Свод правил СП 447.1325800.2019 Железные дороги в районах вечной мерзлоты. Основные положения проектирования (с Изменением N 1).
СП 447.1325800.2019
СВОД ПРАВИЛ
ЖЕЛЕЗНЫЕ ДОРОГИ В РАЙОНАХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ
Основные положения проектирования
Railways in the permafrost areas. General positions of projecting
ОКС 93.120
Дата введения 2019-08-05
Предисловие
Сведения о своде правил
1 ИСПОЛНИТЕЛЬ - ЗАО "ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ"
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПОДГОТОВЛЕН к утверждению Департаментом градостроительной деятельности и архитектуры Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России)
4 УТВЕРЖДЕН приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 4 февраля 2019 г. N 82/пр и введен в действие с 5 августа 2019 г.
5 ЗАРЕГИСТРИРОВАН Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии (Росстандарт)
6 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего свода правил соответствующее уведомление будет опубликовано в установленном порядке. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте разработчика (Минстрой России) в сети Интернет
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации (Минстрой России) от 9 февраля 2023 г. N 82/пр c 10.03.2023
Введение
Свод правил разработан с учетом Федерального закона от 27 декабря 2002 г. N 184-ФЗ "О техническом регулировании", Государственной программы "Социально-экономическое развитие Арктической зоны Российской Федерации на период до 2020 года", утвержденной постановлением Правительства Российской Федерации от 21 апреля 2014 года N 366 с изменением, утвержденным постановлением Правительства Российской Федерации от 31 августа 2017 года N 1064.
Свод правил подготовлен авторским коллективом: ЗАО "ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ" (руководитель работы - д-р техн. наук Л.А.Андреева, И.П.Потапов, А.В.Багинов), РУТ (МИИТ) (руководитель работы - д-р техн. наук Е.С.Ашпиз), ООО "Лаборатория инженерной теплофизики (ООО "ЦЛИТ") (руководитель работы - д-р техн. наук В.В.Пассек, канд. техн. наук Н.А.Цуканов, канд. техн. наук В.П.Величко, канд. техн. наук В.Г.Дубинин, канд.техн. наук Г.М.Поз, М.В.Пасков), АО "ЦНИИС" (канд.техн. наук И.А.Бегун), научный консультант - д-р техн. наук А.А.Цернант.
Изменение N 1 к настоящему своду правил разработано авторским коллективом ЗАО "ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ" (д-р техн. наук Л.А.Андреева, Л.В.Клименко), ОО "Российская академия транспорта" (И.П.Потапов, В.В.Поляков).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
1 Область применения
Настоящий свод правил распространяется на проектирование железнодорожного пути промышленного транспорта (необщего пользования и технологических путей) колеи 1520 мм в районах с наличием многолетнемерзлых грунтов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
2 Нормативные ссылки
В настоящем своде правил использованы ссылки на следующие нормативные документы:
ГОСТ 9.402-2004 Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия лакокрасочные. Подготовка металлических поверхностей к окрашиванию
ГОСТ 7076-99 Материалы и изделия строительные. Метод определения теплопроводности и термического сопротивления при стационарном тепловом режиме
ГОСТ 17177-94 Материалы и изделия строительные теплоизоляционные. Методы испытаний
ГОСТ 25100-2020 Грунты. Классификация
ГОСТ 33068-2014 (EN 13252:2005) Материалы геосинтетические для дренажных систем. Общие технические требования
ГОСТ EN 826-2011 Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы определения характеристик сжатия
ГОСТ EN 12087-2011 Изделия теплоизоляционные, применяемые в строительстве. Методы определения водопоглощения при длительном погружении
ГОСТ Р 51685-2013 Рельсы железнодорожные. Общие технические условия
ГОСТ Р 53307-2009 Конструкции строительные. Противопожарные двери и ворота. Метод испытаний на огнестойкость
ГОСТ Р ИСО 8501-1-2014 Подготовка стальной поверхности перед нанесением лакокрасочных материалов и относящихся к ним продуктов. Визуальная оценка чистоты поверхности. Часть 1. Степень окисления и степени подготовки непокрытой стальной поверхности и стальной поверхности после полного удаления прежних покрытий
