СН 449-72, часть 6
15.9. Верху земляного полотна следует придавать поперечный уклон в сторону водоотводов в зависимости от вида грунта земляного полотна и балласта, уровни увлажнения и числа путей, располагаемых в пределах каждого ската, в соответствии с нормами табл. 39.
Таблица 39
Грунт земляного полотна |
Материал балласта |
Вероятное увлажнение* |
Число путей на одном скате |
Уклоны верха земляного полотна** |
1. Дренирующий |
Гравий; крупные и средние пески |
Малое |
10 и более |
0 |
|
То же, и ракушка |
Большое и среднее |
10 |
0 |
|
Гравий, круглые и средние пески |
Малое |
10 — 8 |
0,01 |
2. Недренирующий |
То же, и ракушка |
Большое и среднее |
8 — 6 |
0,02 |
|
Пески мелкие |
Малое |
8 ¾ 6 |
0,02 |
|
То же, и ракушка |
Большое и среднее |
3 ¾ 2 |
0,02 |
* Малое увлажнение вероятно в пределах IV и V дорожно-климатических районов (см. табл. 1) с количеством осадков до 300 мм в год; среднее увлажнение ¾ пределах III района; большое увлажнение — в пределах I и II районов, а также в районах Закавказья и на Черноморском побережье Кавказа. ** В обоснованных случаях верх земляного полотна станционных площадок разрешается проектировать с поперечным уклоном и,04. |
15.10. Отдельные станционные пути, парки и устройства допускается проектировать в разных уровнях. При этом разность отметок путей необходимо погашать посредством постепенного изменения продольного уклона полотна, как правило, вне пределов полезной длины путей, применяя любые уклоны до руководящего включительно.
При этом размеры междупутий и разрывов между парками следует назначать с учетом размещения откосов полотна, водоотводных устройств, а в случае необходимости — устройств и оборудования для защиты путей от заносимости снегом и песком и других устройств.
15.11. Водоотводные устройства в пределах раздельных пунктов следует проектировать согласно требованиям разд. 12 и 13 настоящих Указаний.
16. УКРЕПЛЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА И ВОДООТВОДНЫХ СООРУЖЕНИЙ
16.1. Укрепление поверхности земляного полотна и водоотводных сооружений необходимо предусматривать в проектах с целью предохранения полотна от разрушающего воздействия природных факторов.
16.2. Тип укрепления следует назначать с учетом: вида укрепляемого сооружения и его размеров; грунтов, слагающих откос и его основание; климатических, топографических и гидрологических условий; наличия местных материалов для укрепительных работ; заданных сроков строительства и результатов технико-экономических расчетов.
16.3. Применяемые укрепления должны обладать необходимой прочностью, устойчивостью против разрушающего воздействия природных факторов и долговечностью, обеспечивать механизацию трудоемких процессов укрепительных работ и минимальные затраты на содержание сооружения в условиях эксплуатации.
16.4. Укреплению подлежат: обочины земляного полотна из всех грунтов, кроме скальных и крупнообломочных; откосы земляного полотна и регуляционных сооружений; откосы и дно водоотводных сооружений.
16.5. Обочины укрепляют:
укладкой дерна в виде лент вдоль бровки полотна;
покрытием галечно-гравийным и другим дренирующим материалом или отходами асбестодобывающих предприятий слоем 5 — 10 см;
покрытием грунтами, обработанными вяжущими материалами;
обработкой грунта химическими добавками и вяжущими материалами.
16.6. Создание искусственного дернового покрова посредством засева семенами многолетних трав следует считать основным видом укрепления незатопляемых откосов. Для создания на откосах искусственного дернового покрова необходимо предусматривать:
использование семян трав трех видов — злаковых рыхло-кустовых, корневищевых и стержне-корневых, бобовых;
подбор видового состава трав и назначение установленных норм высева с учетом местных природных условий; для откосов высоких насыпей и глубоких выемок, а также при необходимости создания дернового покрова в предельно короткие сроки нормы высева семян следует увеличивать в 2 — 3 раза;
строгое соблюдение установленных агротехнических требований;
механизированное выполнение работ по посеву трав с предварительным нанесением на откосы слоя растительного грунта толщиной 10 — 15 см, а в благоприятных условиях применять гидропосев без применения растительного грунта;
устройство в обоснованных случаях разделительных полок на откосах высоких насыпей и глубоких выемок, подлежащих укреплению посевом многолетних трав для размещения на этих полках строительных машин и механизмов.
