ДОРОГИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ И ЖЕЛЕЗНЫЕ. Требования но проектированию земляного полотна

СТ РК 1413-2005

Издание официальное

Комитет но техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан

Астана

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Акционерным обществом« Казахстанский дорожный научно-исследовательский институт» ( АО« КаздорНИИ»), Техническим Комитетом ио стандартизации ТК42 «Автомобильные дороги»

ВНЕСЕН Комитетом развития транспортной инфраструктуры Министерства транспорта и коммуникаций Республики Казахстан

2    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Комитета по техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан от 12 декабря 2005 года № 466

4 В настоящем стандарте реализованы нормы Закона Республики Казахстан « Об автомобильных дорогах»

5 СРОК ПЕРВОЙ ПРОВЕРКИ ПЕРИОДИЧНОСТЬ ПРОВЕРКИ

6 ВВЕДЕН ВПЕВЫЕ

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Комитета но техническому регулированию и метрологии Министерства индустрии и торговли Республики Казахстан

0,5 м/сут и содержание частиц (по массе) размером менее 0,1 мм: для железных дорог менее 10 %, для автомобильных дорог менее 15 %.

Оценка водопроницаемости грунтов возможна по показателям гранулометрического состава. К дренирующим грунтам (Кф >0,5 м/суг) относятся крупнообломочные грунты с песчаным заполнителем, пески гравелистые, тсруштыс, средней крупности, если в перечисленных хрунтах содержание частиц размером менее 0,1 мм не превышает (10-15) % по массе. При большом содержании в них частиц размером менее 0,1 мм, определение коэффициента фильтрации является обязательным.

При технико-экономическом обосновании, с разрешения заказчика, допускается применение в качестве дренирующего грунта песков мелких и пылеватых, содержащих более 10 % частиц размером менее 0,1 мм, если коэффициент фильтрации их не менее 0,5 м/сут.

Для крухшообломочных грунтов с песчаным заполнителем коэффхщиент фильтрации устанавливается на основании испытания заполнителя.

5.1.8    Физико-механичесхсие свойства крупнообломочных материалов во mhoiom зависят от содержания в их структуре мелкозема (песка, глины, ныли). Наиболее прочные крупнообломочные грунты - каркасные с содержанием обломочных частиц более 65 %.

5.1.9    При повышенном содержании в крупнообломочных грунтах глхшистого заполнителя его деформативные качества снижаются, при этом большое значение имеет влажность заполнителя — мелкозема (см. таблицу 5.2).

Таблица 5.2

Грунт' Содержание заполнххтеля Модуль упруг ости груша, г/см1 ххри показателе текучести 0,25 0,5 0,7 0,80 Круннообломочный 25 1500 1200 1000 550 грунт с глинистым 3150 1750 1300 600 заполнителем 50 900 - 500 - 1600 700

Примечание - Над чертой — статистический модуль упругости, по чертой - динамический

5.1.10    Крупнообломочные грунты, содержащие глинистый заполнитель ( мельче 0,005 мм) в твердой и полутвердой консистенции подвержены нросадочным явлениям и снижению первоначальной прочности при увлажнении.

Снижение просадочных деформаций может быть достигнуто уплотнением грунтов ххри повышенных нахрузках и влажности глинистою заполнителя.

5.1.11    Глинистые грунты подразделяются на разповидхюсти по хранулометрическому составу и пластичности ( см. таблицу 5.3). В случае расхождения разновидности грунта, устанавливаемого по содержанию песчаных частиц и по числу пластичности, наименование ipyirra следует принимать по числу пластичности.

При содержании в образце рассматриваемого грунта (20-50) % по массе частиц крупнее 2 мм к 1гаименованшо грунта, устаповлешюму по таблицам 5.3 и 5.4, добавляются слова: « гравелистый» ( при окатанных частицах) или « щебенистый» ( при неокатанных частицах).

Т а б л и ц а 5.3

Вид грунта Разновидности грунтов Содержание песчаных частиц (2-0,5 мм), % по массе Число пластичности 1р Супесь Песчанистая >50 1-7 Пылеватая <50 1-7 Суглинок Легкий песчанистый >40 7-12 Легкий пылеватый <40 Тяжелый песчанистый >40 12-17 Тяжелый пылеватый <40 Глина Легкая песчанистая >40 17-27 Легкая пылеватая <40 Тяжелая Не нормируется >27

5.1.12    Глинистые грунты следует считать переувлажненными, если их влажность превышает значения, при которых грунт в насыпи может быть уплотнен до требуемых величин по 5.3.6, а в пределах выемок они имеют показатель текучести более 0,25.

5.1.13    Разновидности глинистых грунтов но показателю текучести приведены в таблице 5.4.

5.1.14    Для предпроектных проработок и принятия предварительных решений допускается пользоваться ориентировочными показателями свойств i рутов ( см. приложение Г).

5.1.15    В соответствии с ГОСТ 25100 дисперсные грунты оцениваются но засоленности, относительной деформации пучения, и водопроницаемости. Кроме того, несвязные грунты оцениваются по плотности, пористости, прочности и выветрелости, а связные — по пластичности, текучести, набуханию и просадочности (см. приложение Д).

