. При использовании основной площадки насыпи, укрепленной скальным грунтом, для движения строительной техники необходимо предусматривать устройство подбалластной призмой выравнивающего слоя из дренирующего грунта толщиной не менее 15 см.

6.37    Величина морозного пучения при проектировании земляного полотна на период временной эксплуатации и до завершения термодинамической стабилизации новой ПТС не должна превышать 35 мм с допуском +15 мм.

6.38    Расчетное значение упругих осадок основания насыпи по оси пути должно быть не более 3 мм с допуском +1 мм.

6.39    На участках с темпом осадок основной площадки земляного полотна при оттаивании до 6 мм/сут допускается движение поездов со скоростью не более 25 км/ч. При деформациях, превышающих 6 мм/сут.

впредь до выправки пути и выполнения достаточных противодеформационных мероприятий движение поездов не разрешается. Скорость движения поездов на участках, подверженных деформациям при оттаивании. должна ограничиваться на основании результатов мониторинга.

6.40 Допускаемые отклонения от проектных размеров земляного полотна при приемке во временную эксплуатацию приведены в таблице 1.

Таблица 1 —Допускаемые отклонения при приемке земляного полотна во временную эксплуатацию

Вид отклонения Значение допускаемого отклонения от проекта Способ проверки Отклонение высотных отметок бровки (оси) земляного полотна, см ♦ 15 Нивелирование Отклонение от продольного уклона водоотводных устройств, %о + 1 Нивелирование Отклонение от проектного положения бровки (подошвы) откоса насыпи, см ♦ 30 Промеры на двух поперечниках на каждом пикете Отклонения в плоскости откосов на длине не более 3 м при укреплении посевом трав, см + 30 То же

6.41 Контроль соблюдения допусков, приведенных в 6.40. выполняют, как правило, с использованием цифровой пространственной модели. Оценка неизменности геометрических параметров земляного полотна на территории проявления активных термокарстовых и других опасных мерзлотных процессов с возможной деградацией вечной мерзлоты в процессе строительства и эксплуатации должна проводиться на основе геоинформационной пространственной модели опасных процессов.

7 Верхнее строение пути

7.1    На главном пути до завершения процессов термодинамической стабилизации грунтовых массивов земляного полотна и оснований сооружений допускается применять верхнее строение пути по типу: рельсы новые Р 50 или старогодние Р 65. шпалы деревянные эпюрой 1840 шт./км. балласт щебеночный. толщина слоя 25 см на песчаной подушке толщиной 20 см. Вместо песчаной подушки допускается устраивать защитный слой из песчано-гравийной смеси или мелкого скального грунта (в том числе применявшегося в краткосрочном автодорожном проезде). В этом случае толщина щебеночного балласта принимается равной не менее 30 см. Ширина балластной призмы по верху на прямых 3,45 м, на временных (долговременных) обходах 3,10 м.

7.2    На временных (долговременных) обходах допускается укладка в главный путь рельсов марки не ниже Р 50 с деревянными шпалами II типа эпюрой 1840 шт./км на песчано-гравийном или щебеночном балласте толщиной 30 см под шпалой.

На временных (долговременных) обходах допускается на мостах применять старогодние рельсы марок не ниже Р 65.

7.3    На участках временных (долговременных) обходов и на постоянной трассе с применением экспериментальных конструкций выемок, перекрытых гофрированными конструкциями, выполняющими функции снегозащиты и тепловых экранов, верхнее строение пути проектируют по нормам для тоннелей и галерей.

7.4    При подготовке к сдаче дороги в постоянную эксплуатацию после завершения термодинамической стабилизации грунтовых массивов путь на временных (долговременных) обходах должен быть заменен на проектное верхнее строение согласно проекту и удовлетворять требованиям, приведенным в таблице 2.

7.5    Контроль за соблюдением допусков, приведенных в таблице 2. выполняют, как правило, с применением путеизмерительного комплекса с необходимыми датчиками (сенсорами), регистрирующими геометрические параметры рельсовой колеи.

7.6    Перед сдачей линии в постоянную эксплуатацию на специализированных площадках должен быть создан двухлетний запас инертных строительных материалов (скальный грунт, щебень, песчаногравийная смесь).

Таблица 2 — Допускаемые отклонения в содержании верхнего строения пути при сдаче в постоянную эксплуатацию

Наименование показателя Допускаемое значение отклонений плюс минус 1 Ширина колеи 1520 мм 6 4 2 Отклонение по уровню, мм 6 6 3 Разность в стрелах изгиба в круговых кривых (в точках через 10 м при хорде 20 мм), мм 8 8 4 Отклонения в размерах стыковых зазоров, мм 3 3 5 Смещение шпал от проектного положения, см: деревянных 8 8 железобетонных 4 4 6 Отвод отклонений по ширине колеи, мм/м 0 0 7 Отвод отклонений по уровню, мм/м 0 0 8 Отвод возвышений наружного рельса в переходных кривых, мм/м 0 0 9 Толщина балластного слоя под шпалой, см 10 0

8 Защита от опасных природных процессов. Полоса отвода

8.1    При недостаточном или неполном объеме информации о возникновении опасных природных воздействий в ходе адаптации природно-технической системы железной дороги к изменениям в окружающей среде проектирование и строительство защитных сооружений и проведение мероприятий по защите от проявляющихся опасных геологических процессов (ОГП), возникающих в процессе термодинамической стабилизации техногенных и нарушенных естественных грунтовых массивов, производится по результатам мониторинга.

