Всесоюзный проектный

и научно-исследовательский институт

промышленного транспорта

(Промтрансниипроект) Госстроя СССР

Пособие

по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий

(к СНиП 2.05.07-85)

Утверждено

приказом Союзпромтрансниипроекта

от 3 июня 1987 г. №125

Москва Стройиздат 1988

Рекомендовано к изданию решением Научно-технического совета Промтрансниипроекта Госстроя СССР.

Пособие по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий (к СНиП 2.05.07-85)/Промтрансниипроект. - М.: Стройиздат, 1988, 176 с.

Содержит материалы, разъясняющие и конкретизирующие нормы и правила проектирования земляного полотна железнодорожных путей колеи 1520 (1524 и 1535) мм и автомобильных дорог промышленных предприятий.

Для инженерно-технических работников проектных и других организаций, занимающихся проектированием и строительством сооружений промышленного, железнодорожного и автомобильного транспорта.

Разработано Промтрансниипроектом Госстроя СССР (канд. геол.-минерал. наук Ф.С. Канаев - руководитель темы, инженеры С.Д. Чубаров, В.И. Поляков, Н.И. Провоторов, А.С. Гузунов, К.В. Виноградов, Н.Н. Титова); Харьковским Промтранспроектом (инженеры А.Г. Мирошников, Е.М. Ханин); институтом Гипроруд Минчермета СССР (инж. Г.С. Адлес); ПИ-2 Госстроя СССР (инж. В.Я. Волох); Калининским политехническим институтом (кандидаты техн. наук А.С. Ковалев, Б.А. Федоров).

Табл. 51, ил. 110.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Пособие составлено к СНиП 2.05.07-85.

При его разработке использованы результаты научно-исследовательских работ в СССР и за рубежом в области проектирования и строительства устойчивого земляного дорожного полотна с применением передовой технологии, новых материалов и средств механизации. При этом разработаны новые конструкции земляного полотна на вечномерзлых, слабых (ил, сапропель, торф и заторфованные грунты, переувлажненные глинистые), просадочных, набухающих, а также на крутых косогорах, оползневых и закарстованных территориях, требующих индивидуальных проработок.

Текст СНиП 2.05.07-85 отмечен в Пособии соответствующим номером пункта в скобках.

В Пособии помещены материалы по новым прогрессивным методам проектирования с применением ЭВМ. Разработаны программы для автоматизированных расчетов устойчивости откосов, оснований насыпей на болотах, расчетов водопритоков к канавам, кюветам.

1. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Требования к инженерным изысканиям и проектированию земляного полотна

1.1. В Пособии рассмотрены и даны рекомендации особенность проектирования земляного полотна, возводимого в сложных инженерно-геологических, гидрологических и климатических условиях.

1.2. В Пособии разработаны рекомендации по проектированию поверхностного водоотвода при отсутствии ливневой канализации с устройством закрытых лотков или дренажных устройств.

1.3. При проектировании земляного полотна в районах распространения вечномерзлых грунтов учтены требования СНиП 2.05.02-85, ВСН 200-85, ВСН 203-85, ВСН 204-85.

1.4. При разработке конструкций земляного полотна учтены санитарные и противопожарные нормы и нормы по рациональному водо- и землепользованию, охране окружающей среды. Природоохранные мероприятия должны состоять из комплекса конструктивных, технологических и организационных.

1.5. При разработке индивидуальных и типовых проектов конструкций земляного полотна следует обеспечить его устойчивость при эксплуатации.

1.6. Конструкции земляного полотна железных и автомобильных дорог должны назначаться с учетом климатических условий, глубины сезонного промерзания, среднегодовых температур и условий снегозаносимости, особенно для I и II дорожно-климатических зон.

1.7. Инженерные изыскания для проектирования земляного полотна должны выполняться в соответствии с требованиями действующих норм СНиП 1.02.05-87, РСН 31-83 для районов распространения вечномерзлых грунтов и ГОСТ 25100-82 "Грунты".

1.8. Не допускается проведение инженерно-геологических изысканий по трассам дорог на участках сложных инженерно-геологических, гидрогеологических и климатических условий и в районах распространения вечномерзлых грунтов в один этап. В последнем случае рекомендуются трехстадийные изыскания.

1.9. При изучении инженерно-геологических и мерзлотно-геологических условий, а также физико-геологических процессов и явлений необходимо обеспечить проектировщиков показателями и характеристиками грунтов оснований земляного полотна.