Т а б лиц а 5.4

Разновидности глинистых грунтов Показатель текучести К Супеси: - твердые <0 - пластичные 0-1,0 - текучие >1,0 Суглинки, глины: - твердые <0 - полутвердые 0-0,25 - тугопластичные 0,25-0,50 - мягкопластичные 0,50-0,75 - текучепластичные 0,75-1,0 - текучие >1,0

5.1.16 Характеристика грунтов особых разновидностей, обладающих при определенных условиях специфически неблагоприятными строительными свойствами, что необходимо учитывать при проектировании, приведены в приложении Е.

5.2 Грунты насыпи

5.2.1 Грунты для насыпей следует применять с учетом их свойств и состояния, особенностей природных условий в пределах участка размещения проектируемого объекга, а также места нахождения запасов грун та (см, таблицу 5,5),

'I

Для насыпей во всех условиях можно применять грунты, состояние которых, под воздействием природных факторов, практически не изменяется или изменяегся незначительно и не влияет на прочность и устойчивость земляного полотна.

К ним следует относить:

скальные грунты из невыветрелых, слабовыветрелых и выветрелых псразмягчаемых горных пород;

-    крупнообломочные, песчаные, за исключением мелких недренирующих и пылеватых песков;

-    супеси легкие крупные.

Применение этих грунтов, а также кислых и нейтральных металлургических шлаков, может быть ограничено только по экономическим соображениям с учетом местных условий.

5.2.2    Оптимальная структура круннообломочных грунтов формируется за счет:

оптимального гранулометрического состава (65 — 70) %    обломочной

составляющей;

-    равномерного распределения обломочной составляющей во всем объеме грунта;

-    близкой к оптимальной влажности заполнителя ( мелкозема) в процессе уплотнения;

-    надлежащей степени уплотнения грунта.

5.2.3    Требуемая плотность земляного полотна из круннообломочных грунтов с глинистым заполнителем достигается:

-    при содержании суглинка менее 30 % - при влажности не более 1,3 х Wo;

-    при содержании суглинка менее 30 % - при влажности, равной оптимальной (или ниже не более, чем па 5 %).

5.2.4    В верхней части земляного полотна толщиной не менее 0,5 м, кругаюобломочный грунт не должен иметь фракций более 200 мм; при недостаточной ровности следует устраивать выравнивающий слой толщиной (15-20) см из щебеночногравийных грунтов.

Т а б л и ц а 5.5

Вид хрунта Ограничения но применению Область применения Скальные слабовыветрелые и выветрелые неразмягчаемые, крупнообломочные с песчаным заполнителем, пески дренирующие, металлургические шлаки Без ограничения Во всех случаях, в том числе для отсыпки в воду в открытые водоемы Мелкие недренирующие и пылеватые пески, супеси легкие Ограничения по минимальному возвышению бровки насыпей на сырых и мокрых основаниях; по условиям отсыпки в воду; для супесей -ограничения по влажности Во всех случаях, в том числе на болотах в заполненные водой котлованы. При отсыпке в открытые водоемы требуются дополнительные конструктивные и технологические решения Глинистые грунты, крупнообломочпые грунты с глинистым заполнителем, сильновыветрелые размягчаемые (за Ограничения по минимальному возвышению бровок Во всех случаях при влажности, не превышающей

CT РК1413-2005

исключением перечисленных ниже)	насыпей на сырых и мокрых основаниях и по влажности грунтов в период производства земляных работ; не допускаются в основную площадку железнодорожной насыпи	установленные нормы: на сухом основании -без ограничения высоты насыпей, па сыром и мокром основаниях для насыпей высотой не менее установленной
Глинистые грунты с Wl>0,4, выветрелые слюдяные и слюдистые сланцы, размокаемые и выветрелые тальковые, хлоритовые и глинистые сланцы, техногенные грунты	Требуется индивидуальное проектирование. Не допускаются под основную площадку, для отсыпки на сырье и мокрые основания, для подтопляемых насыпей	Допускаются для отсыпки ядра насыпи на сухом основании

5.2.5    Грунты, а также шлаки и золошлаковые смеси, состояние и свойства которых существенно изменяются под воздействием природных факторов, допускаются к использованию в качестве материала для насыпей с учетом ограничений. К таким грунтам относятся:

-    скальные из силыювыветрелых размягчаемых горных пород (см. приложение В);

-    мелкие недренирующие и пылеватые пески;

-    глинистые грунты;

-    некоторые грунты особых разновидностей согласно п. 5.1.16.

Возможность и целесообразность применения этих грунтов, а также шлаков и золошлаковых смесей, устанавливаются в зависимости от местных условий и техникоэкономических соображений с учетом обоснованного выбора конструкции насыпи, а также способов защиты земляного полотна от разрушающего воздействия природных факторов.

5.2.6    При применении техногенных грунтов в проектах должны предусматриваться мероприятия по обеспечению стабильности основной площадки железнодорожной насыпи и по защите откосов от ветровой и водной эрозии.