8.2    Замена устройств временной защиты от ОГП на постоянные устройства должна производиться на основе результатов мониторинга за период не менее пятилетних рядов наблюдений.

8.3    Для защиты земляного полотна от отепляющего воздействия снежных заносов и обеспечения его прочности и устойчивости рекомендуется применять снегонезаносимые аэродинамически обтекаемые поперечные профили земляного полотна с пологими откосами по расчету, обеспечивающими перенос снега без завихрений, с элементами усиления из геосинтетических материалов, исключающими сезонное и многолетнее протаивание льдонасыщенных грунтов основания насыпей в полосе на ширине не менее 5 м от подошвы откоса.

8.4    На снегозаносимых участках должны быть предусмотрены постоянные устройства снегозащиты.

8.5    При устойчивом направлении метелевых ветров могут применяться заборы «активного» действия, траншеи и валы из снега. Типы защит и размеры определяются по расчету.

8 6 В период временной эксплуатации допускается применение средств временной защиты от снежных заносов.

8.7    В местах каслания оленей допускается оборудование сплошных переходов через путь в уровне с головками рельсов и с улоложением откосов по расчету для свободного снеголереноса и направляющими заборами к месту перехода. Заложение откосов насыпи в местах оленьих переходов принимается не круче 1:5 и согласовывается с местными органами власти. Путь на подходах к местам перехода должен ограждаться переносными сигналами и сигнальными знаками снижения скорости и подачи звукового сигнала.

8.8    Для защиты пути от атмосферных осадков и талых вод на протяженных косогорах допускается устройство водоотводов в виде нескольких рядов нагорных валов и канав, укрепленных скальным грунтом или геотекстильными композитными конструкциями, или гибкими железобетонными покрытиями. Расстояние канавы (вала) от подошвы откоса насыпи или бровки выемки рекомендуется принимать не менее 10 м.

8.9    Для защиты подтопляемых насыпей от размыва применяют конструкции со свободными пляжными откосами крутизной 1:16—1:20 в пределах высоты подтопления и нагона волны (0.5—0.8 м) и с обжатым профилем выше пляжного откоса с крутизной 1:2—1:3.

8.10    Допускается применение временных типов укрепления подтоппяемых откосов из грунтона-попненных геотекстипьных мешков и габионов.

8.11    Ширину попосы отвода на вечномерзпых грунтах рекомендуется назначать не менее пятикратной ширины подошвы насыпи ипи пяти расстояний между бровками откосов выемки, но не менее 50 м.

8.12    На снегозаносимых участках граница полосы отвода устанавливается с учетом расположения снегозадерживающих сооружений.

8.13    В районах активного воздействия опасных геокриологических процессов по согласованию с местной администрацией и оленеводческими хозяйствами могут быть установлены охранные зоны со специальным регламентом землепользования в границах до 100 м от подошвы насыпи (бровки выемки).

8    14 Геотехнический мониторинг защитных сооружений должен выполняться с применением автоматизированных приборов (тахеометров).

8.15 Заземлители в системах молниезащиты должны устанавливаться в таликах или оттаявших массивах на глубинах не менее 3 м [2].

9    Искусственные сооружения

9.1    При проектировании искусственных сооружений необходимо предусматривать возможность изменения температурного режима вечномерзлых грунтов оснований в течение их расчетного срока службы.

При проектировании фундаментов сооружений необходимо предусматривать сохранение температурного режима грунтов оснований природного массива и регулирование геометрии поверхности раздела фаз в техногенной части грунтового массива. Расчетные значения параметров температурного режима определяются на дату окончания теплого периода года.

Положение верхней границы мерзлоты определяется комплексом (массивом) глубин h_; сезонного протаивания в характерных точках, а параметры температурного режима определяются температурой грунта в характерных контрольных точках (приложение А).

9.2    Контроль стабильности геометрических параметров мостов и труб выполняется в соответствии с СП 354.1325800.

9.3    Для повышения экономичности и надежности искусственных сооружений их конструкция и технология возведения должны включать мероприятия, направленные на сохранение и при необходимости — на понижение температуры мерзлоты.

При наличии криопэгов в грунтовом массиве должны быть предусмотрены мероприятия, обеспечивающие расчетные показатели устойчивости и несущей способности оснований земляного полотна, зданий и сооружений с учетом засоленности грунта.