1.10. По данным инженерно-геологических изысканий должны быть разработаны комплексные мероприятия по прогнозированию водно-теплового режима грунтов основания и тела насыпи с целью предупреждения недопустимых деформаций и нарушения устойчивости дорожного полотна.

1.11. Инженерные изыскания выполняются специализированной изыскательской организацией или подразделением по программе, составляемой с учетом требований, выдаваемых заказчиком.

1.12. В проекте земляного полотна (насыпей) грунты должны быть уплотнены до оптимальных значений коэффициента уплотнения согласно требованиям СНиП 2.05.02-85 и ГОСТ 22733-77.

1.13. При проектировании земляного полотна в районах распространения засоленных грунтов оценка степени их засоления определяется согласно указаниям СНиП 2.05.02-85, приведенным в прил. 1 настоящего Пособия.

1.14. При конструировании земляного полотна следует руководствоваться схемами районирования территории СССР на дорожно-климатические зоны и зоны распространения вечной мерзлоты (прил. 17-18).

1.15. При инженерно-геологических изысканиях для проектирования земляного полотна автомобильных дорог на территориях промышленных предприятий особое внимание следует обращать на наличие возможных источников увлажнения земляного полотна сточными водами, и при необходимости разрабатывать мероприятия, обеспечивающие его защиту от переувлажнения. К таким мероприятиям относятся: понижение уровня грунтовых вод дренажными устройствами, устройство морозозащитных слоев из пенопласта, геотекстилей, изолирующих водонепроницаемых прослоек, замена пучинистого грунта на дренирующий слой, организация стока производственных и поверхностных вод.

Грунты, применяющиеся в дорожном строительстве

1.16. Грунты для сооружения земляного полотна по своим физико-механическим характеристикам должны обеспечивать устойчивость основной площадки насыпей и выемок и их откосов и исключать возможность образования деформаций при оттаивании, промерзании и пучении.

При невозможности обеспечения требуемой плотности грунтов основной площадки земляного полотна они должны быть армированы геотекстилем или закреплены эффективными способами и материалами на глубину до 1 м от проектной бровки.

1.17. При отсутствии достаточных запасов грунтов, разрешенных к отсыпке в земляное полотно действующими нормативными документами, допускается использовать другие грунты.

1.18. Условия использования грунтов для устройства земляного полотна, ограничения их применения в зависимости от грунтов приведены в табл. 1.

Таблица 1

1.19. Грунты, а также шлаки и золошлаковые смеси допускаются к использованию в качестве материала для насыпей с ограничением. К таким грунтам относятся скальные из легковыветривающихся размягчаемых пород, мелкие недренирующие и пылеватые пески, глинистые грунты, лессы, барханные пески, засоленные, набухающие, вечномерзлые, сланцевые глины, мел, опоки и др. Целесообразность применения этих грунтов устанавливается в зависимости от природных условий, технико-экономических обоснований конструкции и способов защиты земляного полотна от вредных природных факторов.

Глины мергелистые, сланцевые, жирные, меловые, тальковые и трепельные разрешается применять только для сооружения верхней части пойменных и подтопляемых насыпей.

1.20. Не допускаются для сооружения насыпей следующие грунты:

глинистые избыточно засоленные;

глинистые с влажностью, превышающей допустимую;

торф, ил, мелкий песок и глинистые грунты с примесью ила и органических веществ;

верхний почвенный слой, содержащий в большом количестве корни растений, - для насыпей высотой до 1 м;

тальковые, грунты и трепелы - для насыпей на мокром основании;

грунта, содержащие гипс в количествах, превышающих пределы, установленные для II - IV дорожно-климатических зон, - для насыпей на участках со следующими основаниями: с сухими и сырыми - 40%, мокрыми - 30% по массе;

для нижней части пойменных и подтопляемых насыпей железных дорог - во всех дорожно-климатических зонах.

1.21. Для насыпей, возводимых средствами гидромеханизации, следует применять дренирующие грунты.

Использование мелких, пылеватых песков и супесей разрешается при условии, что в теле возводимой насыпи частицы размером менее 0,1 мм не будут превышать 15%.

При отсыпке грунта в воду следует применять скальные или крупнообломочные грунты, песок крупный или средней крупности.

1.22. Для сооружения насыпей в условиях вечной мерзлоты должны максимально использоваться скальные или песчаные грунты из сосредоточенных резервов (карьеров), закладываемых на водоразделах или поймах и на террасах рек.

1.23. Требования к вечномерзлым грунтам для сооружения земляного полотна приведены в прил. 5.