5.2.7    Не допускается применять для насыпей следующие 1рунты:

-    глинистые с влажностью, превышающей допустимую по п. 5.4.2 и 5.4.4;

-    глинистые избыточно засоленные и сильнонабухающие, жирные глины ( см, приложение Д);

-    торф, ил, мел, заторфованные грунты, содержащие более 10 % органических веществ;

-    грунты заторфованные, содержащие органические вещества в количестве 10 %-для верхнего трехметрового слоя насыпей;

-    грунты с примесью органических веществ в количестве (3-10) % - для верхнего метрового слоя насыпи (под основной площадкой железной дороги под рабочим слоем автодорожной насыпи);

-    грунты, содержащие гипс в количестве, превышающем 30 % - для насыпей на сухом основании, 20 % - для насыпей на мокром основании, 5 % - для подтопляемых насыпей;

-    грунты мокрых солончаков;

Г\

-    тальковые, пирофиллитовые грунты и трепелы - для насыпей на мокром основании но 5,5,

Перечисленные грунты разрешается использовать в исключительных случаях для железных дорог IV категории и автомобильных дорог IV и V категорий при соответствующем технико-экономическом обосновании при обязательном осуществлении мер, обеспечивающих требуемую устойчивость земляного полотна.

5.2.8    Для нижней части постоянно подтопленных насыпей, при сооружении которых требуется отсыпка грунта в воду, рекомендуется применять скальные (слабовыветрелые и выветрелые неразмягчаемые), крупнообломочные грунты ( в том числе с песчаным заполнителем), пески гравелистые, крупные, средней крупности. Допускаются также мелкие и пылеватые пески и супеси легкие (с содержанием в них глинистых частиц не более 6 %) при условии ограничений по крутизне откосов и технологии производства работ. При этом отметка верха отсыпки, указанных грунтов, устанавливается с учетом высоты капиллярного поднятия воды.

Для периодически подтопляемых насыпей, при отсыпке их на незатопленное основание, нижнюю подтопляемую часть насыпи следует отсыпать из дренирующих грунтов или песчанистых супесей.

5.2.9    Для насыпей, возводимых средствами гидромеханизации рекомендуется использовать гравийно-галечниковые, песчано-гравелистые и песчаные грунты. Возможность применения пылеватых песков, а также супесей определяется проектом с учетом обогащения состава грунтов при намыве; при этом в теле возводимой насыпи содержание частиц размером менее 0,1 мм должно быть не более 15 % по массе.

5.2.10    Насыпи подходов к мостам следует проектировать из грунтов в соответствии с требованиями [1], [2], [3].

5.3 Нормы уплотнения грунтов земляного полотна

5.3.1    Расчетная прочность, устойчивость и стабильность земляного полотна в значительной степени обеспечиваются уплотнением грунтов земляного полотна, а также естественных оснований в выемках и под низкими насыпями.

5.3.2    В проектах необходимо предусматривать уплотнение грунтов при возведении земляною полотна:

-    естественных слабых и недостаточно прочных оснований по 5.5 под насыпями высотой до 0,5 м и в выемках;

-    под основной площадкой железнодорожных выемок и « нулевых мест», когда естественная плотность грунтов ниже нормируемой.

5.3.3    Для верхней части насыпей из скальных грунтов слабовыветрелых пород следует применять щебенистый грунт слоем (0,5-1,0) м.

5.3.4    Уплотнение насыпей из скальных грунтов и крупнообломочных с глинистым заполнением, а также глинистых и песчаных грунтов обеспечивается соблюдением установленной технологии производства работ. При этом максимальный размер фракции скального и крупнообломочпого материала не должен превышать 2/3 толщины уплотняемого слоя.

5.3.5    Для насыпей, возводимых из глинистых грунтов и песков с коэффициентом уплотнения К < 0,95, насыпей, сооружаемых способом гидромеханизации, а также из скальных и крупнообломочных грунтов, следует предусматривать запас на осадку (см. таблицу 5.6) за счет самостоятельного уплотнения грунтов тела насыпи.

CT РК1413-2005

Т а б л и ц а 5.6

Характеристика грунтов и условия возведения насыпей Запас, % проектной высоты насыпи Пески и глинистые грунты, отсыпаемые с коэффициентом уплотнения: К=0,95 0,5 К=0,90 1-2,5 Глинистые грунты повышенной влажности (0,25<1[ < 0,5) 2-3 Пески и песчано-гравелистые грунты, укладываемые в насыпи способом гидронамыва 0,75-1,5 Легковыветрелые и выветрелые размягчаемые скальные и крупнообломочные грунты 1-3 Скальные слабовыветрелые грунты 3

Большие значения запаса относятся к насыпям, возводимым в короткие сроки (до 6 месяцев) из грунтов с влажностью, близкой к предельно допустимой по п. 5.4.2-5.4.4.

При этом для верхней части, толщиной (0,5-1,0) м, железнодорожных насыпей во всех случаях не допускаются применять грунты, абсолютное значение плотности которых после уплотнения составляет менее 1,45 г/см³.

В случаях невозможности отсыпки железнодорожных насыпей с полным запасом на осадку па участках, где это приводит к превышению руководящего уклона более, чем на 2 %о (на подходах к мостам и др.), следует предусматривать уширение основной площадки, насыпи железной дороги, обеспечивающее возможность подъемки пути до проектных отметок после завершения осадки.

