5.2 Расположение грунтов в земляном полотне
Применительно к использованию для устройства земляного полотна различают несколько видов грунтов:
Крупнообломочные скальные грунты – устойчивы против воздействия текущей воды и не поглощают влагу;
Гравийные и песчаные грунты – водопроницаемы и не склонны к накоплению влаги при промерзании;
Супесчаные грунты – обладают связностью в сухом состоянии, при увлажнении они сохраняют сопротивление нагрузкам, достаточное для устойчивости земляного полотна;
Пылеватые супесчаные грунты – содержат более 50% частиц диаметром 0,25 мм, менее устойчивы в переувлажненном состоянии. При замерзании они склонны к накоплению влаги и пучению.
Пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси – особенно подвержены процессам зимнего влагонакопления и пучинообразования, поэтому на дорогах с усовершенствованными капитальными типами покрытий верхнюю часть земляного полотна из этих грунтов заменяют устойчивыми грунтами.
Суглинистые грунты являются хорошим материалом для земляного полотна. Они хорошо сопротивляются размыву и устойчивы в откосах.
Глинистые грунты обладают значительной связностью и очень малой водопроницаемостью. Эти грунты применяют, если их влажность в условиях естественного залегания не превышает оптимальную, для отсыпки насыпей в сухих местах и в местах, увлажняемых на короткое время.
Торфы характеризуются значительной сжимаемостью и влагоемкостью. Использование их в земляном полотне, как правило, не допускается.
Илистые грунты, сапропели и органно-минеральные в условиях естественного залегания отличаются значительной влажностью и малым сопротивлением сдвигу. Допускается при условии ряда ограничений оставлять их в основании насыпей с обязательной проверкой устойчивости.
В последние годы в строительстве все чаще начинают применять грунты искусственного («техногенного») происхождения – землистые отходы производства (шлаки, золы ТЭЦ и установок для сжигания бытовых отходов, формовочные земли, отходы обогатительных фабрик, цементную пыль и др.). Использование их в дорожных насыпях имеет большое значение с точки зрения охраны окружающей среды, так как отвалы этих материалов занимают большие площади, а содержащиеся в них растворимые соединения загрязняют поверхностные и грунтовые воды.
При использовании для постройки насыпей грунтов различного состава и свойства необходимо соблюдать следующие правила размещения их в теле насыпи, обеспечивающие устойчивость земляного полотна:
Верхний слой земляного полотна («рабочий слой»), на который передается давление от проезжающих транспортных средств, до глубины 1,2 м от поверхности цементобетонного и 1,0 м от асфальтобетонного покрытий во II дорожно-климатической зоне и соответственно 1,0 и 0,8 м в III зоне должны состоять из грунтов, не подверженных пучению или слабопучинистых. В IV и V зонах он должен быть отсыпан из непросадочных и ненабухающих грунтов на глубину 1,0 и 0,8 м для ц/б и а/б покрытий соответственно.
Разнородные грунты следует размещать в теле насыпи горизонтальными слоями. Менее водопроницаемые грунты располагают в нижних слоях, хорошо дренирующие – в верхних.
Поверхностям слоев водонепрницаемых грунтов необходимо придавать двухскатный поперечный профиль с уклоном 20 ÷ 40о/оо.
Грунты и промышленные отходы, подверженные изменению объема или теряющие устойчивость при увлажнении, следует располагать в средней по высоте части насыпей, перемежая их отдельными тонкими прослойками песка или фильтрующих нетканых материалов – геотекстиля (а). Насыпь в виде замкнутого ядра из одного грунта, прикрытого сверху и с боков другим грунтом, допускаются лишь при уширении земляного полотна при реконструкции дорог (б).
Запрещается бессистемная случайная отсыпка различных по свойствам грунтов. При такой отсыпке в теле насыпи могут образовываться линзы, в которых может скапливаться вода, или наклонные поверхности, по которым при увлажнении возможно оползание.