Робочий шар

6.3.1 Робочий шар земляного полотна необхідно проектувати з практично нездимального або слабоздимального ґрунту підвищеної несучої здатності, з надійним захистом від зволоження поверхневими та ґрунтовими водами, із забезпеченням стабільного водно-теплового режиму в різні пори року та врахуванням вимог до дорожньо-кліматичних зон розташування ділянки дороги. При проектуванні робочого шару земляного полотна потрібно враховувати рекомендації, викладені в [5], [6] та [7].

6.3.2 При використанні в межах двох третин глибини промерзання середньоздимальних, сильноздимальних та надмірноздимальних ґрунтів величину морозного здимання визначають за результатами випробувань або за таблицею 6.6.

Таблиця 6.6 – Різновид ґрунтів за ступенем здимальності при замерзанні

6.3.3 Різновид ґрунтів за ступенем набухання слід приймати згідно з таблицею 6.7.

Таблиця 6.7 – Різновид ґрунтів за ступенем набухання

6.3.4 Ступінь ущільнення тіла насипу земляного полотна, який визначається коефіцієнтом ущільнення, повинен бути не менше показників, наведених у таблиці 6.8.

Таблиця 6.8 – Коефіцієнти ущільнення земляного полотна

6.3.5 У разі неможливості виконання вимог 6.3.3 повинні бути передбачені заходи щодо забезпечения міцності і стійкості земляного полотна та робочого шару шляхом:

- регулювання водно-теплового режиму земляного полотна за допомогою гідроізолюючих, дренуючих або капіляроперериваючих прошарків;

- укріплення і покращення ґрунту робочого шару з використанням в'яжучих і мінеральних гранулометричних домішок;

- використання армуючих прошарків;

- зниження рівня підземних вод за допомогою влаштування дренажу;

- застосування спеціальних конструкцій поперечних профілів земляного полотна з метою захисту його від поверхневої води.

Найбільш доцільні заходи слід вибирати на основі техніко-економічних розрахунків.

6.3.6 3 метою отримання найбільш економічних рішень робочий шар земляного полотна необхідно проектувати в комплексі з дорожнім одягом так, щоб він сприяв зміцненню дорожнього одягу, при цьому не збільшуючи вартості земляного полотна.

Насипи

6.4.1 Споруджувати насипи із ґрунтів і відходів промисловості, що мало впливають на міцність і стійкість земляного полотна під дією погодно-кліматичних факторів, дозволяється без обмеження. Ґрунти, що змінюють з часом міцність і стійкість під дією цих факторів і навантажень, належать до особливих ґрунтів, які можна використовувати з обмеженнями, обґрунтовуючи в проекті їх використання за результатами випробувань. У необхідних випадках слід передбачати конструктивні заходи для захисту цих ґрунтів від дії погодно-кліматичних факторів.

Не допускається застосовувати для будівництва насипу такі ґрунти: засолені ґрунти, глинисті з вологістю, яка перевищує допустиму, дочетвертичні глинисті, мул, сапропель, глинисті ґрунти з домішками мулу та органічних речовин, ґрунт рослинного шару, тальковий, пірофілітовий ґрунт, трепел, ґрунт з домішками гіпсу.

Вищеназвані ґрунти можна застосовувати у виняткових випадках для будівництва автомобільних доріг III, IV, V категорій з обов'язковим здійсненням додаткових заходів, спрямованих на забезпечення необхідної міцності та стійкості земляного полотна.

При використанні великоуламкових ґрунтів необхідно передбачати влаштування верхнього шару насипу завтовшки не менше 0,5 м з ґрунтів, що містять уламки розміром не більше 0,2 м.

6.4.2 На ділянках сполучення земляного полотна з мостами, шляхопроводами та естакадами земляне полотно та конуси необхідно влаштовувати з дренуючих ґрунтів.

6.4.3 Насипи необхідно проектувати з урахуванням несучої здатності основи. Основи розділяються на міцні й слабкі.