1.24. По температуре вечномерзлые грунты, используемые для сооружения земляного полотна, разделяются на низкотемпературные от минус 1,5 - 2 1С и ниже, высокотемпературные выше минус 1,5 - 2 1С.

1.25. Грунты в теле насыпи должны быть уплотнены до требуемой плотности по ГОСТ 22733-77. Объем грунта, необходимого для возведения насыпи, определяется с учетом коэффициента уплотнения. Для верхней части железнодорожной насыпи толщиной 0,5 - 1 м не допускается применять грунты, абсолютное значение коэффициента уплотнения которых менее 1,05 г/см³.

Природоохранные мероприятия при проектировании и сооружении земляного полотна и рекультивации земель

1.26. В проектах земляного полотна железных и автомобильных дорог промышленных предприятий должны разрабатываться природоохранные мероприятия и работы по рекультивации земель согласно указаниям СНиП 1.02.01-85*, Рекомендаций по охране окружающей среды в районной планировке. Методических указаний по рекультивации земель, нарушаемых при транспортном строительстве, и других документов.

Природоохранные мероприятия состоят из организационных, конструктивных и технологических.

1.27. Организационные мероприятия включают:

сбор и анализ материалов о природных условиях района проектируемой дороги, уровнях загрязнения атмосферного воздуха;

определение концентраций содержания пыли при производстве земляных работ в действующих карьерах, резервах, при взрывах, погрузочно-разгрузочных работах;

изучение водных преград, пересекаемых трассой дороги, степени их загрязнения;

наличие сточных вод около проектируемых мостов, эстакад, труб, дренажей;

выявление источников производственного шума, превышающего допустимые нормативные уровни;

разработку мероприятий по благоустройству и озеленению территории вблизи дорожных сооружений;

разработку мероприятий по рекультивации нарушенных или малопроизводительных земельных участков;

способы утилизации растительного покрова, свозимого в бунты в связи с возведением земляного полотна.

В проекте возведения земляного полотна приводятся объемы, сметная стоимость и оценка эффективности работ по охране природной окружающей среды в районе проектируемой дороги.

1.28. К конструктивным мероприятиям относятся:

устройство утепленных дренажей, трубофильтров и канав;

сохранение почвенно-растительного покрова под основанием насыпи и за ее пределами;

укрепление откосов насыпей и выемок засевом их семенами дикорастущих трав;

запрещение подрезки неустойчивых косогоров, вызывающую оползни, сплывы, солифлюкционные процессы и термокарстовые образования;

недопущение образования подпора поверхностной воды, верховодки и надмерзлотных вод, особенно на участках близкого залегания льдонасыщенных грунтов и подземных вод.

1.29. Технологические мероприятия предусмотрены нормами и правилами возведения земляного полотна СНиП 2.05.02-85, ВСН 200-85, ВСН 204-86 и других нормативных документов.

1.30. При рекультивации земель предпочтение следует отдавать биологическим (геоботаническим) методам, заключающимся в создании растительного покрова путем засева откосов земляного полотна семенами дикорастущих трав и посадки кустарников с внесением в почву минеральных и органических удобрений.

При биологической рекультивации необходимо предусматривать создание достаточной тепло- и влагообеспеченности плодородного слоя в наиболее благоприятный вегетационный период (июль-август). Для этого следует рекомендовать создание искусственных почвенно-грунтовых профилей, обеспечивающих капиллярное "поднятие" влаги и подбор грунтовых вод. В качестве оптимальных рекомендуются профили на глубину 0,2 - 0,6 м из смеси глинистого и песчаного грунта в соотношениях 1:3 - 1:5.

1.31. При вариантном проектировании дорог следует предпочитать варианты, при которых в ходе их строительства и эксплуатации будут оказывать минимальное отрицательное воздействие на окружающую среду.

В качестве конструктивных мероприятий по снижению загрязнения атмосферы отработанными газами автомобилей необходимо удалять дорогу от жилой застройки, пересечения устраивать на разных уровнях, высаживать полосы зеленых насаждений.

В цепях уменьшения загрязнения воздушного бассейна дорожной пылью проектируют непылящие дорожные покрытия (асфальтобетон, каменные материалы, шпаки и грунты, обработанные вяжущими веществами, и т.д.). Рекомендуется предусматривать твердые покрытия на участках пересечения грунтовых дорог, очистку дорожных покрытий, обработку обеспыливающими материалами и полив дорог.