СП 24.13330.2021 "СНиП 2.02.03-85 Свайные фундаменты"
СП 25.13330.2020 "СНиП 2.02.04-88 Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах" (с изменением N 1)
СП 34.13330.2021 "СНиП 2.05.02-85* Автомобильные дороги"
СП 35.13330.2011 "СНиП 2.05.03-84* Мосты и трубы" (с изменениями N 1, N 2, N 3)
СП 37.13330.2012 "СНиП 2.05.07-91* Промышленный транспорт" (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)
СП 42.13330.2016 "СНиП 2.07.01-89* Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений" (с изменениями N 1, N 2, N 3, N 4)
СП 47.13330.2016 "СНиП 11-02-96 "Инженерные изыскания для строительства. Основные положения" (с изменением N 1)
СП 48.13330.2019 "СНиП 12-01-2004 Организация строительства" (с изменением N 1)
СП 72.13330.2016 "СНиП 3.04.03-85 Защита строительных конструкций и сооружений от коррозии" (с изменением N 1)
СП 119.13330.2017 "СНиП 32-01-95 Железные дороги колеи 1520 мм" (с изменением N 1)
СП 354.1325800.2017 Фундаменты опор мостов в районах распространения многолетнемерзлых грунтов. Правила проектирования и строительства
СП 431.1325800.2019 Дороги промышленные автомобильные. Правила проектирования и строительства в Арктической зоне
Примечание - При пользовании настоящим сводом правил целесообразно проверить действие ссылочных документов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный документ, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого документа с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого документа с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего свода правил в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку. Сведения о действии сводов правил целесообразно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3 Термины, определения и сокращения
3.1 Термины и определения
В настоящем своде правил применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1.1 высокотемпературная вечная мерзлота: Многолетнемерзлые грунты со среднегодовой температурой выше минус 2°С.
3.1.2 геокриологический мониторинг: Постоянное наблюдение за криогенными процессами с последующей оценкой состояния контролируемого сооружения, прогнозом его развития и принятием управленческих решений по обеспечению допустимого уровня риска.
3.1.2а инвентарные рельсы: Многократно используемые короткие (12,5-25,0 м) одиночные рельсы, на которых собирается и укладывается в путь рельсошпальная решетка, впоследствии заменяемые плетями бесстыкового пути.
(Введен дополнительно, Изм. N 1).
3.1.3 каменная наброска: Наброска из скального грунта крупных фракций на откосы и бермы земляного полотна, применяемая для их укрепления или понижения температурного режима грунтов под ней.
3.1.5 криогенный процесс: Изменение геологической среды во времени и пространстве при промерзании или оттаивании грунтов под действием природных или техногенных факторов.
3.1.6 курум: Скопление грубообломочного материала, перемещающегося вниз по склонам под действием силы тяжести и процессов выветривания, растрескивания, пучения, солифлюкции.
3.1.7
ледогрунт: Мерзлый грунт, объем льда в котором составляет не менее 80%.
[ГОСТ 25200-2020*, пункт 3.8] |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.8
мерзлый грунт: Грунт, имеющий отрицательную или нулевую температуру, содержащий видимые ледяные включения и/или лед-цемент, за счет которых образованы криогенные структурные связи.
[ГОСТ 25200-2020*, пункт 3.10] |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.9 морозное (криогенное) пучение: Процесс, вызванный промерзанием грунта, миграцией влаги, образованием ледяных прослоев, деформацией скелета, приводящий к увеличению объема грунта, поднятию дневной поверхности (основной площадки земляного полотна).
3.1.10 наледь: Слоистые ледяные массивы на поверхности земли, льда или инженерных сооружений, образующиеся при замерзании периодически изливающихся (осаждающихся) природных или техногенных вод.
3.1.11 низкотемпературная вечная мерзлота: Многолетнемерзлые грунты со среднегодовой температурой минус 2°С и ниже.
3.1.12 поверхностные экраны: Конструкции на откосах земляного полотна, снижающие отепляющее воздействие от солнечной радиации, атмосферных осадков в теплое время года и отложений снега зимой.