До слабких необхідно відносити основи, у межах активної зони яких є шари слабких ґрунтів потужністю не менше 0,5 м, визначені відповідно до 6.2.7.

Величина активної зони встановлюється в кожному конкретному випадку з урахуванням фактичної потужності слабких шарів, умов їх розташування й розрахункового навантаження на основу. Як нижню межу активної зони приймають:

- покрівлю міцного й малостислого ґрунту, що підстилає слабку товщу;

- горизонт, на якому вертикальні нормальні напруження від зовнішнього навантаження власної ваги насипу не перевищують величини структурної міцності слабкого ґрунту при компресійному стиску.

За відсутності даних про структурну міцність ґрунту орієнтовно потужність активної зони основ із прошарками зі слабких ґрунтів можна приймати рівною висоті насипу при проектуванні насипів заввишки до 12 м і не менше півтори висоти насипу – при їх висоті більше 12 м.

6.4.4 Крутизну укосів насипу заввишки до 3 м слід призначати з урахуванням забезпечення безпечного з'їзду транспортних засобів у аварійних ситуаціях, як правило, на дорогах I-а, І-б, II та III категорій не крутіше 1:4, а для доріг інших категорій – не крутіше 1:3.

6.4.5 Допускається збільшення крутизни укосів до граничних значень, наведених у таблиці 6.9, за умови встановлення на узбіччі огорожі бар'єрного типу.

6.4.6 На укосах з крутизною, наведеною в таблиці 6.9, необхідно передбачати укріплення висіванням трав із підсипкою рослинного ґрунту або дернуванням. При використанні інших, більш капітальних типів укріплення крутизна може бути збільшена згідно з розрахунками стійкості укосів при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні.

6.4.7 При слабких основах, використанні зв'язних ґрунтів підвищеної вологості, а також для підтоплених насипів крутизну укосів призначають на основі розрахунків.

Таблиця 6.9 – Найбільша крутизна укосів насипів

6.4.8 При проектуванні резервів або використанні ґрунтів виїмок фактичний об'єм потрібного ґрунту для насипу V _н слід визначати за формулою:

V_н=K₁ V_n (1)

де К₁ – коефіцієнт відносного ущільнення (відношення найменшої щільності ґрунту в насипу, яка встановлюється з урахуванням даних таблиці 6.8, до його щільності в резерві або кар'єрі, що встановлюється при вишукуваннях). Орієнтовно коефіцієнт відносного ущільнення необхідно призначати за таблицею 6.10;

V_п — об'єм запроектованого насипу, м³.

Таблиця 6.10 – Значення коефіцієнтів відносного ущільнення ґрунту

6.4.9 При проектуванні насипу з ґрунтів, вологість яких перевищує допустиму (таблиця 6.5), необхідно передбачати заходи, що забезпечують необхідну стійкість земляного полотна. До таких заходів належать:

- осушення ґрунтів як природним шляхом, так і за допомогою обробки їх активними речовинами зол-винесення, негашеним вапном тощо;

- прискорення консолідації ґрунтів підвищеної вологості в нижній частині насипу (влаштування дренажів із зернистих або геосинтетичних матеріалів тощо) та збільшення коефіцієнта стійкості (зменшення крутизни укосу і захист його від розмиву, влаштування горизонтальних прошарків із зернистих або геосинтетичних матеріалів). Влаштування покриття на таких насипах передбачається після закінчення консолідації насипу, коли вона становить менше ніж 0,02 м/рік.

За вологості ґрунту менше 0,9 від оптимальної слід передбачати в проекті спеціальні заходи для їх ущільнення (додаткове зволоження, ущільнення більш тонкими шарами тощо).

6.4.10 При проектуванні насипу заввишки понад 12 м для забезпечення стійкості насипу і його укосів слід визначати розрахунком:

- конфігурації поперечного профілю, що забезпечує стійкість укосів насипу;

- безпечне навантаження на основу, що виключає деформації земляного полотна;

- величину інтенсивності протікання в часі осідання основи насипу за рахунок його ущільнення під навантаженням від маси насипу.