16.7. Сборную железобетонную обрешетку в комплексе с посевом трав следует применять для укрепления откосов земляного полотна из глинистых пылеватых переувлажненных грунтов на участках, где возможны местные сплывы грунта.
10.8. Сплошную дерновку плашмя следует применять в исключительных случаях при наличии дерна в непосредственной близости от строительного объекта, возможности механизированного выполнения трудоемких процессов и экономической целесообразности для укрепления откосов:
выемок в глинистых переувлажненных грунтах;
насыпей и берм периодически подтопляемых на короткий период времени (до 20 суток) при высоте волн не более 0,20 м и скоростях течения воды вдоль полотна, не превышающих допускаемые.
16.9. Подтопляемые откосы земляного полотна следует укреплять сборными бетонными и железобетонными конструкциями, облицовкой из монолитного бетона, а также наброской из камня слабовыветривающихся пород и другими видами покрытий в зависимости от скорости течения воды и высоты наката волн.
16.10. К основным видам укрепления земляного полотна в районах распространения подвижных песков и прилегающих к нему участков следует относить:
защитные насаждения пескоукрепителей в виде древесно-кустарниковых посадок и посева местных трав вне пределов земляного полотна;
средства механической защиты в виде покрытия укрепляемой поверхности глинистыми грунтами и обработки вяжущими материалами, а в отдельных случаях также и покрытия из стеблей местных растений.
16.11. Для защиты песчаных откосов и обочин земляного полотна от выдувания рекомендуется покрытие их поверхности слоем щебенистых, дресвяных, гравийно-галечных или глинистых грунтов толщиной 0,10 — 0,15 м — на откосах, 0,05 м — на обочинах.
Обочины земляного полотна автомобильных дорог в подвижных песках следует покрывать связными грунтами слоем 0,15 — 0,20 м.
16.12. В районах распространения барханных песков следует применять посадку на прилегающей местности древесно-кустарниковых насаждений местных пород, а также — обработку откосов, обочин и прилегающей местности вяжущими материалами, включая битумную эмульсию, высокосмолистую нефть и др.
16.13. Водоотводные канавы и кюветы подлежат укреплению, если их проектируют для участков с грунтами, подверженными оплыванию в откосах или разрушению в результате периодического увлажнения-высушивания, промерзания-оттаивания, а также если расчетная скорость течения в канавах и кюветах воды будет превышать допускаемую скорость для данного вида грунта.
Для укрепления можно применять: обсев откосов семенами многолетних трав и щебневание дна канав; обработку дна и откосов вяжущими веществами, органическими смолами, химическими и другими материалами; укладку асфальтобетонных, бетонных плит и других сборных железобетонных конструкций вида полутруб, лотков и т.д.
Способ укрепления следует назначать в зависимости от свойств и состояния грунта, в котором закладывается канава, а также от расчетной скорости воды и допускаемой скорости для данного вида укреплений.
17. ФИЛЬТРУЮЩИЕ НАСЫПИ
17.1. Фильтрующие насыпи допускается применять для железных и автомобильных дорог III — V, категорий в качестве водопропускных сооружений при пересечении сухих логов, местных понижений на косогорах и постоянных водотоков с расходами, не превышающими 10 м3 /сек при залегании в основании земляного полотна прочных скальных, крупнообломочных грунтов, крупных и средней крупности песков, плотных глин и суглинков.
При необходимости пропуска расхода воды более 10 м3 /сек целесообразно применять комбинированные фильтрующие насыпи с водопропускными трубами.
17.2. Возможность и целесообразность применения фильтрующих насыпей необходимо устанавливать в зависимости от местных условий на основе сравнения вариантов с учетом эксплуатационных расходов, срока службы сооружений и условий их текущего содержания.
Применение фильтрующих насыпей наиболее целесообразно:
в районах с наличием местного камня из неразмываемых пород;
в случаях необходимости выполнения строительных работ в зимнее время;
на участках, где в последующем потребуется смягчение продольных уклонов дороги или введение более мощных подвижных единиц, требующих перестройки мостов и труб;
в сейсмических районах.
17.3. Фильтрующие насыпи в зависимости от очертания лога и принятой технологии производства работ назначают прямоугольного параболического, треугольного или трапецеидального поперечного сечения.
17.4. Размеры фильтрующих прослоек необходимо определять гидравлическим расчетом на пропуск расчетных расходов воды с вероятностью превышения 2%. В случае преобладания ливневого стока расчетный расход следует определять с учетом аккумуляции. При этом уменьшение расхода допускается не более чем в три раза. При расчетах по расходам других видов стока аккумуляция воды не учитывается.