9.4    Прогнозирование температурного режима вечномерзлых грунтов оснований должно выполняться с учетом трехмерности тепловых процессов с применением аналитических и численных методов расчета (приложение В).

9.5    Ширина полосы отвода (9.26) должна соответствовать расчетной области теплового взаимодействия земляного полотна или искусственного сооружения с окружающей территорией.

9.6    При проектировании конструкции и технологии возведения сооружения должны быть учтены особенности его взаимодействий со всеми компонентами ПТС в пределах полосы отвода (характер растительности, возможность возведения других сооружений и т. л.). Эти особенности должны быть учтены также при разработке проекта мониторинга. При этом должны быть учтены факторы, влияющие на изменение температурного режима: снегоотложение. изменение уровня грунтовых или поверхностных вод. изменение растительного покрова (его ликвидация при строительстве или. наоборот, в локальных зонах таликов рост кустарника или деревьев, вызывающих повышенные снежные заносы).

9.7    Металлические конструкции опор и пролетных строений должны быть защищены от коррозии в соответствии с СП 72.13330, ГОСТ 9.402. ГОСТ Р ИСО 8501-1.

Строительные конструкции должны быть защищены от коррозии в заводских условиях или быть изготовлены из коррозионно-стойких сталей.

При расчетах на прочность опор на свайных элементах из стальных труб допускается учитывать первоначальную толщину металла при условии обеспечения его антикоррозионной защиты.

9.8    При проектировании опор моста допускается применение разных принципов использования мерзлоты в грунтах оснований для разных опор. Совместное использование двух принципов для одной опоры не допускается.

9.9    Допускается устройство в столбчатых опорах в русловой и пойменной части мостового перехода столбов, содержащих воздушную полость по высоте столба опоры в соответствии с приложением И СП 354.1325800.2017.

9.10    Допускается устройство в столбчатых опорах в русловой и пойменной части мостового перехода столбов из металлических труб без заполнения и с заполнением — при соответствующем обосновании расчетом на влияние температурной инверсии.

9.11    Допускается в мостах применять конструкции устоев раздельного типа, в которых нагрузка с пролетного строения воспринимается столбами, а горизонтальная от давления насыпи — подпорной стенкой.

9.12    В устоях мостов и в пойменных частях мостового перехода при соответствующем теплофизическом обосновании допускается применять конструкции с фундаментами поверхностного типа на естественном основании.

9.13    Допускается для отсыпки конусов и засыпки за устоями применять сухомерзлые мелкие и пылеватые пески влажностью до 12 % с армированием геотекстилем с малым относительным удлинением и большой разрывной прочностью.

9.14    При наличии пластично-мерзлых грунтов в столбчатом основании опор необходимо предусматривать комплекс мер по обеспечению сохранения температуры мерзлого грунта не выше расчетной величины.

9.15    Допускается не покрывать гидроизоляцией поверхности элементов устоев, засыпаемые неагрессивным по отношению к бетону дренирующим грунтом конусов.

9.16    Допускается устройство конусов по индивидуальным проектам с применением габионов усиленного типа, с уклонами ниже уровня расчетного паводка не круче 1:0.5.

9.17    Водопропускные сооружения следует проектировать на всех водотоках, пересекаемых трассой железной дороги. На постоянных водотоках должны строиться мостовые сооружения, а на временных — водопропускные трубы, фильтрующие насыпи или комбинированные конструкции в виде водопропускных труб, размещаемых на фильтрующих насыпях.

9.18    На участках прогнозируемого образования наледей применяют противоналедные устройства и сооружения, обеспечивающие безналедный пропуск поверхностных и подземных вод через дренирующие прорези или закрытые лотки, а при рассредоточенном выходе подземных вод на поверхность — также различные загранадения (заборы), аккумулирующие наледи перед железной дорогой, исключающие риск их выхода на путь.

9.19    Проектирование мостовых сооружений выполняют согласно СП 35.13330 и СП 354.1325800

При использовании первого принципа строительства опор мостов с сохранением мерзлого состояния вмещающих грунтовых массивов оснований и взаимодействующих с ними массивов окружающей территории следует применять преимущественно безростверковые столбчатые опоры из полых металлических труб, выполняющие функции тепловых диодов второго типа (самоохлаждающиеся термосифоны).

9.20    Число и глубину разведочных скважин следует назначать, исходя из условия получения достоверных данных, необходимых и достаточных для информационного обеспечения принятия надежных конструктивно-технологических решений с учетом особенностей мерзлотно-грунтовых условий.

9.21    Для регулирования теплового режима мерзлых грунтов на подходной части насыпи рекомендуется устраивать уширенные площадки в соответствии с приложением Ж СП 354.1325800.2017.

9.22    Для регулирования теплового режима мерзлых грунтов в зоне размещения столбчатых опор мостов столбы рекомендуется выполнять в виде термоопор. Рекомендуется применять термоопоры как самостоятельные охлахщающие установки (тепловые диоды 2-го типа) в составе ростверков или отдельно от опоры в соответствии с приложением И СП 354.1325800.2017.