6.4.11 Висоту насипу на ділянках доріг, що проходять на відкритій місцевості і заносяться снігом під час хуртовин, слід визначати розрахунком за формулою:

h=h_c+h_n, (2)

де h – висота снігонезаносимого насипу, м;

h_c – розрахункова висота снігового покриву в місці, де споруджується насип, з ймовірністю перевищення 5 %, м. За відсутності вказаних даних допускається спрощене визначення h_c з використанням метеорологічних довідників;

h_n – підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву, яке необхідне для його незанесення снігом, м.

Примітка. У випадку коли h_n виявляється менше підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву h_nс (див. нижче), у формулу (3) замість h_n вводиться h_nс.

Підвищення брівки насипу (h_n) над розрахунковим рівнем снігового покриву необхідно призначати не менше:

1,0 м – для доріг I-а, І-б категорій;

0,7 м – -"- -"- II категорії;

0,6 м – -"- -"- III -"-;

0,5 м – -"- -"- IV -"-;

0,4 м – -"- -"- V -"-.

6.4.12 В районах, де розрахункова висота снігового покриву перевищує 1 м, необхідно перевіряти достатність підвищення брівки насипу над сніговим покривом за умови безперешкодного розміщення снігу, що видаляється з дороги під час снігоочищення, використовуючи формулу:

, (3)

де h_nc – підвищення брівки насипу над розрахунковим рівнем снігового покриву за умови снігоочищення, м;

а – відстань в метрах, на яку відкидається сніг з дороги при його видаленні снігоочищувачем. Для доріг з регулярним режимом зимового утримання допускається призначати а = 8 м;

b – ширина земляного полотна, м.

6.4.13 При проектуванні земляного полотна, розташованого на перезволожених та слабких ґрунтах, а також для збільшення стійкості укосів та захисту від ерозії при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні доцільно застосовувати геосинтетичні матеріали. Сфера застосування та характеристика матеріалів регламентується технічними показниками та умовами виробників геосинтетичних матеріалів.

Виїмки

6.5.1 Крутизну укосів виїмок, що не належать до об'єктів індивідуального проектування, слід призначати згідно з таблицею 6.11.

Таблиця 6.11 – Крутизна укосів виїмок

6.5.2 Виїмку завглибшки до 1 м з метою попередження снігових заносів необхідно проектувати розкритою з крутизною укосів від 1:5 до 1:10 або розробленою під насип. Виїмку завглибшки від 1 м до 5 м на ділянках, що заносяться снігом, слід проектувати з укосами 1:1,5 – 1:2 і закюветними полицями завширшки не менше ніж 3 м.

6.5.3 Виїмку завглибшки понад 2 м у дрібнозернистих та пилуватих пісках, перезволожених зв'язних ґрунтах, легковивітрюваних або тріщинуватих лесовидних та лесових породах слід проектувати із закюветними полицями. Ширину закюветних полиць слід призначати: в дрібнозернистих і пилуватих пісках – не менше 1 м, в інших ґрунтах: при висоті укосу до 6 м – не менше 1 м, при висоті укосу до 12 м (для скельних порід – до 16 м) – не менше 2 м. Для доріг I-а, І-б, II та III категорій при проектуванні виїмок у легковивітрюваних скельних ґрунтах необхідно передбачати кювет-траншею завширшки понад 3 м і завглибшки понад 0,8 м.

Поверхні закюветних полиць надають похил від 20 ‰ до 40 ‰ в бік кювету. При скельних породах похил можна не передбачати.

6.5.4 При проектуванні виїмок слід виконувати розрахунки стійкості укосів, розробляти заходи з їх забезпечення, з призначення відповідного поперечного профілю, влаштування дренажів, захисних шарів, укріплення укосів тощо.