5.3.6 Требуемую в земляном полотне для песчаных и глинистых грунтов плотность сухого грунта следует определять по формуле

S^=K.5_dmax,    (5.3)

где (5_dmax- максимальная плотность (объемный вес скелета грунта) сухого грунта, г/см³, определяемая методом стандартного уплотнения но CT РК 1285;

К - минимальный коэффициент уплотнения, устанавливаемый:

-    для железных дорог — по таблице 5.7;

-    для автомобильных дорог по таблице 5.8.

При этом необходимо проверять пригодность грунта резерва или карьера по условиям его влажности по 5.4.

Т а б лиц а 5.7

Вид земляного полотна I лубитта расположения слоя от основной площадки, м Коэффициент уплотнения К для дорог *** I, II кат егории и дополнительные главные пути Ш, IV категории I, П категории и дополнительные главные пути III, IV категории Насыпи: верхняя часть До 1,0 До 0,5 0,98; 0,95 0,95; 0,92* нижняя часть Выемки, основания, Более 1,0 Более 0,5 0,95; 0,92* 0,95**; 0,90 насыпи высотой до 0,5 м o' 1 о 0 1 о 0,98; 0,95* 0,95; 0,92*

Т абл иц а5.8

Элементы земляного полотна и оснований	Глубина расположения слоя от поверхности покрытия, м	Наименьший	коэффициент уплотнения грунта при типе дорожных одежд
		капитальном		облегченном, переходном и низшем
		в до	рожпо-климатических зонах
		III	IV, V	III	IV, V
Рабочий слой	До 1,5	1,0-0,98	0,98-0,95	0,98-0,95	0,95
	включительно
Неподтопляемая	Св. 1,5 до 6	0,95	0,95	0,95	0,90
часть насыпи	включительно
	Св.6	0,95	0,95	0,95	0,90
Подтопляемая часть	Св.1,5 до 6	0,98-0,95	0,95	0,95	0,95
насыпи	включительно
	Св.6	0,98	0,98	0,95	0,95
В рабочем слоя	До 1,2	0,95	-	0,95-0,92	-
выемки ниже	включительно
сезонного	До 0,8
промерзания	включительно	-	0,95-0,92	-	0,90
Выемки и
естественные
основания низких
насыпей:
- в слое сезонного	До 1,2*	1,0	0,98	0,98	0,95
промерзания	включительно
	свыше 1,2*	0,98	0,95	0,95	-
- ниже слоя сезонного	До 1,2*	0,95	0,95	0,95	0,90
промерзания	свыше 1,2*	-	0,92	0,92	-

5.3.7    При проектировании способа достижения требуемой плотности земляного полотна железных дорог следует руководствоваться нормами [1].

5.3.8    Рекомендуется при проектировании рассматривать варианты уплотнения грунтов насыпи и оснований под низкими (« нулевыми») насыпями или в выемке автомобильных дорог с коэффициентом уплотнения более 1,0 с тем, чтобы уменьшить толщину дорожной одежды, самого дорогостоящего конструктивного элемента дороги.

5.3.9    При сооружении земляного полотна в зимнее время запас на осадку за счет уплотнения грунтов тела насыпей следует устанавливать по 21,6,

CT РК1413-2005

5.3.10    Уплотнение отсыпаемых в насыпи скальных грунтов из слабовыветрелых, выветрелых, легковыветрелых пород, а также песчаных и глинистых грунтов обеспечивается соблюдением установленной технологии производства работ ( заданной толщиной слоя, числа проходов уплотняющих машин и механизмов) и корректировки ее на основании предварительного пробного уплотнения.

5.3.11    Для автодорожных насыпей коэффициент уплотнения однородных песков, за исключением сухих барханных, следует устанавливать по таблице 5.9. При этом необходимо учитывать, что дорожные одежды капитального типа на насыпях из однородных песков, допускается устраивать, как правило, нс ранее чем через год после сооружения земляного полотна.

5.3.12    Фактический объем грунта, необходимого для сооружения насыпей, в тех случаях когда требуемая плотность грунта в теле насыпи больше естественной плотности грунта в резерве (карьере), определяется по формуле

У_Н._Ф ⁼ V_H -Kj (5.4)

где V_n - объем проектируемой насыпи, м³;

Ki коэффициент относительного уплотнения грунта в теле насыпи, определяемый по формуле

(5-5)

°dp

и 8_dp - плотность сухого грунта, г/см³, соответственно требуемая в насыпи и

естественная (в резерве, карьере).

Для предварительного определения объема грунта в резервах (карьерах), выемках, необходимого для возведения насыпей с требуемой плотностью грунтов, коэффициент относительного уплотнения Ki может быть принят по таблице 5.10.

Т а б лиц а 5.9

Часть насыни Глубина расположения слоя поверхности покрытия, м Коэффициент уплотнения для дорожных одежд типов капитальных облегченных переходных и низших Верхняя До 0,8 включительно 0,98 0,95 0,95 Нижняя свыше 0,8 0,95 0,95 0,92

При возведении насыпи гидромеханизированным способом объем потребного грунта в карьере следует определять в соответствии с указаниями по проектированию гидромехапизированных работ.