9.23    Откосы конусов, берм и струенаправляющих дамб в пределах подтопления укрепляют от размыва и волнового воздействия скальным грунтом по слою нетканого геотекстиля с уклоном не круче 1:2.

В основании призмы из скального грунта устраивают рисбермы из камня. Верхнюю часть конусов, не подверженную воздействию водного потока, укрепляют объемной георешеткой по слою нетканого геотекстиля с заполнением мелким скальным грунтом с уплотнением.

9.24    Несущая способность буроопускных, буронабивных, бурозабивных столбов с уширением и без уширения определяется в зависимости от принципа использования вечномерзлых грунтов оснований в соответствии с СП 24.13330 и СП 25.13330.

9.25    Оголовки водопропускных труб следует проектировать с применением мероприятий по регулированию температурного режима грунтов оснований.

9.26    Проектирование искусственных сооружений должно осуществляться с учетом требований к охране окружающей среды. В связи с этим следует применять конструкции, оказывающие наименьшее влияние на природу. В процессе мониторинга эксплуатации дороги не допускается нахождение предметов. в том числе деревьев, создающих ветровую тень и способствующих снегонакоплению.

9.27    Порядок испытаний мостов и других искусственных сооружений регламентируется отдельной комплексной программой испытаний, которые проводятся на стадиях строительства и эксплуатации.

10    Станции и разъезды

10.1    На разъездах и промежуточных станциях при эксплуатации дороги вахтовым методом допускается увеличивать число путей на один для отстоя рабочих поездов с вахтовыми бригадами путевых и других линейных рабочих, хозяйственного и пожарного поездов.

10.2    На разъездах и промежуточных станциях без внешних источников электроснабжения следует предусматривать строительство тупиковых путей для размещения закрытых эстакад для слива дизельного топлива.

10.3    На проектируемых разъездах и промежуточных станциях следует предусматривать строительство тупиковых путей для временного снегоочистительного поезда полезной длиной не менее 150 м.

10.4    На станциях с вахтовыми комплексами следует предусматривать строительство тупиковых путей с вводом их в грузовые склады для поездов с рефрижераторными секциями для выгрузки грузов и продуктовых товаров.

11    Пересечения

11.1    При устройстве автодорожных переездов на период строительства необходимо выполнять требования нормативных документов к конструкциям неохраняемых переездов и обеспечивать бесперебойный водоотвод вдоль железнодорожного земляного полотна с исключением возможности снежных отложений, растепляющих основание насыпи в зоне пересечения с автомобильной дорогой.

11.2    В местах миграции оленей должны предусматриваться переходы через пути в одном уровне. Откосы насыпей на участках переходов должны быть не круче 1:5. На подходах к переходу устанавливаются сигналы «свисток» и «уменьшение скорости».

11.3    Устройство пересечений дороги с газопроводами (нефтепродуктопроводами) осуществляется в разных уровнях по специальным проектам, предусматривающим размещение трубопроводов в защитных коллекторах, исключающих риски их повреждений вследствие деформаций вмещающих грунтовых массивов при оттаивании.

11    4 Пересечения трассы железной дороги с трубопроводами теплоснабжения, водоснабжения, напорной канализации следует предусматривать преимущественно в надземном исполнении. Подземная прокладка допускается в каналах.

11.5    В местах пересечений дороги с коммуникациями различного назначения осуществляется мониторинг состояния взаимодействующих компонентов ПТС в режимах, обеспечивающих заблаговременное выявление неблагоприятных тенденций в изменении теплового режима вмещающих и прилегающих грунтовых массивов и состояния (геометрии) пути, необходимых и достаточных для своевременного принятия мер по обеспечению безопасности движения поездов.

12    Водоснабжение и канализация

12.1    На отдельных пунктах железнодорожной линии при вахтовом персонале до 15 человек следует предусматривать привозное водоснабжение. При вахтовом персонале 15 и более человек способ водоснабжения определяется технико-экономическими расчетами.

12.2    На разъездах при вахтовом способе эксплуатационного обслуживания сточные воды, очищенные до допустимых норм выпуска в водоемы высшей категории рыбохозяйственного значения, допускается выпускать в понижения местности с уклоном к водоему, водотоку или болоту.

12.3    Допускается размещение технологического оборудования для очистки стоков в пристройках. Объединение производственных и административно-бытовых зданий на разъездах допускается при строительном объеме до 1500 м³. При размещении установок полной биологической очистки бытовых сточных вод с глубокой доочисткой производительностью до 1 м³/сут допускается не устанавливать санитарно-защитную зону у очистных сооружений.