17.5. Фильтрующие насыпи можно применять напорные (рис. 40, а) и безнапорные (рис. 40, б).
Рис. 40. Продольный разрез фильтрующих насыпей
а — напорных; б — безнапорных; 1 — земляное полотно; 2 — изоляционный слой; 3 — фильтрующая часть насыпи; 4 — укрепление основания; 5 — кривая депрессии. ГВВ — расчетный горизонт высоких вод перед сооружением; h в — допускаемая глубина потока перед насыпью; h б — бытовая глубина потока; L — длина фильтрующей насыпи
Напорные фильтрующие насыпи, имеющие большую водопропускную способность и требующие меньшего расхода камня по сравнению с безнапорными, целесообразно применять в местах пересечения логов.
17.6. Для фильтрующих насыпей следует предусматривать использование камней примерно одинакового размера, крупностью не менее 0,3 м, морозостойких, неразмягчаемых горных пород (см. приложение 1). В проектах необходимо учитывать, что заполнение пустот между камнями в теле фильтрующих насыпей камнями меньших размеров не допускается.
Сверху и с боков фильтрующей части насыпи следует предусматривать устройство изоляции из мха, неразложившегося или слаборазложившегося волокнистого торфа, дерна и других местных материалов толщиной слоя 0,1 м; изоляция укладывается на подготовку из щебня, гравия и камня переменных размеров слоем в 0,3 м. Тело фильтрующей части насыпи должно выступать с обеих сторон земляного полотна в виде берм не менее чем на 0,5 м.
Основание фильтрующей насыпи и русло водотока на 3 м в верхнем и нижнем бьефе должны быть укреплены от размыва в соответствии с расчетной скоростью движения воды через насыпь. При этом растительный слой на участках со слаборазмываемыми грунтами удалять не следует.
Если верх фильтрующей железнодорожной насыпи располагается на уровне бровки полотна, то над фильтрующей частью и на расстоянии 5 м в обе стороны от нее необходимо предусматривать отсыпку балластного слоя из щебня.
17.7. В проекте производства строительных работ следует предусматривать возведение фильтрующих насыпей способом свободной наброски рваного или скатанного камня, а в случаях применения плитного камня — укладку камней горизонтальными рядами с максимальным оставлением пустот.
17.8. Откосы земляного полотна до верха фильтрующей наброски необходимо укреплять одиночным мощением, бетонными или железобетонными плитами на расстоянии 2 м на входе и выходе от боковой грани фильтрующей насыпи.
17.9. С нагорной стороны фильтрующих насыпей при необходимости следует предусматривать илоудерживающие устройства в виде плетня, вала из камня высотой не менее 0,4 м, фашин и т.д., охватывающие полукольцом на расстоянии около 2 м сходное отверстие.
18. ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА, ВОЗВОДИМОГО В ЗИМНЕЕ ВРЕМЯ
18.1. Участки земляного полотна, возводимого в зимнее время, необходимо определять на стадии разработки технического и техно-рабочего проекта и уточнять на стадии разработки рабочих чертежей.
18.2. В проектах необходимо учитывать, что на зимний период целесообразно относить следующие работы:
разработку выемок и карьеров в сухих песках, гравийно-галечных и скальных, предварительно разрыхляемых грунтах, а также возведение насыпей из таких грунтов на основаниях, прочностные, и деформативные свойства которых изменяются незначительно в результате их промерзания и оттаивания;
разработку в глинистых грунтах выемок глубиной более 3 м с перемещением грунта в кавальер или насыпь;
устройство насыпей на болотах;
устройство штолен и глубоких дренажных прорезей;
укрепление откосов насыпей регуляционных сооружений и русл рек каменной отсыпкой, бетонными массивами, плитами и т.п.
В течение зимнего времени не следует предусматривать:
разработку выемок в нескальных грунтах глубиной до 3 м;
возведение насыпей из резервов;
планировку земляного полотна из глинистых грунтов;
устройство неглубоких канав и русл.
18.3. Для насыпей, возводимых в зимнее время, допускается применять без ограничений следующие грунты из выемок или карьеров: скальные, крупнообломочные, крупный или средний песок. Допускаются также глинистые грунты, имеющие влажность не свыше границы раскатывания (для железных дорог) или не более 1,1 от оптимальной влажности (для автомобильных дорог), мелкие и пылеватые неводонасыщенные пески. Глинистые грунты полутвердой консистенции разрешается применять при отсутствии грунтов с меньшей влажностью, причем для верхней части насыпи необходимо использовать только талые грунты.