1 'У

CT РК 1413-2005

Влажность грунта в долях единицы, W

Примечание- Зависимости 5j f(W) рассчитаны при значениях принятых для плотности частиц грунтов 5_S в г/см³;

-    глины - 2,74; суглинки - 2,70; супесь - 2,68; пески - 2,66; грунты с примесью органических веществ (черноземы) - 2,60;

-    содержание воздуха в порах грунтов принято 5 %, что обеспечивается технологией уплотнения.

Рисунок 5.1- Зависимость возможною уплотнения грунта от его влажности

На указанном графике для пяти основных разновидностей грунта представлены теоретические зависимости, характеризующие максимально возможную их уплотнясмость при различной естественной влажности.

5.4.4 Максимально допускаемая влажность грунтов W_np для насыпей и естественных оснований в «нулевых местах» и выемках автомобильных дорог не должна превышать значений, приведенных в таблице 5.11.

1 г

CT РК 1413-2005

Содержание

1    Область применения    1

2    Нормативные ссылки    1

3    Определения    1

4    Общие положения    2

5    Грунты для земляного полотна    4

5.1    Классификация грунтов    4

5.2    Грунты насыпи    7

5.3    Нормы уплотнения грунтов в теле насыпи    10

5.4    Нормы влажности грунтов    14

5.5    Естественные основания    16

6 Основные конструктивные параметры земляного полотна    18

6.1 Очертание верха земляного полотна.    18

6.2 Ширина земляного полотна поверху    20

6.3    Высота насыпей и глубина выемок    22

6.4 Защитный слой земляного полотна железных дорог    22

7    Виды проектов земляного полотна    24

8    Насыпи    27

8.1    Железнодорожные насыпи на сухом и прочном основании, автодорожные    27

насыпи на 1-м типе местности

8.2    Железнодорожные насыни на сыром и мокром основаниях, автодорожные    33

насыпи на 2-м и 3-м типах местности

8.3    Насыпи из переувлажненных глинистых грунтов    37

9. Выемки    42

9.1 Выемки при благоприятных инженерно-геологических условиях    42

9.2    Выемки в глинистых грунтах повышенной влажности и переувлажненных    47

9.3    Выемки в скальных грунтах    49

10    Насыпи на слабых основаниях    55

11    Насыпи в условиях подтопления    62

12    Земляное полотно на участках засоленных, набухающих и нросадочных грунтов 69

12.1 Земляное полотно в засоленных грунтах    69

12.2    Земляное полотно из набухающих грунтов    72

12.3    Земляное полотно на нросадочных грунтах    73

ттт

При проектных расчетах оптимальная влажность допускается устанавливать для:

-    песков (8-13) %;

-    супесей (9-15) %; суглинков (12-22) %; глин (16-26) %.

5.4.5 Г л инистые грунты, находящиесяв тугопластичном состоянии (0,25 < I l < 0,50), используются для сооружения земляного полотна при соблюдении требований к конструкциям, изложеннымв подразделах8.3 (для насыпей) и 9.2 (длявыемок).

Грунты, находящиесяв мягкопластичном состоянии (0,50 < I l < 0,75), допускается использоватьпо индивидуальнымпроектамна основаниирасчетовпрочностии устойчивости земляного полотна и расчетов по сравнению вариантов устройства земляного полотна из других грунтов или вариантов другой трассы дороги

Т а б л и ц а 5.11

Разновидное™ грунтов Допускаемая влажность (в долях от оптимальной) при коэффициенте уплот нения грунтов 1-0,98 0,95 0,90 Пески пылеватые 1,35 1,50 1,60 Супеси песчанистые 1,25 1,35 1,60 Супеси пылеватые, суглинки легкие 1Д5 1,25 1,50 Суглинки тяжелые, глины легкие 1,05 1,15 1,30

Грунты, находящиеся в текучепластичном и пластичном состоянии (I |>0,75), использоватьдля устройстваземляного полотнане допускаются

5.4.6 При влажноези глинистых грунтов, мелких и пылеватых песков менее 0,75-0,80 от оптимальнойих необходимо увлажнять

В засушливыхрайонах должны быть предусмотрепымероприятияпо влагонакопленшо (снегозадержании) и получению воды для поливов в местах выполнения земляных работ.

При определении количества воды, потребной для увлажнения грунта, следует учитывать климатические и погодные условия района строительства и ориентироваться на обеспечение при уплотнении влажности грунта, соответствующей не менее 0,9-1,0 от оптимальной Дополнительноеувлажнениегрунтоврекомецдуетсявынолнятк

-    несвязныхи малосвязных- в отсыпаемом слое незадолго перед уплотнением

-    связных— на месте разработки в карьере* резерве (т.к. распределение влаги идет медленнее).

5.5 Естественные основания

5.5.1 По условиям увлажненияверхней толщи грунтов различают согласно [2] три тина местности:

-    1-й — сухие участки;

-    2-й - сырые участки с избыточным увлажнениемв отдельные периоды года;

-    3-й - мокрыеучасткис постояннымизбыточнымувлажнением

Оценку естественных оснований по условиям их увлажнения при выборе грунтов для насыпей и проектирования земляного полота следует выполнять с учетом показателе^ приведенныхв таблице5.12 для железных дороги в таблице 5.13 для автомобильныхдорот.