1.32. В цепях предотвращения загрязнения открытых водоемов солями, горюче смазочными веществами, истертой резиной следует проектировать дороги с твердыми типами покрытий и предусматривать организованный сток воды с поверхности проезжей части с последующей очисткой или отводом в места, исключающие загрязнение источников водоснабжения.

Во всех случаях не следует размещать вблизи водоемов эстакады для мойки автомобилей, автозаправочные станции. Необходимо предусматривать озеленение территорий автозаправочных станций и станций технического обслуживания, а также соответствующую очистку сточных вод (поверхностных и технологических) перед сбросом их в водоемы.

При проектировании искусственных сооружений необходимо стремиться к максимальному сохранению естественного режима водотоков, предусматривать меры против размыва берегов и оврагообразования.

1.33. При проектировании насыпей через болота необходимо предусматривать мероприятия, исключающие заболачивание в верховой части болота, поэтому нижнюю часть насыпи сооружают из дренирующих грунтов, вдоль насыпи устраивают продольные канавы. Если возведение земляного полотна может издать опасность подтопления поверхностными водами и заболачивания прилегающих к дороге земель, то в проекте следует предусматривать водоотводные сооружения.

1.34. В целях максимального сохранения природного ландшафта следует применять пространственное трассирование дорог в соответствии с "Указаниями по архитектурно-ландшафтному проектированию автомобильных дорог", ВСН 18-74. Следует избегать устройства глубоких выемок и высоких насыпей, а через глубокие долины проектировать виадуки.

1.35. Строительство дорог рекомендуется вести на непригодных для сельского хозяйства или малоценных земельных угодьях, а на используемых землях дороги следует прокладывать по границам полей или хозяйств. При проложении дорог по используемым землям конструкцию земляного полотна проектируют без резервов и кавальеров. При проложении дорог по лесным массивам их устраивают по просекам, противопожарным разрывам, границам предприятий и лесничества.

1.36. В проекте следует предусматривать снятие с полосы, занимаемой земляным полотном, плодородного слоя грунта и сохранение его для последующего использования при рекультивации нарушенных земель и для улучшения малопродуктивных земель. При толщине плодородного слоя менее 0,2 м, а также на участках с выходом на поверхность скальных обнажений, валунов, крупных камней (св. 0,5 м), занимающих более 30 % площади, он не снимается.

Участки, временно отводимые под притрассовые карьеры и резервы, для временных сооружений, после окончания строительства должны быть рекультивированы и возвращены землепользователям.

Для разработки проекта рекультивации могут привлекаться организации Госагропрома СССР, Гослесхоза СССР и Минрыбхоза СССР.

1.37. В проекте дороги необходимо предусматривать сохранение путей миграции диких животных, устраивать в пределах полосы отвода решетчатые ограждения и специальные переходы через автомобильные дороги. На пчеловодческих базах автомобильные дороги устраивают с цементобетонными покрытиями и ограничивают скорость движения автотранспорта 30 км/ч.

1.38. При строительстве межплощадочных и лесовозных автомобильных дорог вблизи жилой застройки следует предусматривать организованные пешеходные переходы с разметкой проезжей части, установкой дорожных знаков и светофоров или переходы на разных уровнях, а также предусматривать устройство тротуаров, отделяемых от проезжей части зеленой зоной, а в необходимых случаях решетчатых или барьерных ограждений.

1.39. Для снижения шума и вибрации, создаваемых автотранспортом, следует предусматривать строительство шумозащитных земляных валов, виброгасящих траншей, цементобетонных покрытий с тщательной заделкой температурных швов, шумопоглощающих и шумоотражающих экранов, а также озеленение придорожной полосы.

1.40. Для сооружения земляного полотна можно использовать отходы горнодобывающей и других отраслей промышленности при условии проверки их на агрессивность и токсичность.

2. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО ВНУТРЕННИХ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫХ ПУТЕЙ

Типы естественных оснований

2.1. Земляное полотно следует проектировать с учетом типа увлажнения основания насыпи или основной площадки в нулевых местах, выемках и путях с заглубленной или полузаглубленной балластной призмой (табл. 2).

Таблица 2

Уровень грунтовых вод в предморозный период устанавливается по данным инженерно-геологических изысканий в зависимости от местных природных условий (климатических, гидравлических, топографических). Как правило, уровень грунтовой воды в предморозный период в средних широтах СССР ниже максимального (весеннего) на 0,5 - 1,5 м.