3.1.13 рабочая зона земляного полотна: Верхняя часть земляного полотна под основной площадкой, на которую в наибольшей степени распространяются напряжения от подвижного состава.
3.1.14
солифлюкция: Смещение (течение, оползание, соскальзывание, сплывы, оплывины) оттаивающего переувлажненного тонкодисперсного грунта на склонах в теплое время суток года, обусловленное сезонным промерзанием и оттаиванием.
[СП 25.13330.2020, пункт 3.1.17] |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.15 сезонно действующие охлаждающие устройства; СОУ: Устройства, работающие по принципу тепловых труб за счет передачи тепла внутренним теплоносителем от части с более высокой температурой (испаритель) к части с более низкой температурой (конденсатор).
3.1.16 талик (таликовая зона): Толща талых грунтов, залегающая в массиве многолетнемерзлых грунтов.
Примечание - Различают талики сквозные и несквозные, надмерзлотные, межмерзлотные и подмерзлотные.
3.1.17 температурное поле: Распределение температур в плоскости или в пространстве в фиксированный момент времени.
3.1.18 температурный режим: Изменение во времени температурных полей.
3.1.19
термокарст: Образование просадочных и провальных форм рельефа и подземных пустот вследствие вытаивания подземного льда или оттаивания мерзлого грунта.
[СП 25.13330.2020, пункт 3.1.14] |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
3.1.20 термосифоны: Вертикальные и наклонные сезоннодействующие охлаждающие устройства.
3.1.21 техническая мелиорация грунтов: Целенаправленное улучшение состава, физического состояния и физико-механических свойств грунтов.
3.2 Сокращения
В настоящем своде правил применяются следующие сокращения:
ВГМ - верхняя граница мерзлоты;
ВСП - верхнее строение пути;
КТМ - конструктивно-технологические мероприятия;
ЛЭП - линия электропередачи;
ОГП - опасные геологические процессы;
ПОС - проект организации строительства;
ПТС - природно-техническая система.
4 Температурный режим грунтовых массивов оснований и территорий в течение жизненного цикла
4.1 Особенности формирования температурного режима
4.1.1 При проектировании инженерных сооружений на многолетнемерзлых грунтах в зависимости от их конструктивных и технологических особенностей и мерзлотно-грунтовых условий применяется один из принципов использования этих грунтов в качестве основания согласно 6.1.1 СП 25.13330.2012.
4.1.2 В настоящем своде правил установлены требования, необходимые для учета характерных особенностей проектирования и строительства на многолетнемерзлых грунтах инженерных сооружений с использованием типовых или апробированных на практике и рекомендованных для широкого применения проектов, а также для разработки индивидуальных конструктивно-технологических решений.
4.1.3 При проектировании конструкции и технологии возведения сооружения должны быть учтены факторы, влияющие на изменение температурного режима: снегоотложения, изменение уровня грунтовых или поверхностных вод, состояние растительного покрова.
4.1.4 Граница полосы отвода устанавливается с учетом расположения снегозадерживающих сооружений.
4.1.5 Расчетный температурный режим должен обеспечивать с учетом КТМ:
- требуемую несущую способность грунтов;
- устойчивость к нарушениям в результате действия непредвиденных природных или техногенных воздействий.
4.1.6 При проектировании сооружений необходимо учитывать изменение температурного режима вечномерзлых грунтов оснований в течение жизненного цикла.
Необходимую для расчетов несущей способности и устойчивости оснований температуру вечномерзлых грунтов следует определять для предельного, начального и временного состояний их температурных полей.
Предельному состоянию соответствует температурное поле в пределах мостового перехода, которое формируется в последний год расчетной продолжительности эксплуатации искусственного сооружения.
Начальному состоянию соответствует температурное поле перед началом строительства моста, определяемое по данным изысканий.
Временному состоянию соответствует температурное поле в процессе строительства и эксплуатации сооружения. Это промежуточное состояние между начальным и предельным.
4.1.7 Расчетную температуру (т.е. температуру, по которой рассчитывается несущая способность грунтов в узловых точках массива грунтов оснований) следует определять по формуле (расчетная температура должна быть выше, чем при временном и предельном состояниях):
4.1.8 За расчетную температуру по 4.1.7 принимается температура грунта на момент окончания теплого периода года, т.е. на 1 октября.