18.4. В проектах организации и производства работ необходимо учитывать специфику выполнения земляных работ в зимнее время и устанавливать следующие требования:
насыпи из всех грунтов необходимо возводить горизонтальными слоями на полную ширину поперечного сечения с уплотнением каждого слоя;
толщину отсыпаемого слоя насыпи назначать по результатам пробного уплотнения в зависимости от интенсивности отсыпки, температуры воздуха, дальности транспортировки грунта, типа и мощности уплотняющих машин;
уплотнение производить тяжелыми машинами (машинами трамбующего действия, решетчатыми катками и др.), независимо от способа отсыпки и высоты насыпи;
количество мерзлого грунта ограничивать, не допуская его содержания свыше 30% общего объема грунта, укладываемого в насыпь;
укладку в насыпь комьев мерзлого грунта не допускать, если их линейные размеры превышают 0,2 м или две трети толщины уплотняемого слоя;
мерзлый грунт в насыпи размещать равномерно, не допуская его укладку в виде гнезд и концентрацию мерзлых комьев в откосной части насыпи;
планировку насыпи следует выполнять только после полного оттаивания грунта;
верхнюю часть насыпей, а также слой грунта над верхом водопропускных труб на высоту не менее 1 м отсыпать только талым, глинистым или дренирующим грунтом;
для насыпей за задними гранями устоев и конусов насыпей у мостов применять только талый дренирующий грунт;
насыпи на поймах рек в пределах затопления, а также регуляционные земляные сооружения возводить в зимнее время только из скальных и крупнообломочных грунтов, а также крупного и средней крупности песков;
насыпи на затопляемых поймах должны быть отсыпаны до начала половодья на высоту не менее 0,5 м выше отметки ожидаемого горизонта высоких вод, с учетом высоты волны, а также выполнены предусмотренные проектом укрепления откосов;
необходимо вести журнал работ, проводить наблюдения за состоянием насыпи как во время производства работ, так и в весенне-летний период, до полного оттаивания грунта;
высота насыпей, возводимых в зимнее время, не должна превышать величин, приведенных в табл. 40.
Таблица 40
Климат района |
Среднегодовая температура воздуха в град |
Наибольшая высота насыпи из глинистых грунтов в м |
1. Суровый |
ниже 2 |
2,5 |
2. Холодный |
От 2 до +1 |
3,5 |
3. Умеренный |
От +1 до +5 |
4,5 |
4. Теплый |
более +5 |
Без ограничения |
Примечание. Температуру воздуха среднюю за год следует принимать по данным главы СНиП «Строительная климатология и геофизика». |
18.5. При необходимости возведения в зимнее время насыпей или слоев мощностью более величин, указанных в табл. 40, следует предусматривать использование дренирующих грунтов, а при их отсутствии — разрабатывать индивидуальный проект насыпи из глинистого грунта. В последнем случае необходимо:
в качестве объектов для производства работ в зимнее время назначать насыпи на прочном основании (см. п. 2.24);
для железнодорожных насыпей предусматривать соответствующие запасы по высоте насыпи или ширине по верху;
предусматривать положение откосов или устройство берм, назначаемых по расчету;
проектировать верхнюю часть насыпей па высоту 1 м из талого грунта с отсыпкой этого слоя в теплое время года и уплотнением до установленных норм (см. п. 2.19), а при необходимости укладки пути в зимнее время — верхнюю часть насыпи толщиной не менее 0,8 м возводить из дренирующих грунтов.
18.6. Для железнодорожных насыпей, возводимых на полную высоту из глинистых грунтов при отрицательной температуре, необходимо предусматривать запас на осадку: до 5% высоты насыпи в районах с суровым и холодным климатом (см. табл. 40) и до 3% в районах с умеренным климатом.
19. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО ДОРОГ В РАЙОНАХ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТОВ
19.1. Земляное полотно следует проектировать в соответствии с положениями разделов 1 — 8 и 11 — 18 настоящих Указаний с учетом свойств вечномерзлых грунтов, оттаивающих в основании насыпей и выемок или в откосах выемок и водоотводных канав, и наличия мерзлотных процессов (бугров пучения, термокарста, солифлюкции, наледей).
19.2. Земляное полотно в пределах участков с прочным основанием (см. п. 2.24) следует проектировать независимо от глубины, характера залегания и температуры вечномерзлых грунтов.