CT РК 1413-2005

13    Земляное полотно в районах распространения песков    74

13.1    Общие положения    74

13.2    Поперечный профиль    74

13.3    Защита земляного полотна    78

13.4    Основные положения проекта организации работ    80

14    Земляное полотно в районах искусственного орошения    81

15    Резервы, кавальеры, банкеты    87

15.1    Резервы    87

15.2    Кавальеры    89

15.3    Банкеты    90

16    Устройства для отвода поверхностных и грунтовых вод    91

16.1    Общие положения    91

16.2    Водоотводные канавы    93

16.3    Нагорные канавы    93

16.4    Кюветы и лотки    94

16.5    Поглощающие колодцы и испарительные бассейны    96

16.6    Устройства для отвода грунтовых вод    96

16.7    Водоотводные устройства в пределах раздельных пунктов железных дорог    97

17 Защита и укрепление земляного полотна и водоотводных сооружений    98

17.1    Общие положения    98

17.2    Защитные конструкции и мероприятия    98

17.3    Укрепление земляного полотна и водоотводных    сооружений    99

18    Фильтрующие насыпи    102

19    Земляное полотно для железнодорожных узлов и станций    106

20    Земляное полотно внешних (подъездных) путей железных дорог    108

21    Особенности проектирования земляного полотна, возводимого в зимнее время 111

22    Земляное полотно для вторых путей и реконструируемых железных и    113

автомобильных дорог

22.1    Земляное полотно железных дорог    113

22.2    Земляное полотно автомобильных дорог    118

23    Экологические требования при проектировании земляного полотна    120

Приложение А Схемат ическая карта климатического районирования для    124

строительства

ТЛ 7

CT РК 1413-2005

Приложение Б    Дорожно-климатические зоны Республики Казахстан    129

Приложение В    Подразделение скальных пород по степени вывстрелости    131

Приложение Г    Ориентировочные показатели основных физико-механических 132

свойств грунтов

Приложение Д    Характеристика грунтов засоленных, просадочных,    133

набухающих, нучинистых Приложение Е    Характеристика грунтов особых разновидностей    138

Приложение Ж    Данные по основным геосинтетическим материалам    140

Приложение 3    Характеристика болотных отложений    144

Приложение И    Определение размера камня для защиты откоса    146

Приложение К Величина уширенной призмы AL при защите откоса от размыва 147 Приложение Л    Характеристика песков    148

Приложением    Указания по проложению дорог в районах распространения    150

песков

Приложение    Библиохрафия    152

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ДОРОГИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ И ЖЕЛЕЗНЫЕ. Требования по проектированию земляного полотна

Дата введения 2006.07.01.

1    Область применения

Настоящий стандарт распространяется па проектирование земляного полотна новых и реконструируемых железных дорог колеи 1520 мм и автомобильных дорог, а также на проектирование вторых путей железных дорог.

2    Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:

CT РК 1053-2002 Автомобильные дороги. Термины и определения.

СТ РК 1285-2004 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности.

СТ РК 1290-2004 Грунты. Методы лабораторного определения физических

характеристик.

СТ РК ^{1 2} Дороги автомобильные. Инженерные изыскания для строительства, реконструкции и капитального ремонта Требования к составу работ.

ГОСТ 25100-95 Грунты. Классификация.

ГОСТ 17.1.3.06-82. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране подземных вод.

ГОСТ 17.1.3.07-82. Охрана природы. Гидросфера. Правила контроля качества воды водоемов и водотоков.

ГОСТ 17.1.3.13-86. Охрана природы. Гидросфера. Общие требования к охране

поверхностных вод.

ГОСТ 17.2.3.01-86 Охрана природы. Атмосфера. Правила контроля качества воздуха населенных пунктов,

ГОСТ 17.4.3.02-85 Охрана природы. Почвы. Требования к охране плодородного слоя почвы при производстве земляных работ.

ГОСТ 17.5.3.04-83 Охрана природы. Земли. Общие требования к рекультивации земель,

ГОСТ 17.5.3.06-85 Охрана природы. Земли. Требования к определению норм снятия плодородного слоя почвы при производстве земляных работ.

3 Определения

В настоящем стандарте применены термины и определения в соответствии с СТ РК 1053, ГОСТ 25100 а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 Банкет: Земляной вал, устраиваемый с нагорной стороны дорожной выемки для защиты ее откоса от поверхностной воды.

3.1.2    Бровка проектная: Бровка земляного полотна, устанавливаемая при проектировании с учетом возможной осадки насыпи,

3.1.3    Бровка профильная: Бровка земляного полотна, которая устанавливается в натуре после осадки насыни.

3.1.4    Влажность естественная грунта: Влажность грунта в естественном состоянии в карьере, резерве, выемке.

3.1.5    Влажность оптимальная грунта. Влажность грунта в конструкции земляного полотна, при которой обеспечивается максимальное уплотнение грунта.

3.1.6    Водоотвод: Инженерные сооружения и устройства для защиты земляного полотна от подтопления и отвода воды от него.

3.1.7    Защитный слой: Слой дренирующих грунтов ( в т.ч. в сочетании с геосинтетическими материалами) в верхней части земляного полотна железных дорог для повышения его прочное™ и устойчивости.