Содержание

1    Область применения....................................................................................................................................1

2    Нормативные ссылки....................................................................................................................................1

3    Термины, определения и сокращения........................................................................................................2

3.1    Термины и определения........................................................................................................................2

3.2    Сокращения............................................................................................................................................3

4    Температурный режим грунтовых массивов оснований и территорий в течение

жизненного цикла.........................................................................................................................................3

4.1 Особенности формирования температурного режима........................................................................3

4 2 Прогнозирование температурного режима грунтов оснований..........................................................4

4.3    Подготовка исходных данных для теплофизических расчетов...........................................................6

4 4 Мероприятия по управлению температурным режимом.....................................................................6

4.5 Устойчивость при изменениях мерзлотных условий ..........................................................................7

5    Трасса, план и профиль...............................................................................................................................7

6    Земляное полотно........................................................................................................................................8

7    Верхнее строение пути...............................................................................................................................12

8    Защита от опасных природных процессов. Полоса отвода....................................................................13

9    Искусственные сооружения.......................................................................................................................14

10    Станции и разъезды.................................................................................................................................16

11    Пересечения..............................................................................................................................................16

12    Водоснабжение и канализация...............................................................................................................16

13    Теплоснабжение.......................................................................................................................................17

14    Электроснабжение...................................................................................................................................17

15    Сигнализация, централизация и блокировка.........................................................................................18

16    Здания и сооружения инфраструктуры..................................................................................................18

17    Противопожарные требования................................................................................................................18

18    Охрана окружающей среды.....................................................................................................................19

Приложение А Методика подготовки исходных данных для расчетов по прогнозированию

температурного режима грунтов оснований после постройки сооружений...................21

Приложение Б Теплофизический мониторинг.............................................................................................25

Библиография................................................................................................................................................35

12.4    На участковых и промежуточных станциях и разъездах следует предусматривать отвод поверхностных сточных вод открытыми водостоками с обязательной очисткой стоков с наиболее загрязненных территорий (резервуарных парков).

12.5    Прокладку труб водоснабжения и канализации по застроенной территории следует выполнять преимущественно в надземном и наземном исполнениях.

12.6    При наличии вблизи объектов водопотребления отработанных карьеров гидромеханизации на месте бывших подозерных или подрусловых таликов их следует использовать в качестве постоянных источников водоснабжения.

13    Теплоснабжение

13.1    На промежуточных станциях и разъездах при вахтовом способе эксплуатационного обслуживания следует предусматривать электроотопление и горячее водоснабжение от локальных источников тепла с использованием электроэнергии от дизельных или газотурбинных электростанций.

Теплоснабжение основных станций следует предусматривать от собственных источников тепла — котельных.

13.2    Для обогрева трубопроводов водоснабжения, канализации, топлива и масла следует предусматривать системы с «тепловыми спутниками» с приготовлением воды в подогревательных установках в помещениях центральных котельных. При большой протяженности обогреваемых трубопроводов (свыше 2 км) нагрев горячей воды для спутников следует предусматривать в котельных попутного подогрева.

13.3    На вахтовых комплексах следует предусматривать размещение складов топлива резервного типа на два месяца.

13.4    Для хранения и использования дизельного топлива на станциях и разъездах, в целях обеспечения экологической безопасности, возможно применение двустенных резервуаров (колба в колбе) с электронным постоянным контролем герметичности без обустройства обвалования территории резервуарного парка.

14    Электроснабжение

14.1    На основных станциях следует предусматривать собственные источники электроснабжения от автоматизированных газотурбинных или дизельных электростанций без сооружения продольных ЛЭП.

14.2    На промежуточных станциях и разъездах при отсутствии внешних источников электроснабжения и при вахтовом способе эксплуатации дороги следует предусматривать электроснабжение от локальных дизельных или газотурбинных электроагрегатов (не менее двух) необходимой установленной мощности без сооружения продольных ЛЭП. При этом электроснабжение линейно-путевых работ на перегонах должно быть обеспечено от передвижных электростанций.

14.3    Временное электроснабжение поселков строителей допускается осуществлять от передвижных контейнерных автоматизированных электростанций.

14.4    При наличии внешних источников электроснабжения установку опор воздушной линии железнодорожного электроснабжения на станциях и перегонах следует предусматривать, как правило, в теле земляного полотна в габаритах опор контактной сети после его стабилизации и не ранее укладки постоянного ВСП.

14.5    На потенциально снегозаносимых участках (насыпи высотой менее 1.5 м, нулевые места и выемки) опоры продольной ЛЭП следует устанавливать за пределами габарита работы снегоуборочной техники на специально устраиваемых уширениях земляного полотна.

14.6    В качестве противопучинных средств при буроопускном способе погружения опор в пучини-стых грунтах следует использовать обмазку или обмотку боковой поверхности подземной части опор в пределах зоны активного пучения не смерзающимися с грунтом материалами: трехслойной полиэтиленовой пленкой, чередующейся с не смерзающейся смазкой.