19.3. Величину осадок земляного полотна, время, необходимое для консолидации основания, а также мероприятия по обеспечению прочности и устойчивости земляного полотна на недостаточно прочном и слабом основаниях, в том числе в пределах участков с наличием подземных льдов, следует устанавливать по результатам расчетов.
В целях сокращения величины осадок целесообразно в проектах предусматривать: обоснованное назначение конструкции и высоты насыпей; инженерную подготовку оснований; соответствующую организацию строительных работ по возведению земляного полотна, при которой растительно-моховой покров не нарушается.
19.4. Минимальную высоту насыпей следует назначать с учетом предохранения земляного полотна от снежных и песчаных заносов (см. п. 3.12), а на участках с сырым и мокрым основанием — дополнительно от деформации, связанных с морозным пучением грунтов, по нормам табл. 18.
Высоту насыпей на слабом основании, в том числе в пределах участков с наличием подземных льдов, необходимо назначать по результатам расчетов с учетом опыта проектирования, строительства и эксплуатации земляного полотна дорог в аналогичных мерзлотно-грунтовых условиях.
19.5. Для насыпей на слабом и просадочном основаниях, в том числе на марях и болотах, в районах активного развития термокарста и на участках с наличием подземного льда, следует применять преимущественно скальные, крупнообломочные и песчаные грунты.
19.6. Устойчивость и прочность основания насыпей высотой до 1,0 м и основной площадки выемок на участках с глинистыми грунтами, приобретающими при оттаивании мягкопластичную, текучепластичную или текучую консистенцию, рекомендуется обеспечивать заменой глинистого грунта основания дренирующим грунтом.
Толщина слоя замены грунта определяется расчетом в зависимости от расчетных нагрузок, прочностных характеристик грунта основания, с учетом необходимости предохранения земляного полотна от неравномерного пучения при замерзании нижележащих слоев грунта.
19.7. Водоотводные устройства на участках с прочным и недостаточно прочным основанием следует проектировать согласно пп. 12.1 — 12.5 настоящих Указаний. На участках со слабым и просадочным основанием для отвода поверхностных вод следует проектировать водоотводные канавы с продольным уклоном не менее 0,004 и размещать их на расстоянии 5 — 10 м от подошвы насыпей. Если в пределах мари не может быть обеспечен продольный уклон канавы более 0,004, то водоотводные канавы можно не предусматривать, а насыпи проектировать из дренирующих грунтов. На участках с наличием грунтовых вод водоотводные устройства следует проектировать в комплексе с противоналедными устройствами.
19.8. Противоналедные устройства необходимо предусматривать на участках действующих наледей, а также в местах возможного появления их в период строительства и проектировать в соответствии со специальными Указаниями.
ПРИЛОЖЕНИЕ I
Подразделение скальных пород по степени выветриваемости
Группа пород |
Степень выветриваемости |
Наименование пород |
Трещиноватость |
1 |
Сабовыветривающиеся |
Глубинные и излившиеся магматические породы, за исключением порфировидных и крупнозернистых пород с размером отдельных зерен от 5 до 10 мм. Некоторые метаморфические породы — кварциты, яшмы, мраморы, гнейсы рогово-обманковые, магматиты, эклогиты, роговики, скарны, спилозиты. Некоторые осадочные породы—песчаники, брекчии и конгломераты с очень прочной и стойкой цементацией (кремнистой, опаловой, железистой, карбонатной), плотные опоки, доломиты, мелкомикрозернистые известняки с размером отдельных зерен до 1 мм |
Слабая и средняя трещиноватость с наличием структурных блоков размерами более 0,3 м |
2 |
Легковыветривающиеся неразмягчаемые |
Все породы 1-й группы при наличии структурных блоков размером менее 0,3 м; крупнозернистые и порфировидные глубинные и излившиеся породы; хлоритовые, тальковые, амфиболитовые и другие кристаллические сланцы, филлитовые и глинистые сланцы; мергель с примесью глины до 50%; неразмягчаемые породы 3-й группы |
Для пород 1-й группы — с размерами блоков менее 0,3 м; для других пород — независимо от трещиноватости |
3 |
Легковыветривающиеся, в том числе размягчаемые |
Мергель с содержанием глины от 50 до 70%, мергелистая глина с содержанием глины от 70 до 90%; мергелистые, глинистые, глинисто-гипсовые и глинисто-мергелистые конгломераты, брекчии и туфобрекчии; глинистые и глинисто-гипсовые песчаники, туфы и туффиты, аргиллиты, алевролиты, трепел, мел и мелоподобные породы |
Независимо от трещиноватости |
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Метод стандартного уплотнения грунтов в лабораторных условиях
Таблица 41
Основные параметры приборов и способы |
Прибор конструкции |
|
уплотнения |
Союздорнии |
ЦНИИС |
Диаметр цилиндра или кольца в мм для размещения образцов уплотняемого грунта |
100 |
70 |
Высота цилиндра или кольца в мм |
127 |
52 |
Вес груза в кг |
2,5 |
2,5 |
Вес вертикальной стойки со штампом в кг |
1,3 — 1,4 |
1,9 |
Высота падения груза в мм |
300 |
300 |
Количество слоев, на которые разделяется образец грунта при уплотнении ударами груза |
3 |
1 |
Количество ударов на каждый слой при уплотнении: |
|
|
песков и супесей |
25 |
20 |
пылеватых супесей, суглинков, глин |
40 |
20 |
жирных глин |
50 |
— |
Целью стандартного уплотнения является определение практически максимальной плотности g ск.макс и оптимальной влажности Wo грунта, при которой достигается максимальная плотность.