Прогноз температурного режима больших в плане объектов следует осуществлять в три стадии:
1 - оценка температурного режима территории до строительства с учетом имеющейся растительности, водотоков и водоемов и т.п.;
2 - оценка температурного режима территории после строительства с учетом изменения количества видов растительности, вырубки леса, переформирования видимых объектов, искусственных отсыпок и т.п.;
3 - расчет температурного режима грунтовых массивов, взаимодействующих с конкретным объектом с учетом изменяющего фонового предельного температурного состояния.
4.1.9 При прогнозировании температурного режима грунтов оснований и обеспечения в процессе эксплуатации условий для сохранения температурного режима следует учитывать размеры зоны теплового влияния мостового перехода:
4.2 Прогнозирование температурного режима грунтов оснований
4.2.1 Температурные поля следует рассчитывать исходя из трехмерного распределения температур в грунтах оснований, характеризуемого тремя видами эпюр изменения температур по глубине (рисунок 4.1):
- эпюра 1 (сечения I-I) - характеризует распределение температур в зоне большой площади с одинаковыми условиями на поверхности. В этом случае к концу теплого периода года (на начало октября) образуется талая зона в пределах деятельного слоя с соответствующей глубиной оттаивания, далее до глубины ориентировочно 10 м температура плавно изменяется, а ниже остается практически постоянной;
- эпюра 2 (сечения II-II) - характеризует распределение температур в грунте с наличием талика;
- эпюра 3 (сечения III-III) - характеризует распределение температур в пределах береговой части рядом с руслом. В этом случае температура от глубины может изменяться по различным законам: например, в верхней части, и ниже, до определенной глубины, образовываться талик.
4.2.2 Прогноз температурного режима рекомендуется производить двумя методами: точным и приближенным с сопоставлением и взаимопроверкой результатов. Для точного расчета рекомендуется применять программы для ЭВМ, основанные на численных методах (разностных методах, методах конечных элементов и др.). Пример приближенного метода изложен ниже.
 |
Рисунок 4.1 - Характерное температурное поле и эпюры изменения температуры на конец теплого периода года (на 1 октября) по глубине залегания грунтов в естественных условиях в плоскости, перпендикулярной к продольной оси полосы стока
4.2.3 Для приближенного расчета температурных полей следует:
а) площадь территории, для которой производится расчет температурного режима, разделить на зоны, в пределах которых граничные условия принимаются условно постоянные, характеризуемые температурой среды (воздуха или воды) с учетом солнечной радиации, испарений и условий теплообмена (при наличии или отсутствии растительного или снежного покрова и т.п.). Неровностями поверхности можно пренебречь и рассматривать только горизонтальную проекцию. Эта операция одинакова как для приближенных расчетов, так и для точных методов, что обеспечивает единство подхода и возможность взаимоконтроля;
б) для каждой зоны аналитическим или численным методом, или на основании натурных данных строят эпюру распределения температуры грунта по глубине (эпюра 1 на рисунке 4.1) в условиях полной изолированности данной зоны от соседних;
4.2.4 Если рассчитанная по 4.2.3 температура выше расчетной, то расчет необходимо повторить с учетом влияния КТМ.
 |
1 - ось водопропускной трубы; 2 - полоса стока; 3 - основная площадка насыпи; 4, 5, 6, 7 - границы зон разных граничных условий
Рисунок 4.2 - Схемы для приближенного расчета температуры грунта в точке О
4.3 Подготовка исходных данных для теплофизических расчетов
4.3.1 При проведении расчетов по прогнозированию температурного режима грунтов оснований зданий, сооружений должны быть учтены:
- климатические воздействия;
- мерзлотно-грунтовые условия;
- рельеф, растительность;
- различные физические процессы (например, фильтрация воды) в зоне взаимодействия грунтовых массивов со зданиями, сооружениями;
- прогнозируемые изменения природных и техногенных условий в течение жизненного цикла.
