25. Принципы проектирования земляного полотна на вечномёрзлых грунтах. Методика проектирования насыпей на низкотемпературных вечномёрзлых грунтах.

Два принципа проектирования:

1. На низкотемпературных вмг-х принцип I, предусматривающий, что грунты основания используются в мёрзлом состоянии, сохраняемом в процессе строительства и в течение всего периода эксплуатации земляного полотна.

2. На высокотемпературных вмг-х принцип II, предусматривающий, что грунты основания используются в оттаявшем состоянии.

I принцип обеспечивается следующими приёмами при проектировании:

- высота насыпи д.б. не менее 2 м и более.

- по опыту строительства БАМа там впервые сохранение мерзлоты способствует применение скального грунта.

II принцип может без ограничения применятся при проектировании земляного полотна на непросадочных и малопросадочных при оттаивании вмг-ов.

В случае летней отсыпки осадку за счёт уплотнения оттаивающих грунтов деятельного слоя следует учитывать в объёмах земляных работ, так как она происходит одновременно с отсыпкой насыпи и, в основном, завершается к окончанию строительства.

Если по условиям проектирования продольного профиля линии высота насыпей из дренирующих грунтов меньше оптимальной или больше 6 м, то с целью недопущения оттаивания вмг-ов в основании необходимо предусмотреть обсыпку откосов сортированной скальной породой с (размерами камней 0,2 - 0,4 м) толщиной не менее 0,6 – 0,8 м или устройство берм из скальной породы высотой 1,0 – 1,5 м и шириной 3,0 – 5,0 , или возведение насыпей на полный профиль из скальной породы.

При проектировании насыпей с использованием скальной породы необходимо учитывать, что при выполнении работ в полном объёме зимой грунты основания в последующем сохраняются в мёрзлом состоянии. При летнем производстве работ осадку грунтов деятельного слоя необходимо учитывать в объёмах земляных работ.

Рекомендуется насыпи до 4 м отсыпать в зимнее время с запасом по высоте на величину осадки самоуплотнения грунта S_су , равную 10 % их высоты. У более высоких насыпей запас по высоте предусматривать равным 0,4 м, а остальную часть осадки самоуплотнения, равную (0,1Н-0,4) м, учитывать в размерах ширины основной площадки.

26. Прогнозирование протаивания вечномёрзлых грунтов в основании насыпей. Определение минимальной высоты насыпей.

Если для конкретных участков по трассе линии известна величина деятельного слоя h_g, то предельная глубина протаивания h_пр может быть определена по формулам:

- под насыпями из галечно-гравийных грунтов высотой Н на марях с обеспеченным поверхностным стоком воды:

(1.1)

- под насыпями из галечно-гравийных грунтов на минеральных недренирующих грунтах основания:

(1.2)

Для проектирования поперечного профиля насып и на оттаивающих грунтах основания (принцип 2) необходимо знать не только предельную глубину протаивания h_пр, и соответствующую ей осадку грунта S, но и ход протаивания и осадки в первые годы после строительства с учётом сезона производства работ. Это позволяет разделить суммарную осадку S на составляющие, которые следует учитывать при проектировании поперечного профиля насыпи, с одной стороны, повышая её проектную бровку над профильной и, с другой стороны, увеличивая ширину основной площадки. Такое деление основной площадки целесообразно по той причине, что повышение проектной бровки над профильной осуществляется грунтом в момент отсыпки насыпи, а остальная осадка компенсируется балластом, доставляемым поездами. Стоимости грунта и балласта существенно отличаются.

Минимальная высота насыпи устанавливается из условия возвышения бровки её над сырыми и мокрыми основаниями, характерными для марей, на величину , а также из условия снегозаносимости района проектирования.

Минимальная высота насыпи определяется расчётной толщиной снежного покрова с учётом высоты снежного отвала Н_с , образующегося при очистке пути от снега:

(1.3)

Из двух значений принимается большее.

Условия, кторым должна удовлетворять высота в общем виде можно записать:

(1.4)

(1.5)

где Н_ф – фактическая высота насыпи из условия проектирования продольного профиля линии; а – разница между профильной и минимальной высотами насыпи.

В случае, когда Н_ф<Н_с или Н_м, рекомендуется принимать Н_ф=Н_с , если Н_с>Н_м и наоборот. Окончательно установив высоту насыпи Н_ф, определяются соответствующие ей h_пр и S.