2.2. При 1-м типе увлажнения (см. табл. 2) особых требований к проектированию земляного полотна не предъявляется. Его следует сооружать по типовым поперечным профилям. На 2- и 3-м типах увлажнения величину возвышения бровки земляного полотна или отметок основной площадки при заглубленной балластной призме над поверхностью земли принимают по табл. 3.

Таблица 3

При заглубленной и полузаглубленной балластной призме требуемую величину возвышения основной площадки земляного полотна над горизонтом грунтовых вод, пониженным при помощи дренажа, следует принимать на 25 % больше значений, приведенных в табл. 3.

В глинистых грунтах с показателем консистенции i_l = 0,25 1 0,5 или большим следует предусматривать мероприятия по осушению земляного полотна.

2.3. В зависимости от плотности, несущей способности грунта и величины расчетной нагрузки естественные основания железнодорожного земляного полотна разделяются на три типа (категории).

Прочные - сложенные скальными породами, крупнообломочными, песчаными, глинистыми твердыми и полутвердыми грунтами.

Недостаточно прочные - естественные сырые и мокрые основания из глинистых и мягкопластичных грунтов, когда относительная осадка основания оказывается больше относительной осадки проектируемой насыпи с требуемой плотностью грунта, а расчетная величина общей осадки основания превышает 0,1 м.

Слабые - сложенные слабыми грунтами (ил, сапропель, торф) и глинистыми грунтами с влажностью W_p + 0,75 < W_L, деформация которых может вызывать появление больших и неравномерных во времени осадок возведенных на них на сыпей или нарушение общей устойчивости земляного полотна типовой конструкции.

2.4. Типы (категории) вечномерзлых грунтов основания железнодорожного земляного полотна по категории термопросадочности при оттаивании и величины относительной осадки для основных грунтов приведены в табл. 4.

Таблица 4

2.5. К мокрым основаниям земляного полотна относятся болота, представляющие собой часть территории, насыщенной водой с залежью торфа толщиной после осушения не менее 20 см. Болота делятся на низинные, верховые и переходного типа. Низинные болота питаются грунтовыми, речными и озерными водами, в которых большое количество минеральных солей; верховые - бедными солями атмосферными водами; переходного типа - грунтовыми и атмосферными водами.

2.6. В железнодорожном строительстве принята следующая классификация болот:

I тип - болота, заполненные торфом и другими болотными отложениями устойчивой консистенции, сжимающимися под воздействием насыпи высотой до 3 м;

II тип - заполненные торфом и другими болотными отложениями разной консистенции, в том числе выдавливающимися под воздействием насыпи высотой до 3 м;

III тип - болота, заполненные илом или водой, в том числе при наличии торфяной корки (сплавины).

2.7. Тип болота устанавливают по данным инженерно-геологических изысканий по геологическому разрезу на глубину не менее 1 м ниже поверхности минерального дна.

2.8. К грунтам для возведения насыпей на болотах предъявляются следующие требования. Для насыпей на болотах I и II типа при отсутствии дренирующих грунтов можно применять пылеватый песок, а также легкую супесь. Применение этих грунтов на болотах III типа, а также других глинистых грунтов на болотах всех типов допускается только для верхней надземной части насыпей из следующих грунтов:

дренирующих грунтов - при возвышении бровки над поверхностью болота на 0,8 - 1,2 м, воды на 1 м;

мелких песков, легкой супеси - при возвышении бровки над уровнем болота на 1,2 м, воды на 1,2 м;

пылеватых песков, легкой супеси - при возвышении бровки над уровнем болота на 2 м.

Для нижней части насыпи необходимо использовать дренирующие грунты высотой до 0,5 м над уровнем поверхности воды.

Ширина основной площадки

2.9. Ширину земляного полотна (основной площадки) с открытым балластным слоем на прямых участках железнодорожного пути после полной осадки следует принимать в зависимости от толщины балластного слоя под шпалой, видов грунтов и категории пути согласно СНиП 2.05.07-85, п. 2.50. На магистральных железных дорогах ширину земляного полотна принимают по табл. 5.

Таблица 5

2.10. Земляное полотно внутренних путей, предназначенное для укладки нескольких железнодорожных путей, с учетом грунтовых условий принимается согласно СНиП 2.05.07-85, табл. 9, а на кривых участках - по табл. 10.

2.11. На внешних железнодорожных путях IV и V категории, при проектировании верхнего строения согласно действующим нормативным документам для линий II и III категории при грузонапряженности нетто 10 - 15 и более 25 млн т2км/км в год ширину земляного полотна принимают равной соответственно 6,5 и 6 м.