14.7    Глубину заложения фундаментов или подземной части опор линии электропередачи следует назначать ниже максимальной расчетной мощности деятельного слоя с обеспечением смерзания опор с мерзлым грунтом. На заторфованных грунтах и буграх пучения допускается предусматривать установку опор в ряжевых колодцах.

Введение

Свод правил разработан с учетом Федерального закона от 27 декабря 2002 г. Ne 184-ФЗ «О техническом регулировании». Государственной программы «Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации на период до 2020 года», утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 21 апреля 2014 года № 366 с изменением, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 31 августа 2017 года № 1064.

Свод правил подготовлен авторским коллективом: ЗАО «ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ» (руководитель работы — д-р техн. наук Л.А. Андреева. И.П. Потапов. А.В. Багинов). РУТ (МИИТ) (руководитель работы — д-р техн. наук Е.С. Ашпиз), ООО «Лаборатория инженерной теплофизики (ООО «ЦЛИТ)» (руководитель работы — д-р техн. наук 8.6. Пассек, канд. техн. наук Н А. Цуканов, канд. техн. наук В.П. Величко, канд. техн. наук В.Г. Дубинин, канд. техн. наук Г.М. Поз, М.В. Пасков), АО «ЦНИИС» (канд. техн. наук И.А. Бегун), научный консультант — д-р техн. наук А.А. Цернант.

СВОД ПРАВИЛ

ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ В РАЙОНАХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ Основные положения проектирования

Railways in the permafrost areas General positions of projecting

Дата введения — 2019—08—05

1    Область применения

Настоящий свод правил распространяется на проектирование в районах вечной мерзлоты строительства новых железнодорожных линий, дополнительных (вторых и последующих) главных путей и реконструкцию существующих путей общего пользования колеи 1520 мм под нагрузку от оси четырехосного вагона на рельсы не более 245 кН. погонную нагрузку восьмиосного вагона не более 103 кН и движение поездов со скоростями: пассажирских — до 200 км/ч (включительно), грузовых — до 120 км/ч (включительно), грузовых ускоренных и рефрижераторных — до 160 км/ч (включительно).

2    Нормативные ссылки

В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 9 402—2004 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию

ГОСТ 5686-2012 Грунты. Методы полевых испытаний сваями ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация

ГОСТ Р 53307-2009 Конструкции строительные. Противопожарные двери и ворота. Метод испытаний на огнестойкость

ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 Подготовка стальной поверхности перед нанесением лакокрасочных материалов и относящихся к ним продуктов. Визуальная оценка чистоты поверхности. Часть 1. Степень окисления и степени подготовки непокрытой стальной поверхности и стальной поверхности после полного удаления прежних покрытий

СП 24.13330.2011 «СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты» (с изменениями Ne 1. Ne 2. Ne 3)

СП 25.13330.2012 «СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах» (с изменениями № 1. № 2. № 3)

СП 35.13330.2011 «СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы» (с изменением Ne 1)

СП 42.13330.2016 «СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений»

СП 47.13330.2016 «СНиП 11-02-96 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»

СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства» (с изменением № 1)

СП 72.13330.2016 «СНиП 3.04.03-85 Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии» (с изменением № 1)

СП 119.13330.2017 «СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм»

СП 354.1325800.2017 Фундаменты опор мостов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Правила проектирования и строительства

Примечание — При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования — на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты» за текущий год Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого

Издание официальное

документа с уметом всех внесенных в данную версию изменений Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия) Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения Если ссылочный документ отменен без замены, то положение. в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов

3 Термины, определения и сокращения

3.1    Термины и определения

В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1    высокотемпературная вечная мерзлота: Многолетнемерзлые грунты со среднегодовой температурой выше минус 2 °С,

3.1.2    геокриологический мониторинг: Постоянное наблюдение за криогенными процессами с последующей оценкой состояния контролируемого сооружения, прогнозом его развития и принятием управленческих решений по обеспечению допустимого уровня риска.

3.1.3    каменная наброска: Наброска из скального грунта крупных фракций на откосы и бермы земляного полотна, применяемая для их укрепления или понижения температурного режима грунтов под ней.

3.1.4    категория просадочности мерзлого грунта при оттаивании; 6: Характеристика мерзлого грунта по величине относительной осадки при оттаивании: б й 0.03 — грунт I категории просадочности; 0,03 < б < 0.1 — грунт II категории просадочности: 0.1 < б < 0.4 — грунт III категории просадочности; б > 0.4 — грунт IV категории просадочности.

3.1.5    криогенный процесс: Изменение геологической среды во времени и пространстве при промерзании или оттаивании грунтов под действием природных или техногенных факторов.

3.1.6    курум: Скопление грубообломочного материала, перемещающегося вниз по склонам под действием силы тяжести и процессов выветривания, растрескивания, пучения, солифлюкции.

3.1.7

3.1.10    наледь: Слоистые ледяные массивы на поверхности земли, льда или инженерных сооружений, образующиеся при замерзании периодически изливающихся (осамедающихся) природных или техногенных вод.

