3.2.2. Типовые поперечные профили и расположение грунтов в земляном полотне

При строительстве автомобильной дороги в процессе возведения земляного полотна производится срезка возвышенностей и засыпка пониженных мест существующего рельефа местности в пределах полосы отвода. В зависимости от продольных и поперечных уклонов поверхности земли требуется устройство разного размера насыпей, выемок, полунасыпей – полувыемок.

На основе многолетнего опыта и теоретических соображений выработаны конструкции устойчивого земляного полотна для благоприятных геологических условий – так называемые типовые поперечные профили земляного полотна.

Типовые поперечные профили насыпей показаны на рис. 18.

Рис. 18. Поперечные профили земляного полотна в насыпях:

а – обтекаемый поперечный профиль с кюветом-резервом при высоте

менее 1 м; б – необтекаемый поперечный профиль при высоте до 2 м;

в – при высоте до 12 м; 1 – граница полосы отвода; 2 – снимаемый слой растительного грунта; 3 – слой растительного грунта, укладываемого на откосах

Для насыпей высотой 2 м и менее имеются два типа поперечных профилей. Основной из них – обтекаемый поперечный профиль – применяется при возможности получения для постройки дороги широкой полосы местности (полосы отвода), имеет округленные очертания, которые способствуют его плавному обтеканию снеговетровым потоком и меньшей заносимости снегом [12].

При постройке дорог на ценных сельскохозяйственных угодьях устраивают насыпи необтекаемого поперечного профиля, возводимые из привозного грунта.

Если отсыпка насыпей производится из грунтов соседних выемок или из резерва, находящегося за пределами полосы отвода, притрассовые резервы не устраивают. Когда полоса отвода имеет недостаточную ширину или в ее пределах имеются плохие грунты, притрассовые резервы также не предусматривают, а грунт для насыпи завозят из грунтовых карьеров.

Крутизну откосов насыпей назначают с учетом обеспечения устойчивости откосов от сползания, требований безопасности движения и незаносимости дороги снегом. Крутизну откосов насыпей с рабочей отметкой до 12 м и находящихся в благоприятных природных условиях устанавливают по табл. 6.

Поперечные профили выемок показаны на рис. 19.

Рис. 19. Поперечные профили земляного полотна в выемках:

а – мелкие выемки обтекаемого профиля – раскрытая (слева) и разделанная под насыпь (справа); б – мелкая необтекаемая выемка; в – выемка глубиной до 12 м; 1 – граница полосы отвода; 2 – слой растительного грунта на откосах; 3 – канава глубиной по расчету, но не менее 0,3 м; 4 – снимаемый слой растительного грунта

В выемках глубиной до 1 м откосы раскрывают для уменьшения снегозаносимости и лучшего просыхания выемок (рис. 19, а). Ширина раскрытия выемки определяется минимальным уклоном между бровкой земляного полотна и верхней бровкой выемки (i = 1:10). Иногда выемки разделывают под насыпь с той же целью, что и при раскрытии выемки. Выемки глубиной от 1 м до 5 м на снегозаносимых участках следует проектировать с крутыми откосами (1:1,5 – 1,2) и дополнительными полками или обочинами шириной не менее 4 м. Если дополнительные полки в поперечном профиле выемки не предусматриваются (рис. 19, б), то крутизна откосов уменьшается до 1:4 – 1:6 (табл. 6).

В целях обеспечения устойчивости земляного полотна, при использовании для постройки насыпей грунтов различного состава и свойств, необходимо соблюдать правила размещения их в теле насыпи:

рабочий слой (верхний слой земляного полотна) на глубину 1,2 м от поверхности цементобетонных и на глубину 1 м от асфальтобетонных покрытий во II дорожно-климатической зоне и на 1 и 0,8 м соответственно в III дорожно-климатической зоне должен состоять из непучинистых или слабопучинистых грунтов. В условиях IV и V дорожно-климатических зон рабочий слой должен состоять из ненабухающих и непросадочных грунтов на глубину 1 и 0,8 м от поверхности соответственно цементобетонного и асфальтобетонного покрытий;

разнородные грунты следует размещать в теле насыпи горизонтальными слоями. Менее водопроницаемые грунты располагают в нижних слоях, хорошо дренирующие – в верхних. Исключением являются случаи, когда дренирующий грунт предназначен для прерывания капиллярного поднятия воды в тело насыпи из переувлажненного основания;

верхняя поверхность водонепроницаемых грунтов должна иметь двускатный поперечный уклон 20-40 ⁰/₀₀ для обеспечения выхода воды из тела насыпи на ее откосы;

грунты и промышленные отходы, подверженные изменениям объема или теряющие устойчивость при увлажнении, следует располагать в средней по высоте части насыпей, с устройством промежуточных песчаных или других фильтрующих прослоек, обеспечивающих сток воды из насыпи;

запрещается бессистемная случайная отсыпка различных по свойствам грунтов. При такой отсыпке в теле насыпи могут образоваться линзы, в которых будет скапливаться вода, или наклонные поверхности, способствующие деформации земляного полотна.