5 Типовые и индивидуальные решения и условия их применения при проектиро-вании земляного полотна Общие положения

5.1 При проектировании земляного полотна, как правило, применяют типовые решения, в том числе типовые решения с индивидуальной привязкой. Индивидуальные решения, а также индивидуальную привязку типовых решений в соответствии со СНиП 2.05.02 следует применять при соответствующих обоснованиях:

— для насыпей и выемок с высотой откоса более 12 м;

— для насыпей на участках временного подтопления, а также при пересечении постоянных водоемов и водотоков;

— для насыпей, сооружаемых на болотах глубиной более 4 м с выторфовыванием или при наличии поперечных уклонов дна болота более 1:10;

— для насыпей, сооружаемых на слабых основаниях ;

— при использовании в насыпях грунтов повышенной влажности;

— при возвышении низа дорожной одежды над расчетным уровнем воды менее указанного в 5.9;

— при применении прослоек из геотекстильных материалов;

— при применении специальных прослоек (теплоизолирующих, гидроизолирующих, дренирующих, капилляропрерывающих, армирующих и т. п.);

— при сооружении насыпей на просадочных грунтах;

— для выемок в слоистых толщах, имеющих наклон пластов в сторону проезжей части;

— для выемок, вскрывающих водоносные горизонты или имеющих в основании водоносный горизонт, а также в глинистых грунтах с коэффициентом консистенции более 0,5;

— для выемок с высотой откоса более 6 м в пылеватых грунтах в районах избыточного увлажнения, а также в глинистых грунтах, теряющих прочность и устойчивость в откосах под воздействием погодно-климатических факторов;

— для выемок в набухающих грунтах при неблагоприятных условиях увлажнения;

— для насыпей и выемок, сооружаемых в сложных инженерно-геологических условиях: на косогорах круче 1:3, на участках с наличием или возможностью развития оползневых явлений, оврагов;

— при возведении земляного полотна с применением взрывов или гидромеханизации;

— при проектировании периодически затопляемых дорог при пересечении водотоков.

Индивидуально необходимо также проектировать водоотводные, дренажные, поддерживающие, защитные и другие сооружения, обеспечивающие устойчивость земляного полотна в сложных условиях, а также на участках сопряжения земляного полотна с мостами и путепроводами.

5.2 Индивидуальные решения или индивидуальную привязку типовых решений осуществляют во всех случаях, когда необходимы проверка устойчивости откосов или склона, на котором расположено земляное полотно, оценка устойчивости или деформаций основания насыпи, учет возможных осадок за счет доуплотнения слоев самой насыпи, меры по защите земляного полотна от опасных геологических процессов, специальный учет неблагоприятных свойств особых грунтов, а также в случаях применения нетрадиционных конструктивных решений.

5.3 Схемы типовых поперечных профилей насыпей и выемок приведены в приложении Г. Пример привязки типовых решений по земляному полотну приведен на рисунке 5.1.

Проектирование верхней части земляного полотна. Учет водно-теплового режима при проектировании верхней части земляного полотна

5.4 Под водно-тепловым режимом земляного полотна понимают характер изменения во времени влажности и температуры грунта под воздействием погодно-климатических факторов, влияющих на рабочий слой. Изменение влажности и температуры сопряжено со вторичными процессами: набуханием и усадкой, морозным пучением и просадкой при оттаивании, просадкой при замачивании, изменением плотности, прочностных и деформационных характеристик грунта. В конечном итоге через вторичные процессы водно-тепловой режим оказывает влияние на изменение прочности дорожной одежды, ее ровности и долговечности.

5.5 Верхняя часть земляного полотна (рабочий слой) должна быть запроектирована таким образом, чтобы обеспечивалась требуемая прочность этого слоя (сопротивление нагрузкам) и его устойчивость (стабильность), под которой понимается исключение недопустимых деформаций в результате воздействия погодно-климатических факторов.