3.1.11    низкотемпературная вечная мерзлота: Многолетнемерзлые грунты со среднегодовой температурой минус 2 °С и ниже.

3.1.12    поверхностные экраны: Конструкции на откосах земляного полотна, снижающие отепляющее воздействие от солнечной радиации, атмосферных осадков в теплое время года и отложений снега зимой.

3.1.13    рабочая зона земляного полотна: Верхняя часть земляного полотна под основной площадкой, на которую в наибольшей степени распространяются напряжения от подвижного состава.

3.1.14 _

солифлюкция: Смещение (течение, оползание, соскальзывание, сплывы, оплывины) оттаивающего переувлажненного тонкодисперсного грунта на склонах в теплое время суток года, обусловленное сезонным промерзанием и оттаиванием.

[СП 25.13330.2012, статья А.14)_

3.1.15    сезоннодействующие охлаждающие устройства; СОУ: Устройства, работающие по принципу тепловых труб за счет передачи тепла внутренним теплоносителем от части с более высокой температурой (испаритель) к части с более низкой температурой (конденсатор).

3.1.16    талик (таликовая зона): Толща талых грунтов, залегающая в массиве многолетнемерзлых грунтов.

Примечание — Различают талики сквозные и несквозные, надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзл отные.

3.1.17    температурное поле: Распределение температур в плоскости или в пространстве в фиксированный момент времени.

3.1.18    температурный режим: Изменение во времени температурных полей.

3.1.19 _

термокарст: Образование просадочных и провальных форм рельефа и подземных пустот вследствие вытаивания подземного льда или оттаивания мерзлого грунта.

[СП 25.13330.2012. статья А. 12)_

3.1.20    термосифоны: Вертикальные и наклонные сезоннодействующие охлаждающие устройства.

3.1.21    техническая мелиорация грунтов: Целенаправленное улучшение состава, физического состояния и физико-механических свойств грунтов.

3.2 Сокращения

В настоящем своде правил применяются следующие сокращения:

В ГМ — верхняя граница мерзлоты;

ВСП — верхнее строение пути;

КТМ — конструктивно-технологические мероприятия;

ЛЭП — пиния электропередачи;

ОГП — опасные геологические процессы;

ПОС — проект организации строитепьства;

ПТС — природно-техническая система.

4 Температурный режим грунтовых массивов оснований и территорий в течение жизненного цикла

4.1    Особенности формирования температурного режима

4.1.1    При проектировании инженерных сооружений на многолетнемерзлых грунтах в зависимости от их конструктивных и технологических особенностей и мерзлотно-грунтовых условий применяется один из принципов использования этих грунтов в качестве основания согласно 6.1.1 СП 25.13330.2012.

4.1.2    В настоящем своде правил установлены требования, необходимые для учета характерных особенностей проектирования и строительства на многолетнемерзлых грунтах инженерных сооружений с использованием типовых или апробированных на практике и рекомендованных для широкого применения проектов, а также для разработки индивидуальных конструктивно-технологических решений.

4.1.3    При проектировании конструкции и технологии возведения сооружения должны быть учтены факторы, влияющие на изменение температурного режима: снегоотложения. изменение уровня грунтовых или поверхностных вод. состояние растительного покрова.

4.1.4    Граница полосы отвода устанавливается с учетом расположения снегозадерживающих сооружений.

4.1.5    Расчетный температурный режим должен обеспечивать с учетом КТМ:

-    требуемую несущую способность грунтов;

-    устойчивость к нарушениям в результате действия непредвиденных природных или техногенных воздействий.

4.1.6    При проектировании сооружений необходимо учитывать изменение температурного режима вечномерзлых грунтов оснований в течение жизненного цикла.

Необходимую для расчетов несущей способности и устойчивости оснований температуру вечномерзлых грунтов следует определять для предельного, начального и временного состояний их температурных полей.

Предельному состоянию соответствует температурное поле в пределах мостового перехода, которое формируется в последний год расчетной продолжительности эксплуатации искусственного сооружения.

Начальному состоянию соответствует температурное поле перед началом строительства моста, определяемое по данным изысканий.

Временному состоянию соответствует температурное поле в процессе строительства и эксплуатации сооружения. Это промежуточное состояние между начальным и предельным.

4.1.7    Расчетную температуру (т е. температуру, по которой рассчитывается несущая способность грунтов в узловых точках массива грунтов оснований) следует определять по формуле (расчетная температура должна быть выше, чем при временном и предельном состояниях):

'пр^+Л'* 'р*    0>

где f_np, f_Bp — температура грунта соответственно при временном и предельном температурных состояниях. °С;

/ — расчетная температура грунта, °С;

\t— температурная добавка, принимаемая для песчаных грунтов + 0,5 °С, а для глинистых — +1,0 °С.

4.1.8    За расчетную температуру по 4.1.7 принимается температура грунта на момент окончания теплого периода года, т. е. на 1 октября.