4.3.2 Основное влияние оказывают климатические воздействия:
температура наружного воздуха;
снегоперенос;
мерзлотно-грунтовые факторы:
температура мерзлоты;
льдистость грунтов и наличие погребенных льдов;
засоленность грунтов.
Методика учета влияния этих воздействий изложена в настоящем своде правил.
4.3.3 При определении расчетной температуры воздуха следует учитывать солнечную радиацию и испарение с поверхности освещенных солнцем поверхностей (приложение А).
4.4 Мероприятия по управлению температурным режимом
4.4.1 При выборе принципа I использования грунтов основания сооружение следует проектировать таким образом, чтобы оно обеспечивало сохранение или понижение температуры грунта основания. При сохранении температуры грунта основания следует руководствоваться принципом I проектирования по пункту 6.1.1 СП 25.13330.2020 (формирование насыпи расчетной величины, в т.ч. с применением прослоек из экструзионного пенополистирола), понижение температуры грунта осуществляют применением комплексных технических решений при подготовке основания и устройстве земляного полотна (например, системы сезонно-охлаждающих устройств).
Методика подготовки исходных данных приведена в приложении А.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
4.4.2 В случае, если рассчитанное температурное поле не соответствует требованиям прочности и устойчивости грунтов оснований, необходимо применять КТМ по охлаждению грунтов, направленные на обеспечение возможности повышения несущей способности мерзлых грунтов, используемых по I принципу, и в ряде случаев - на новообразование мерзлых зон в талых грунтах.
4.4.3 Классификация мероприятий приведена в приложении Д СП 35.13300.2011*.
4.5 Устойчивость при изменениях мерзлотных условий
4.5.1 В процессе эксплуатации возможны изменения мерзлотных условий и, как следствие, деформации и другие негативные последствия для существующих объектов инфраструктуры железных дорог. Меры по восстановлению несущей способности сооружения в этом случае рекомендуется назначать в соответствии с общими правилами. В настоящем разделе изложена специфика проектирования новых сооружений.
4.5.2 По климатическим и мерзлотно-грунтовым характеристикам территория с распространением многолетнемерзлых грунтов условно разделена на три региона:
- северный (в основном арктическое побережье) - характеризуется низкими температурами воздуха, грунтами со значительной степенью засоленности, криопэгами, значительной льдистостью, наличием погребенных льдов;
- южный (южная граница распространения многолетнемерзлых грунтов) - характеризуется более высокими, хотя и отрицательными температурами воздуха, грунтами малозасоленными или вообще незасеоенными, небольшим распространением погребенных льдов;
- промежуточный - расположен между северными и южными регионами.
4.5.3 Для северной климатической зоны следует оценивать возможность применения технических решений с использованием поверхностной системы охлаждения, например, уширенных площадок для создания аэродинамически обтекаемого поперечного профиля, а также рассматривать конструктивные решения с неглубокими фундаментами или с фундаментами поверхностного типа, поскольку внизу залегают сильнозасоленные грунты, криопэги, погребенные льды, а верхние 5-10 м в большинстве незасоленные.
В фундаментах поверхностного типа целесообразно устраивать неглубокие термоопоры в пределах высоты подходной насыпи или тела насыпной площадки, или заглубленные на глубину до 10 м.
4.5.4 В северной зоне особое внимание следует обращать на участки пересеченной местности с залеганием в понижениях и на склонах высокольдистых грунтов и погребенных льдов. На этих участках не допускается нарушение естественной поверхности.
4.5.5 Для южной зоны рекомендуется применение технических решений с использованием глубинной системы охлаждения, например термоопор.
Целесообразность этого технического решения диктуется как климатическими данными (высокая среднегодовая температура воздуха), так и мерзлотно-грунтовыми условиями (отсутствие засоленных грунтов и криопэгов).
4.5.6 Скорость растепления или деградации мерзлоты следует прогнозировать, применяя численные методы расчета.
4.6 Теплофизический мониторинг - составная часть комплексного мониторинга и определяющая специфику возведения сооружений на вечной мерзлоте. Основные положения теплофизического мониторинга приведены в приложении Б.