5.6 При оценке водно-теплового режима большое значение имеет учет источников увлажнения рабочего слоя. Различают три расчетные схемы увлажнения верхней части земляного полотна (таблица 5.1).

Расчетные характеристики грунтов рабочего слоя при проектировании дорожных одежд устанавливают с учетом схемы увлажнения верхней части земляного полотна в соответствии с действующими нормативными документами.

Таблица 5.1 — Расчетные схемы увлажнения верхней части земляного полотна

Номер схемы и источники увлажнения рабочего слоя	Условия отнесения к данному типу
1 Атмосферные осадки	Для насыпей на участках 1-го типа местности по условиям увлажнения (см таблицу 4.2). Для насыпей на участках 2-го и 3-го типов по условиям увлажнения: при возвышении низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод или над поверхностью земли не менее, чем в 1,5 раза превышающем требования таблицы 5.3. Для насыпей на участках 2-го типа при расстоянии до бровки земляного полотна от уровня поверхностной воды (отсутствующей в летний период не менее 2/3 этого периода) более 5—10 м при супесях, 2—5 м при легких пылеватых суглинках и 2 м при тяжелых пылеватых суглинках и глинах (меньшие значения следует принимать для грунтов с большим числом пластичности; при залегании различных грунтов принимать наибольшие значения). В выемках в песчаных и глинистых грунтах при уклонах кюветов более 20 ‰ и при возвышении низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод, более чем в 1,5 раза превышающем требования таблицы 5.3. При применении специальных методов регулирования водно-теплового режима (капилляропрерывающие, гидроизолирующие, термоизолирующие и армирующие прослойки, дренаж и т.п.), назначаемых по специальным расчетам.
2 Кратковременно стоящие (до 30 сут) поверхностные воды; атмосферные осадки	Для насыпей на участках 2-го типа местности по условиям увлажнения (см. таблицу 4.2) при возвышении низа дорожной одежды не ниже требований таблицы 5.3 и не более, чем в 1,5 раза превышающем эти требования, при крутизне откосов не менее 1:1,5 и при простом (без берм) поперечном профиле насыпи. Для насыпей на участках 3-го типа местности и при применении специальных мероприятий по защите от грунтовых вод (капилляропрерывающие и гидроизолирующие слои, дренаж), назначаемых по специальным расчетам, отсутствии длительно (более 30 сут) стоящих поверхностных вод и выполнении условий предыдущего абзаца. В выемках в песчаных и глинистых грунтах при уклонах кюветов менее 20 ‰ и возвышении низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых вод, более чем в 1,5 раза превышающим требования таблицы 5.3.
3 Подземные или длительно (более 30 сут) стоящие поверхностные воды; атмосферные осадки	Для насыпей на участках 3-го типа местности по условиям увлажнения (см. таблицу 4.2) при возвышении низа дорожной одежды, отвечающем требованиям таблицы 5.3, но не превышающем их более чем в 1,5 раза. То же для выемок, в основании которых имеется уровень грунтовых вод, расположение которого по глубине не превышает более чем в 1,5 раза требования таблицы 5.3.

5.7 Сущность учета водно-теплового режима при проектировании земляного полотна заключается в том, чтобы при возникающем в конструкции водно-тепловом режиме обеспечить заданную прочность и устойчивость (стабильность) рабочего слоя. При этом могут быть реализованы два принципа проектирования: 1) проектирование, исходя из заданного тем или иным способом уровня прочности и стабильности рабочего слоя (например, уровня, обеспечивающего возможность применения заданной типовой конструкции дорожной одежды); 2) проектирование конструкции рабочего слоя совместно с конструкцией дорожной одежды в целях оптимизации проектного решения.

5.8 Для создания в процессе эксплуатации сооружения оптимального водно-теплового режима необходимо его регулирование. Наиболее простой метод регулирования предусматривает выполнение одновременно трех условий: применение в пределах рабочего слоя грунтов, обладающих повышенной устойчивостью к воздействию погодно-климатических факторов; обеспечение требуемой степени уплотнения этих грунтов; обеспечение требуемого возвышения земляного полотна над расчетным уровнем подземных и поверхностных вод или над уровнем земли (на участках местности 3-го типа).