3.1.8    Нулевые места: Земляное полотно на участках продольного профиля, переходных от насыни к выемке и обратно.

3.1.9    Коэффициент уплотнения грунта: Отношение плотности уплотненного грунта земляного полотна к максимальной плотности данного грунта, определяемой по методу стандартаого уплотнения.

3.1.10    Коэффициент относительного уплотнения ( переуплотнения) грунта: Отношение плотности уплотненного ipynra земляного полотна к плотное™ данного грунта в естественном состоянии.

3.1.11    Орошаемые земли: Территории, занятые сельскохозяйственными землями (полями) с оросительными сооружениями, расположение, мощность и режим работы которых существенно влияют па проложите дорог и конструкцию земляного полотна.

3.1.12    Пункт раздельный: Станция, разъезд, обгонный пункт, путевой пост, проходной светофор, разделяющие железнодорожную линию на перегоны.

4 Общие положения

4.1    Земляное полотао включает в себя насыпи и выемки, водоотводные устройства и сооружения, предназначенные для отаода поверхностных и 1рунтовых вод ( кюветы, нагорные канавы, банкеты), а также соответствующие укрепительные устройства и сооружения для защиты дорог от сущесгвующих и возможных угроз, от оползней, обвалов (каменных, снежных), заносов (снежных и песчаных), селей и оврагов.

4.2    Стандарт разработан в развитое требований [1], [2].

4.3    Земляное полотно следует проектировать на основе материалов инженерногеодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических, гидрогеологических и гидрологических изысканий, с последующей камеральной и лабораторной обработкой материалов. При необходимости, в сложных условиях, следует выполнять геокриологические, инженерно-сейсмологические и другие виды изысканий, а также натурные определения деформативных и прочностных свойств грунтов основания.

При проектировании необходимо обеспечивать заданный уровень надежности по прочности, стабильности и устойчивости земляного полотна, при минимальных затратах, а также максимальном сохранении цепных земель и наименьший ущерб природной среде.

Необходимые сооружения и устройства инженерной защиты ( спето- и пескозащитные, противообвальные, противоналедные, противолавинные, иротивосслсвыс, охранные лесополосы и др.) MOiyr располагаться как в полосе отвода дороги, так и за ее пределами с обязательным отводом под указанные сооружения земель но согласованию с местными органами исполнительной власти и пользователями земель.

CT РК1413-2005

4.4    При проектировании земляного полотна должны быть приняты комплексные решения по выбору и назначению:

-    конструкции земляного полотна в зависимости от категории железнодорожной линии и автомобильной дороги, инженерно-геологических и природных условий с учетом деления территории страны на климатические зоны для строительства (см. приложение А) и дорожно-климатические зоны (см. приложение Б);

-    технологии производства строительных работ и необходимых для этого дополнительных временных сооружений и устройств;

-    грунтов для насыпей с учетом вида и состояния грунтов основания, высоты проектируемой насыпи, а также разведашшх запасов грунтов, дальности их перевозки, наличия поблизости отходов промышленного производства, пригодных для сооружения земляного полотна;

-    типа и основных параметров выемок в зависимости от плана и продольного профиля дороги и свойств грунтов;

-    вида и конструкции водоотводных устройств в соответствии расчетными расходами поверхностного стока и гидрогеологическими условиями;

-    типа укрепления откосов земляного полотна и водоотводов с учетом местных условий;

-    комплекса устройств и мероприятий по защите дороги от вредного воздействия природных факторов;

-    мероприятий и конструкций по сохранению и защите окружающей природной среды;

-    оптимального сочетания строительных и эксплуатационных показателей проектируемых объектов.

4.5    При проектировании земляного полотна следует определять нагрузку от подвижного состава и верхнего строения дороги с улетом перспективных условий эксплуатации дороги. В необходимых случаях следует проверять устойчивость откосов, прочность рабочего слоя земляного полотна автомобильной дороги, основной площадки железной дороги и основания земляного полотна, их устойчивость к деформациям в условиях переменного воздействия природных условий и нагрузок от транспортных средств. При этом возможные деформации различною характера не должны превышать предельных (допустимых) нормативных величин.

4.6    Для обеспечения надежности конструкций земляного полотна и расширения сферы применения местных грунтов следует предусматривать:

-    уплотнение до нормируемой плотности грунта в насыпях, в необходимых случаях под основной площадкой железной дороги, а также оснований земляного полотна в выемках и «нулевых» местах;

-    устройство защитною слоя из дренирующих грунтов в верхней части земляною полотна железных дорог: насыпей из глинистых грунтов и расположенных на 2 и 3 типах оснований, выемок в грунтах с показателем текучести 0,25 и более;

-    применение геосинтетических материалов на основании технико-экономических расчетов в теле насыпи, в конструкциях укрепления откосов под слоем основания дорожной одежды автомобильных дорог, на основной площадке и под защитным слоем железных дорог.

-    надежное обеспечение отвода поверхностных и подземных вод от земляного полотна (в том числе с применением дренажей мелкого заложения, водоотводных лотков, капилляроирерывателей и др.)