5 Трасса, план и профиль
5.1 Трасса железной дороги должна проектироваться на основании исходных данных, полученных не позднее 5 лет в результате проведения комплексных инженерных изысканий в соответствии с СП 47.13330 и результатов долговременного численного прогноза изменений мерзлотно-грунтовых условий в зоне влияния объекта строительства, с учетом мероприятий по минимизации нарушений естественного стока поверхностных вод.
5.2 Трассирование временных (долговременных) обходов барьерных мест - больших мостовых переходов и других постоянных искусственных сооружений, а также мест проявления опасных криогенных и гидрологических процессов, обусловленных изменениями мерзлотных условий (термокарст, подтопление), должно выполняться с учетом требований безопасности на всех стадиях жизненного цикла.
5.3 На попутных водоразделах и в узких долинах трассу следует располагать на наветренных склонах в пределах средней и верхней трети высоты склона. В широких долинах трассу следует располагать не ближе 50-60 м от подошвы склона, а на потенциально снегозаносимых участках - преимущественно в пределах зоны разгона метели перпендикулярно к направлению преобладающего ветра, избегая размещения горловин станций и стрелочных переводов в ветровой тени естественных или искусственных препятствий.
5.4 Руководящий уклон на временных обходах должен быть не более 40‰ при расчетной скорости движения 30 км/ч.
5.5 На временных (долговременных) обходах участков активизирующихся опасных природных процессов, в том числе неравномерного горизонтального пучения, допускается применение уклонов круче руководящего на линии преодолеваемых высот с использованием инерции движения поезда на подходах с проверкой расчетом исключения остановки и сбоев движения. Значения протяженности и инерционного уклона должны быть не более двойной длины состава и уклона кратной тяги на линии.
5.6 На "горбах" продольного профиля, ограниченных руководящими уклонами на участках длиной более 4,5 км, допускается уменьшать разделительные площадки до 200 м с сопряжением переломов вертикальной плоскости кривыми.
5.7 Переломы продольного профиля допускается проектировать вне зависимости от размещения переходных кривых.
5.8 План и профиль железной дороги корректируются по результатам съемки снегомерного продольного профиля снеговых отложений расчетной обеспеченности с учетом морфологии местности. Расчетная толщина снежного покрова принимается с обеспеченностью не менее 3%.
5.9 Возвышение бровки земляного полотна над расчетной высотой снеговых отложений расчетной обеспеченности должно быть не менее 0,3 м, в условиях сильнопересеченной и малоизученной местности - 0,5 м, а на проектируемых станциях и разъездах - 0,8 м.
5.10 Бровка земляного полотна на подходах к водопропускным сооружениям через водотоки в пределах их разлива должна возвышаться над наивысшим расчетным уровнем воды при пропуске наибольшего паводка с учетом подпора, наката волны на откос, ветрового нагона, приливных и ледовых явлениях не менее чем на 0,5 м, а бровка незатопляемых регуляционных сооружений и берм - не менее чем на 0,25 м. Возвышение бровки земляного полотна на подходах к малым мостам и трубам над уровнями воды при паводках (с учетом подпора и аккумуляции) следует принимать не менее 0,5 м, а для водопропускных труб при полунапорном режиме работы - не менее 1,0 м. Наивысший расчетный уровень воды [1] следует определять исходя из вероятности превышения 1%. В отдельных особо сложных случаях допускается 2%.
5.11 На временных (долговременных) обходах допускается применять минимальный радиус кривых не менее 250 м.
5.12 Длину переходных кривых на сопряжении прямых и кривых на долговременных обходах определяют из условия
6 Земляное полотно
6.1 Конструкцией земляного полотна при постоянной эксплуатации должна быть обеспечена его надежная работа под нагрузкой от оси четырехосного вагона 245 кН (25 т/с) с сохранением прочности основной площадки и обеспечением общей и местной устойчивости откосов.
6.2 На временных обходах допускается расчетную нагрузку при проектировании земляного полотна принимать равной 225 кН на ось.
6.3 При проектировании земляного полотна следует предусматривать меры по обеспечению в период эксплуатации расчетных значений параметров температуры вечномерзлых грунтов основания. В необходимых случаях следует предусматривать мероприятия по регулированию температурного режима грунтовых массивов.