5.9 Для обеспечения первого условия в верхней части рабочего слоя следует использовать устойчивые грунты в соответствии с Пособием 3.03.01 к СНиП 2.05.02.

Для соблюдения второго условия степень уплотнения грунта рабочего слоя должна отвечать требованиям, приведенным в таблице 5.2.

Для выполнения третьего условия должны быть обеспечены требования по возвышению низа дорожной одежды над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод и поверхностью земли в соответствии с таблицей 5.3.

5.10 При выполнении указанных трех условий специальных расчетов водно-теплового режима не требуется. При этом расчетные значения прочностных и деформативных характеристик грунта рабочего слоя при расчете дорожных одежд разрешается определять по табличным данным, приводимым в нормативных документах по проектированию дорожных одежд.

5.11 При невозможности или нецелесообразности выполнения всех трех условий необходимость и характер специальных мероприятий по учету водно-теплового режима устанавливают в результате специальных расчетов (см.раздел 6 настоящего Пособия).

Таблица 5.2 — Наименьший коэффициент уплотнения грунта

Виды земляного сооружения	Части земляного полотна	Глубина расположения слоя от поверхности покрытия, м	Коэффициент уплотнения грунта в случаях применения дорожных одежд
			капитальных	облегченных
Насыпи	рабочий слой	До 1,5	1,0—0,98	0,98—0,95
	нижняя неподтопляемая	1,5—6,0 более 6,0	0,95 0,98	0,95 0,95
	нижняя подтопляемая	1,5—6,0 более 6,0	0,98—0,95 0,98	0,95 0,95
Выемки и нулевые места	в слое сезонного промерзания	До 1,2	1,00—0,98	0,98—0,95
	ниже слоя сезонного промерзания	До 1,2	0,95	0,95—0,92
Примечания 1 Большие значения коэффициентов уплотнения грунта следует принимать в случаях применения цементобетонных покрытий и оснований. 2 Требуемую степень уплотнения крупнообломочных природных и техногенных грунтов в верхней части (активной зоне) земляного полотна следует устанавливать по результатам пробного уплотнения.

Таблица 5.3 — Возвышение низа дорожной одежды над уровнем грунтовых и поверхностных вод и поверхностью земли

Грунт верхней части (рабочий слой) земляного полотна	Наименьшее возвышение низа дорожной одежды, м
	над поверхностью земли на участках 2-го типа местности	над уровнем грунтовых или длительно стоящих вод на участках 3-го типа местности
Песок средней крупности, мелкий, супесь легкая крупная, супесь легкая	0,5	0,7
Песок пылеватый, суглинок легкий	0,6	1,2
Супесь пылеватая и тяжелая пылеватая, суглинок легкий пылеватый, тяжелый и тяжелый пылеватый, глины	0,8	1,9
Примечания 1 За расчетный уровень грунтовых вод следует принимать максимально возможный уровень грунтовых вод, который может иметь место за срок службы дорожной одежды. Положение расчетного уровня грунтовых вод устанавливается по данным разовых замеров на период изысканий на основе статистического метода, с учетом климатических грунтово-гидрологических условий района строительства. При отсутствии данных наблюдений, а также при наличии верховодки за расчетный допускается принимать уровень, определяемый по верхней линии оглеения грунтов. 2 Низ дорожной одежды определяют по границе последнего по глубине конструктивного слоя одежды, учитываемого при расчете на прочность. 3 Возвышение низа дорожной одежды на участках насыпей, проектируемых с откосами крутизной менее 1:1,5, а также с бермами, допускается уточнять на основании расчета. 4 При наличии в рабочем слое земляного полотна различных грунтов возвышение следует назначать по грунту, для которого требуемое возвышение имеет наибольшее значение.