-    применение инженерных способов защиты откосов насыпей (пляжные откосы, обсев, железобетонные укрепления, химическое закрепление поверхностного слоя грунта) и скальных выемок (пневмонабрызг бетона, одевающие стены, анкерные крепления и др.);

'У

-    обсыпку откосов насыпей и выемок крупнообломочным и скальным грунтом.

4.7    В соответствии с современными требованиями но увеличению скоростей движения поездов и автотранспорта и увеличению нагрузок на оси необходимо не только учитывать деформационные показатели конструкций земляного полотна, но и производить проверки прочности основания и откосов на виброустойчивость при принимаемых скоростях движения транспортных средств.

4.8    При необходимости следует выполнять расчеты по устойчивости и прочности земляного полотна, его конструктивных элементов и сопутствующих сооружений и устройств, о чем указано в соответствующих разделах настоящего стандарта ,

5 Грунты для земляного полотна

5.1    Классификация грунтов

5.1.1    Грунты в соответствии с ГОСТ 25100 подразделяются на 4 класса: скальные, дисперсные, мерзлые и техногенные.

5.1.2    Применительно к условиям проектирования земляного полотна скальные грунты подразделяются на залегающие в естественных условиях в виде массивов и раздроблештю, полученные посредством разрушения скальных массивов (для насыпей).

Скальные грунты характеризуются показателями прочности и выветрелости во времени; в массивах, кроме того наличием трещин, их состоянием, ориентацией в пространстве, блочпостыо и др.

По степени устойчивости к выветрелости во времени под воздействием природных факторов скальные грунты подразделяются на певыветрелые, слабовыветрелые, выветрелые и сильновыветрелые (см. приложение В).

Способность к выветрелости определяется литологическим составом, лабораторными испытаниями образцов при многократном увлажнении — высушивании, а в северной климатической зоне - дополнительно замораживанием - оттаиванием, с учетом результатов наблюдений за природными обнажениями и грунтовыми сооружениями в аналогичных условиях.

5.1.3    Скальные грунты и породы следует считать размягчаемыми, если отношение их временных сопротивлений сжатию в насыщенном водой и в воздушно-сухом состоянии ( коэффициент размягчаемости) меньше 0,75, а ггри отношении равном или более 0,75 - неразмягчаемыми.

5.1.4    Дисперсггьте груггтьг подразделяется па несвязные и связные.

Несвязные грунты — крутгнообломочные и ггески, связные грунты — глинистые грунты (супеси, суглинки, глины), илы, сапропели, заторфованпые грунты и торфы.

5.1.5    По гранулометрическому составу несвязные грунты подразделяются на виды по таблице 5.1.

По степени неоднородности гранулометрического состава Си круинообломочные грунты и пески подразделяются на:

-    однородный грунт Сц < 3,

-    неоднородный грунт Си > 3.

Коэффициент неоднородности определяется по формуле

здесь и далее - при указании необходимости проведения расчетов их следует выполнять в соответствии с нормативно-техническими документами ( в т.ч. рекомендательными), введенными в действие в установленном порядке в области транспортного строительства, с использованием программ автоматизированных расчетов.

CT РК1413-2005

С.=^Г    (5    1)

^10

где d бо диаметр частиц, мм; суммарные содержание частиц, имеющих меньшие диаметры, составляет в данном 1рунге 60 % (но массе);

dio — диаметр частиц, мм; суммарное содержание частиц, имеющих меньшие диаметры, составляет в данном грун те 10 % (но массе).

Т а б лиц а 5.1

Вид грунта Содержание частиц в % от массы сухого грунта Крупнообломочные: валушшш ( преобладание Масса камней крупнее 200 мм составляет более неокатанных частиц — глыбовый) 50% - галечпиковый (при неокатанных Масса частиц крупнее 10 мм составляет более гранях — щебенистый) 50% - гравийный (при неокатанных 1ранях Масса частиц крупнее 2 мм составляет более — дресвяный) 50% Песчаные: - Гравелистый Масса частиц крупнее 2 мм составляет более 25% - Крупный Масса частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50% - Средней крупности Масса частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50% - Мелкий Масса частиц крупнее 0,1 мм составляет более 75% - Пылеватый Масса частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75%

Пески с Сц < 3,0, а также мелкие пески с содержанием (по массе) 90 % и более частиц размером (0,10-0,25) мм следует считать однородными.

5.1.6 По степени водонасыщения крушюобломочные грунты и пески подразделяются на:

-    малой степени водонасыщения, маловлажные, S_r= 0-0,5,

-    средней степени водонасыщения, влажные, S_T= 0,5-0,8,

-    насыщенные водой, S_T=0,8-1,0.

Коэффициент водонасыщения (степень заполнения объема пор грунта водой)    S _г

определяются по формуле

(5.2)

где W - природная весовая влажность грунта, в долях единицы, у — удельный вес материала частиц грунта, в т/м³,

е коэффициент пористости грунта ( отношение объема пор к объему минеральной части грунта).

5.1.7 По водопроницаемости грунты, используемые для сооружения насыпей, разделяются на дренирующие и недренирующие.

К дренирующим следует относить грунты, имеющие при максимальной плотности при стандартном уплотнении по CT РК 1285 коэффициент фильтрации (Кф) не менее

1

Издание официальное

2

Стандартнаходитсяв разработке