6.4 Мероприятия по регулированию температурного режима должны обеспечивать выполнение условий:
6.5 Для сооружения земляного полотна допускается использование местных грунтов в зависимости от их мерзлотного состояния, гранулометрического состава, степени засоленности и заторфованности при выполнении мероприятий по их мелиорации по специальным технологическим регламентам (с уплотнением, физико-химической модификацией, регулированием тепловлажностного режима и т.п.), разрабатываемым на основе научных исследований, опытно-экспериментального строительства и мониторинга за состоянием построенных участков дороги в аналогичных условиях.
6.6 При выборе организационно-технологических решений следует ориентироваться на круглогодичное производство земляных работ с укладкой основного объема грунта в насыпи в зимнее время и выполнением укрепительных и отделочных работ в летнее время после оттаивания основной площадки и откосов.
6.7 Песчаные сыпучемерзлые грунты допускается применять для отсыпки земляного полотна без ограничений.
6.8 Сухомерзлые грунты применяют для сооружения насыпей по технологическим схемам с послойным уплотнением решетчатыми или вибрационными катками до максимальной плотности с учетом расчетной осадки при оттаивании.
Твердомерзлые песчаные грунты с суммарной влажностью до 30% применяют для отсыпки насыпей высотой до 8,0 м с усилением земляного полотна конструктивными элементами из армирующих геосинтетических материалов (георешетками, геосетками, геокомпозитными георешетками с показателем относительного удлинения при разрыве не более 15%).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.9 Глинистые и пылеватые грунты, по гранулометрическому составу, засоленности и набухаемости склонные к морозному пучению, просадочности и тиксотропному разжижению при вибродинамических воздействиях в талом или переменно-влажностном режиме или в режиме перехода температуры через 0°C, допускается применять для возведения земляного полотна при обосновании расчетами теплового режима и напряженно-деформированного состояния и при обязательном армировании насыпей геосинтетическими материалами с показателем относительного удлинения при разрыве не более 15% (геотекстилем, георешетками, геосетками, геокомпозитными георешетками, геомембранами) и применении специальных мероприятий по регулированию температурного режима в грунтовом массиве (экструзионный пенополистирол, скальная наброска и т.п.).
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.10 Проектирование земляного полотна следует осуществлять индивидуально или на основе групповых поперечных профилей, разрабатываемых для характерных мерзлотно-грунтовых условий, выявляемых на основе мерзлотно-грунтового районирования, как инженерно-физических аналогов.
Таблица 1а - Требования к физико-механическим показателям пенополистирольных плит
Наименование показателя | Значение показателя | Метод испытаний |
Прочность на сжатие при 5% линейной деформации, МПа, не менее | 0,45 | |
Водопоглощение при длительном полном погружении, %, не более | 1,5 | ГОСТ EN 12087, метод 2А |
Теплопроводность при (10±3)°C, Вт/(м·К), не более | 0,040 |
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.12 Общая толщина защитного слоя дренирующего грунта (в рекомендуемом модуле), принимаемая в проекте (до 1,0 м), назначается по расчету в зависимости от климатических условий, но не менее 0,8 м - для суглинков и глин и 0,6 м - для супесей с заложением откосов по условиям снегонезаносимости, но не круче 1:2, укладываемого на нетканый геотекстиль прочностью при растяжении не менее 16 кН/м и коэффициентом фильтрации при давлении 200 кПа не менее 8 м/сут.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.13 При использовании для отсыпки верхней части насыпи пылеватых песков необходимо предусматривать усиление подрельсового основания объемными георешетками. Объемные георешетки заглубляют в основную площадку на 0,15-0,20 м ниже бровки земляного полотна в пределах ширины шпал и засыпают щебеночно-песчаной смесью (3:2), песчано-гравийным грунтом или щебнем фракции до 20 мм. Допускается применение плоских георешеток, в том числе с прикатным геотекстилем, укладываемых на глубину не менее 0,4 м под шпалой. При использовании основной площадки насыпи, укрепленной скальным грунтом, для движения строительной техники следует перед балластировкой предусматривать устройство выравнивающего слоя мощностью не менее 15 см под балластную призму из дренирующего грунта.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.14 Индивидуально следует проектировать:
- насыпи из твердомерзлых песчаных грунтов, сооружаемые с разнесением технологических операций по сезонам года, в том числе по двухэтапным пионерно-технологическим схемам;
- насыпи, отсыпаемые в зимнее время по одноэтапной технологии из местных мерзлых грунтов в замкнутые и полузамкнутые обоймы из армирующих геосинтетических материалов с показателем относительного удлинения при разрыве не более 15% (георешетками, геосетками, геокомпозитными георешетками);
- насыпи с устройством чередующихся слоев песчаного и глинистого грунтов, выполняющих функции тепловых диодов первого типа в верхнем сезонно-деятельном слое насыпи;
- насыпи на вечномерзлых основаниях III и IV категории термопросадочности и на участках залегания подземных льдов;
- насыпи на участках проявления деструктивных мерзлотных процессов (солифлюкция, наледи, термокарст, бугры пучения и др.);
- выемки в грунтах IV категории термопросадочности;
- земляное полотно на засоленных и высокотемпературных вечномерзлых грунтах III и IV категорий термопросадочности;
- насыпи, сооружаемые способом гидромеханизации, подтопляемые пойменные насыпи;
- земляное полотно на подходах к мостам на участках сопряжения с устоями;
- конструкции земляного полотна со специальными устройствами для регулирования водно-теплового режима грунтовых массивов, в том числе выемки на потенциально снегозаносимых участках дороги с устройством над ними тепловых экранов или галерей тоннельного типа из гофрированных металлических структур для защиты от снежных заносов.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.15 На территории проявления активных термокарстовых и других опасных мерзлотных процессов в связи с прогнозируемыми изменениями климата и деградации вечной мерзлоты следует проектировать варианты временных (долговременных) обходов с разработкой на постоянной трассе противодеформационных защитных мероприятий (с армированием геосинтетическими материалами с показателем относительного удлинения при разрыве не более 15%) по результатам мониторинга. Местоположение и границы участков должны быть согласованы оленеводческими хозяйствами и органами экологического надзора.
При соответствующем технико-экономическом обосновании на долговременном обходе применяют эстакадный вариант дороги с термоопорами.
(Измененная редакция, Изм. N 1).
6.16 На участках с подземными льдами, залегающими на глубине менее двойной толщины деятельного слоя, высоту насыпи следует назначать по результатам теплотехнических расчетов с учетом дополнительных мероприятий по предохранению грунтов основания от оттаивания или предусматривать вырезку льдов и замену их дренирующим грунтом.
6.17 На участках льдистых грунтов и подземных льдов предусматривают мероприятия по охлаждению грунтов основания в зоне подошвы откоса насыпи.
6.18 На участках с прогнозируемыми солифлюкционными явлениями и процессами рассматривают варианты устройства дренажных прорезей и отсечных дренажей в сравнении с временными (долговременными) обходами опасных зон.
6.19 На участках с высокольдистыми грунтами и подземными льдами следует предусматривать разработку выемок "под насыпь" с заменой слабых после оттаивания грунтов на глубину, определяемую теплотехническими и прочностными расчетами.
6.20 Выемки небольшой глубины (до 2 м) выполняют раскрытием откосов 1:10 и положе. При большей глубине выемок следует рассматривать варианты сооружения выемок тоннельного типа.
6.21 При проектировании поперечных профилей земляного полотна в песчаных грунтах, в том числе с крупноглыбовым заполнителем на прямых участках пути, ширину основной площадки следует принимать равной 6,2 м с уширением в кривых по таблице 5.1 СП 119.13330.2017.
6.22 На участках с высокольдистыми грунтами в основании земляного полотна необходимо предусматривать уширение основной площадки для компенсации осадки в процессе эксплуатации дороги за счет возможного оттаивания вечномерзлого грунта и уплотнения оттаивающего слоя. Уширение должно назначаться по расчету, но не менее 0,3 м. На участках с крутизной откосов балластной призмы 1:3 по условиям защиты от снежных заносов следует предусматривать дополнительное уширение основной площадки.
Для получения доступа к полной версии без ограничений вы можете выбрать подходящий тариф или активировать демо-доступ.