РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ

Вечномерзлые грунты занимают почти половину территории СССР и составляют 1 дорожно-климатическую зону. Эта территория малона­селенная и неосвоенная, однако весьма богатая минеральными, энергетическими, водными, лесными и другими сырьевыми ресурсами.

 

 

В настоящее время в этих районах идет интенсивная добыча нефти и газа, развивается цветная металлургия, разрабатываются каменно­угольные разрезы, действуют мощные лесокомбинаты, построено много гидроэлектростанций.

Вечномерзлые грунты представляют собой водонасыщенные или сухие грунты, находящиеся в замороженном состоянии. Толщина слоя мерзлого грунта может быть от нескольких метров от поверхности земли до 500 м и более (рис. 12.14).

В летний период верхний слой грунта оттаивает, а зимой вновь промерзает. Этот слой называют деятельным слоем. Толщина деятель­ного слоя зависит от рельефа местности, состава и влажности грунтов, растительного покрова и географического положения района обследо­вания. При оттаивании мерзлого грунта в верхней части деятельного слоя происходит накопление большого количества воды, грунт водо- насыщается на глубину от 1 до 4, 5 м.

Нижние слои мерзлого грунта не пропускают воду, а верхние водонасыщенные теряют несущую способность.

В зависимости от мерзлотно-грунтовых условий и особенностей увлажнения различают три типа местности: I - сухие места с обеспе­ченным поверхностным стоком, каменистыми, гравелистыми и песча­ными сухими грунтами или массивными скальными породами, - где отсутствуют мерзлотные процессы (возвышенности, сопки); II - сырые места с избыточным увлажнением в отдельные периоды года и приз­накам и поверхностного заболачивания (плоские водоразделы, склоны сопок); I II - мокрые места с постоянным избыточным увлажнением, поверхностными и надмерзлотными водами (пониженные места рельефа).

На участке I типа местности земляное полотно проектируют как для II дорожно-климатической зоны. Трассу автомобильной дороги прокладывают по участкам с благоприятными условиями грунтов, по склонам возвышенностей, по сухим водоразделам с обеспеченным стоком.

Для II и III типов местности трассу прокладывают по вечной мерз­лоте, с выполнением ряда мероприятий по сохранению температурного режима мерзлого грунта в основании насыпи.

При конструировании земляного полотна в зоне вечной мерзлоты должен быть обеспечен один из следующих температурных режимов мерзлого грунта в основании земляного полотна: сохранение вечномерзлых грунтов в основаниях в течение всего периода эксплуатации дороги;

 

 

частичное оттаивание мерзлого грунта на глубину, определяемую расчетом; оттаивание мерзлого грунта до начала строительства дороги до глубины, на которой он уже не влияет на работу земляного полотна, и осушение придорожной полосы.

Первый способ применим для III типа местности. В случае оттаива­ния вечной мерзлоты грунт теряет свою несущую способность, возни­кают значительные просадки, земляное полотно разрушается. На придорожной полосе сохраняют моховой и растительный покров.

Лесные просеки ограничивают шириной насыпи понизу. Для земляного полотна применяют крупнообломочные, песчаные, супесчаные и глинистые грунты. В основании земляного полотна устраивают спе­циальные прослойки из теплоизолирующих материалов (торфа, пено­пласта, шлака). Стоимость выполнения земляных работ значительно возрастает из-за привозных грунтов.

Второй способ рекомендуется для II типа местности. Мощность сезонно оттаивающего слоя зависит от принятой конструкции земля­ного полотна, высоты насыпи, способа снегоочистки, наличия мохо- торфяного покрова.

Третий способ применим в южных районах, где наблюдается островная мерзлота. На полосе отвода удаляют растительность и моховой покров, уровень вечной мерзлоты при этом опускается. При помощи системы водоотводных канав осушают дорожную полосу и земляное полотно проектируют как для II дорожно-климатической зоны.

Насыпь в зоне вечной мерзлоты возводят из местных несвязных песчаных и крупнообломочных грунтов (рис. 12.15). Верхнюю часть

 

 

земляного полотна отсыпают из дренирующих грунтов, щебня или гравия на высоту более 0, 5 м. Не рекомендуется устраивать выемки и нагорные канавы из-за возможного более глубокого протаивания и обрушения откосов.

В настоящее время нет проектных решений по типовому оформле­нию конструкций земляного полотна для зоны вечной мерзлоты. Это связано с неблагоприятными мерзлотно-грунтовыми условиями, которые могут меняться ежегодно. Хозяйственная деятельность человека значительно ухудшает природный баланс вечной мерзлоты.

Образуются наледи вдоль дороги. Наледи заливают дорогу и закры­вают отверстия искусственных сооружений. Возникает взбугривание при промерзании верхнего деятельного слоя и нижнего слоя вечной мерзлоты. Вода выходит на поверхность в виде наледи.

Наледи занимают большие площади. Любое частичное незначитель­ное нарушение человеком растительного покрова при движении машин, вырубке деревьев и кустарников влечет к образованию боль­ших промоин и неожиданных озер, мощность деятельного слоя возрас­тает.

Для сохранения вечномерзлых грунтов рекомендуется выполнять следующие конструктивные решения: устраивают прослойки из дренирующих материалов толщиной 0, 3-0, 5 м или из торфа, шлака, пенопласта, полиуретана, полистерола, геотекстиля; в среднюю часть насыпи может быть помещен местный материал.

местных условий. Допускается устройство искусственных сооружений при любых сочетаниях элементов плана и продольного профиля.

Продольные уклоны на мостах могут быть такие же, как и для данной категории дороги. Проектную линию устраивают в виде горизонталь­ных, наклонных прямых или вертикальных кривых.

При косом пересечении лога трубы укладывают по оси лога под углом к трассе. Если русло действующего водотока имеет большую извилистость, рекомендуется строить искусственное сооружение рядом с водотоком на сухом месте, а потом выпрямить русло и подвес­ти его к сооружению.

Не рекомендуется на небольшом участке слабохолмистой местнос­ти пересекать водоток 2— 3 раза или прокладывать трассу вдоль водо­тока.

Конструкции мостов, строящихся на кривых, должны удовлетво­рять требованиям к плану и поперечному профилю криволинейных участков дороги в отношении устройства виражей, уширений, введе­ния переходных кривых и т. п.

Мостовые переходы через судоходные реки по возможности следует располагать на прямолинейных участках с руслом из устойчи­вых грунтов перпендикулярно течению воды. Продольный уклон проезжей части для больших мостов должен быть не более 30 %о.

Размеры водопропускных сооружений на пересечении водотока определяют на основе гидравлических расчетов.

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: