Конструкции ЗП в районах вечной мерзлоты

Конструкиця ЗП в зависимости от принципа проектирования и типа местности:

-Первый принцип проектирования (сохранение мерзлоты в основании насыпи), 3 тип местности (мокрые места) – Насыпи из песчаных, обломочных грунтов, возможно применение глинистых грунтов на высоких насыпях;

-Второй и третий принцип проектирование (допущение оттаивания мерзлоты в основании насыпи), 2 тип местности (сырые места) – Насыпи из глинистых и несцементированных обломочных грунтов. В исключительных случаях допускаются выемки;

-Принцип проектирования по нормам II ДКЗ, 1 тип местности (сухие места) – Насыпи и выемки;

Высота насыпи по 1 принципу проектирования:

Ннас=Нр*m_t*Kr*Kw

Нр – нормативная глубина оттаивания грунта из которого отсыпают насыпь (ОДН 218.046.01);

m_r – коэффициент учитывающий накопление тепла покрытием;

Kr – коэффициент учитывающий дополнительный прирост тепла в основание через откосы;

Kw – коэффициент учитывающий влияние влажности грунта на глубину протаивания основания;

Поперечные профили насыпи на ВМГ:

1- ДО;

2- Несцементированные обломочные грунты;

3- Мохо-травяной покров;

4- Новообразованная мерзлота под насыпью;

5- Защитный слой из дренирующего грунта мелких фракций;

6- Термоизоляция по расчету из экструзионного пенопласта или торфа;

Водоотводные сооружения на многолетнемерзлых грунтах.

Водоотводные сооружения:

1) Боковые водоотводные канавы и лотки

2) Напорные валики

3) Приоткосные бермы

4) Напорные канавы с водонепроницаемыми замками

5) Поперечные канавы

6) Утепленные перехватывающие дренажи

7) Водопропускные трубы

8) Малые и средние мосты

При проектировании учитывают:

· Рельеф местности

· Гидрологические условия

· Гидрогеологию

· Мерзлотно-грунтовые условия

Конструкции водоотводных канав

1 – Дерн, мох, торф

2 – Укрепление из сборных бетонных плит на слое теплоизоляционного материала (пенопласт или местный мохотравянной материал)

3 – Основание из щебня

На участках с подземными льдами, а также с грунтами, сильно льдонасыщенными, залегающими в пределах двойной мощности сезонно оттаивающего слоя, следует избегать применения водоотводных и нагорных канав.

В таких случаях для отвода воды на косогорных участках предусматривают бермы или нагорные валики, а на равнинных участках - фильтрующие водоперепуски (дрены) по гидравлическому расчету.

а - нагорный валик, б - мерзлотный валик с канавой; в - нагорная канава; г - нагорная канава с утеплителем;

1 - смесь гравия с торфяной крошкой;

2 - сборные бетонные плиты;

3 - местный грунт;

4 - одерновка;

5 - дренирующий грунт;

6 - жердевая стенка;

7 - жерди диаметром 10 см;

8 - мох, торф, пенопласт и др. теплоизоляционные материалы;

9 - деревянный лоток; 10 - щебень с грунтом

Нагорные валики располагают не ближе 20 м от подошвы насыпи. Высоту их назначают с обязательным превышением максимального расчетного уровня воды на 0, 25 м. Во всех случаях высота валика должна быть равна или более 0, 6 м, ширина по верху - более 1 м; заложение откосов - положе 1: 2.

Валики целесообразно отсыпать из глинистых грунтов с обязательным сохранением мохорастительного покрова в основании. Откос валика и полосу вдоль его подошвы на ширину 1 м с нагорной стороны укрепляют гравием по слою мха или торфа. Для большей устойчивости нагорный валик покрывают теплоизоляцией; на косогорах круче 1: 5 внутри его предусматривают жердевую стенку.(Рис.а)

Типы и характеристики болот

Болото – участок земной поверхности, постоянно или большую часть года насыщенный водой и покрытый специфической болотной растительностью.

· Причины избытка влаги:

· Рельеф местности

· Наличие поверхностных водоемов

· Подтопление водами рек

· Приток грунтовых вод

· Превалирование атмосферных осадков над испарением

· Влагоемкий торфяной слой: торф, обладает впитывающей способностью удерживать влагу в 17-27 раз больше своей массы в воздушно-сухом состоянии.

По условиям расположения и увлажнения:

· Верховые

Образуются:

– при застое выпавших атмосферных осадков на водораздельных участках и на талых склонах с малыми уклонами

– вековых лесах, на лесных пожарищах и на лугах с неблагоприятными условиями испарения (отсутствие доступа ветра)

Характеризуются:

– появлением мха сначала кукушкина льна, а затем сфагнума (белого торфяного мха)

– сменой растительности на более влаголюбивые виды

– зарастанием и утолщением торфа (поверхность верх. болота повышается) середина большого сфагнового болота не редко возвышается над краями на 6-8м.

· Низовые

Образуются:

– в результате зарастания водоемов (озер, медленно текущих рек)

Характеризуются:

– зарастанием водоемов от берегов к середине (характерный лесной зоны для относительно не глубоких озер с пологими берегами)

– появлением осоки, тростника, камышей, на больших глубинах плавающей растительности (кувшинки, ряска, аир)

Низовые болота характеризуются образованием сплавины – сплошной «зыбкий ковер» из плавающей растительности на поверхности водоема, образованный сплетениями плавающих растений и мхами.

Торф

Характеризуется:

Зольностью – содержание минеральных частиц; на низовых болотах зольность торфов – 12-15%

Плотность торфов зависит от степени разложения; сильноразложившиеся от 1, 1 т/м³, малоразложившиеся торфы 0, 6-0, 7 т/м³

Инженерная классификация болот

Типы болот:

1й тип – болота, сплошь заполненные торфом и другими болотными отложениям устойчивой конструкции, сжимающиеся под весом возведенных на них насыпей;

2й тип – болота, сплошь заполненные торфом и другими болотными отложениями различной консистенции, в том числе выдавливающиеся из под возведенных на них насыпях;

3й тип – болота, заполненные илом и водой и как правило имеющие торфяную сплавину.

Типы болотных грунтов:

I тип

I-А – осушенный или плотный

I-Б – рыхлый, полностью водонасыщенный

II тип

II-A – уплотненный

II-Б – водонасыщенный

III тип

III-А – уплотненный

III-Б – жидкий

Входящие в тип грунты

Торф	Минерализованный торф, органические илы (сапропели)	Органоминеральный ил, грунт, заторфованный грунт
Зольность (содержание минеральных веществ по массе)
2-12%	10-40%	40%
Влажность по массе
400-600%	600-2000%	150-450%	450-1100%	60-150%	150-400%
Структура
Губчато-волокнистое строение высокое структурное сцепление	Маловолокнистая раздробленная или гемобразная структура	Слабоагрегатное или аморфная структура
Преимущественный тип деформаций под насыпями
Уплотнение в пределах контура загружения	Выжимание грунта в сторону	Боковое выпирание с погружением насыпи на дно болота

Конструкции ЗП на болотах выбирают с учетом:

· Природного строения болот

· Мощности болота

· Физико-механических характеристик отдельных слоев торфа

9. Особенности проектирования плана дорог в заболоченных районах

Правила трассирования дорог на заболоченных районах:

1. Во всех случаях стремятся обходить болота, если только это не связано со значительным удлинением и получением слишком извилистых трасс;

2. При вынужденном прохождении по болотам последние стремятся пересекать по кратчайшему направлению в наиболее узких местах с высоким залеганием минерального дна (т.е. наиболее мелких участках)

3. Болота стремятся пересекать по возможности перпендикулярно течению воды. При пересечении плавных болот стараются избегать глубоких мест с крутыми склонами минерального дна.

4. При вынужденном трассировании дорог по болотам отдают предпочтение вариантам прохождения трассы по участкам болот 1-го типа с высоким залеганием минерального дна.

5. Решение в пользу обхода болота или в пользу того или иного варианта его пересечения принимают на основе детального технико-экономического сравнения вариантов.

Камеральное трассирование

· По крупномасштабным топографическим планам карт

· По материалам аэрокосмических съемок

Рекогносцировочные обследования намеченных вариантов на местности

Снимка крупномасштабного плана болота:

Масштаб плана и высоту сечения горизонталей назначают в зависимости от конкретных условий и принимают обычно М1: 1000 - М1: 2000 с высотой сечения горизонталей 0, 25-0, 5м

С помощью современных методов дешифрирования аэрокосмических снимков при изысканиях дорог в болотистой местности решают следующие задачи:

· С достаточной точность оконтуривают болото;

· Определяют условия поверхностного водоотвода;

· Ориентировочно оценивают вид и мощность торфяных отложений;

· Приблизительно определяют физико-механические свойства торфов и болот;

· Устанавливают тип болота, стадию его развития, возможную глубину.

⇐ Предыдущая 12