Прогноз температурного режима больших в плане объектов следует осуществлять в три стадии:

1    — оценка температурного режима территории до строительства с учетом имеющейся растительности. водотоков и водоемов и т. п.;

2    — оценка температурного режима территории после строительства с учетом изменения количества видов растительности, вырубки леса, переформирования видимых объектов, искусственных отсыпок и т. п.;

3    — расчет температурного режима грунтовых массивов, взаимодействующих с конкретным объектом с учетом изменяющего фонового предельного температурного состояния.

4.1.9    При прогнозировании температурного режима грунтов оснований и обеспечения в процессе эксплуатации условий для сохранения температурного режима следует учитывать размеры зоны теплового влияния мостового перехода:

R = 2Л.    (2)

где R— радиус зоны влияния для любой точки мостового перехода, м;

h — глубина от дневной поверхности (т.е. для опоры моста — от естественной поверхности грунта, для насыпи — от поверхности насыпи и т.п ), м.

4.2 Прогнозирование температурного режима грунтов оснований

4.2.1    Температурные поля следует рассчитывать исходя из трехмерного распределения температур в грунтах оснований, характеризуемого тремя видами эпюр изменения температур по глубине (рисунок 4.1):

-    эпюра 1 (сечения 1—1) — характеризует распределение температур в зоне большой площади с одинаковыми условиями на поверхности. В этом случае к концу теплого периода года (на начало октября) образуется талая зона в пределах деятельного слоя с соответствующей глубиной оттаивания, далее до глубины ориентировочно 10 м температура плавно изменяется, а ниже остается практически постоянной:

-    эпюра 2 (сечения II—II) — характеризует распределение температур в грунте с наличием талика;

-    эпюра 3 (сечения III—III) — характеризует распределение температур в пределах береговой части рядом с руслом. В этом случае температура от глубины может изменяться по различным законам: например, в верхней части, и ниже, до определенной глубины, образовываться талик.

4.2.2    Прогноз температурного режима рекомендуется производить двумя методами: точным и приближенным с сопоставлением и взаимопроверкой результатов. Для точного расчета рекомендуется применять программы для ЭВМ. основанные на численных методах (разностных методах, методах конечных элементов и др.). Пример приближенного метода изложен ниже.

4.2.3 Для приближенного расчета температурных полей следует:

а)    площадь территории, для которой производится расчет температурного режима, разделить на зоны, в пределах которых граничные условия принимаются условно постоянные, характеризуемые температурой среды (воздуха или воды) с учетом солнечной радиации, испарений и условий теплообмена (при наличии или отсутствии растительного или снежного покрова и т. п.). Неровностями поверхности можно пренебречь и рассматривать только горизонтальную проекцию. Эта операция одинакова как для приближенных расчетов, так и для точных методов, что обеспечивает единство подхода и возможность взаимоконтроля:

б)    для каждой зоны аналитическим или численным методом, или на основании натурных данных строят эпюру распределения температуры грунта по глубине (эпюра 1 на рисунке 4.1) в условиях полной изолированности данной зоны от соседних:

в)    определяют характер распределения температуры t по глубине основания в пределах любой зоны перехода через водоток, суммируя на основе принципа суперпозиции эпюры отдельных зон. Для этого на плане перехода намечают точку О (одну или несколько) (рисунок 4.2). в которой (которых) вычисляют температуру на глубине h по формуле

О.. г« 2Л 1— н г 1 1 ___ _

1 — ось водопропускной трубы; 2 — полоса стока; 3 — основная площадка насыпи; 4. 5,6.7— границы »н разных граничных условий

Рисунок 4 2 — Схемы для приближенного расчета температуры грунта в точке О

4.3 Подготовка исходных данных для теплофизических расчетов

4.3.1    При проведении расчетов по прогнозированию температурного режима грунтов оснований зданий, сооружений должны быть учтены:

-    климатические воздействия;

-    мерзлотно-грунтовые условия:

-    рельеф, растительность:

-    различные физические процессы (например, фильтрация воды) в зоне взаимодействия грунтовых массивов со зданиями, сооружениями;

-    прогнозируемые изменения природных и техногенных условий в течение жизненного цикла.

4.3.2    Основное влияние оказывают климатические воздействия: температура наружного воздуха;

снегоперенос;

мерзлотно-грунтовые факторы: температура мерзлоты;

льдистость грунтов и наличие погребенных льдов; засоленность грунтов.

Методика учета влияния этих воздействий изложена в настоящем своде правил.

4.3.3    При определении расчетной температуры воздуха следует учитывать солнечную радиацию и испарение с поверхности освещенных солнцем поверхностей (приложение А).

4.4 Мероприятия по управлению температурным режимом

4.4.1 Сооружение следует проектировать таким образом, чтобы оно обеспечивало сохранение или понижение температуры грунта основания.

Методика подготовки исходных данных приведена в приложении А.