В качестве стандартного принят метод уплотнения образцов грунта с использованием приборов Союздорнии или ЦНИИС (рис. 41 и 42, табл. 41).
Прибор Союздорнии следует применять для испытания грунтов с содержанием до 5% частиц размером более 5 мм, прибор ЦНИИС — для ускоренного испытания грунтов с содержанием до 5% частиц размером более 2 мм.
Образец исследуемого грунта уплотняют 4 — 6 раз при систематически увеличиваемой влажности. Уплотнение целесообразно начинать при влажности несколько большей, чем влажность грунта в воздушно-сухом состоянии, но отличающейся не менее чем на 8 — 10 от оптимальной, ориентировочно равной: для песков — 8 — 13 %; супесей — 9 — 15%; суглинков — 12 — 22%; глин — 16 — 26%.
Количество воды Q , необходимое для получения требуемой влажности грунта, определяют по формуле
Рис. 41. Схема прибора Союздорнии для стандартного уплотнения грунтов
1 — подстаканник; 2 — разъемный цилиндр; 3 — верхний стакан; 4 — стойка с уплотнителем; 5 — груз; 6 — ограничительное кольцо; 7 — зажимное кольцо; 8 — зажимной винт
Рис. 42. Схема прибора ЦНИИС для стандартного уплотнения грунта
1 — подстаканник; 2 — металлическая пластина; 3 — кольцо; 4 — зажим; 5 — насадка; 6 — штамп; 7 — гиря; 8 — стержень; 9 — ограничительное кольцо
Q = P (W тр - W н ) 0,01, (14)
где Р — вес грунта, подлежащего уплотнению, в г;
W тр , W н — влажность, соответственно требуемая и начальная, в %.
Опыты по уплотнению выполняют в следующем порядке. Вначале берут образец грунта в воздушно-сухом состоянии, размельчают и просеивают через сито с отверстиями 5 мм (для прибора Союздорнии) или 2 мм (для прибора ЦНИИС). Грунт, прошедший через сито, увлажняют до требуемой влажности, перемешивают, закладывают в цилиндр или кольцо прибора и уплотняют.
При использовании прибора Союздорнии уплотнение выполняют последовательно в три слоя. Каждый из слоев уплотняют ударами груза носим 2,5 кг, падающего с высоты 300 мм. Количество ударов назначают в зависимости от вида грунта (см. табл. 41).
При использовании прибора ЦННИС ударами падающего груза уплотняют одновременно весь образец грунта, укладываемого в кольцо и насадку пятью слоями, с уплотнением каждого из слоев вручную пестиком. Объемный вес уплотненного грунта g определяют по формуле
(15)
где P 1 — общий вес разъемного цилиндра или кольца с уплотненным грунтом в г;
Р2 — вес пустого цилиндра или кольца в г;
V — объем цилиндра или кольца р см.
Для определения влажности уплотненного грунта отбирают пробы по 15 — 20 г из верхней, средней и нижней частей образца.
Следующий опыт начинают с размельчения уплотненного в предшествующем опыте образца грунта и увеличения его влажности на 2 — 3% посредством добавления 50 — 70 г воды на каждые 3 кг грунта.
Объемный вес скелета или плотность грунта g ск в каждом опыте определяют по формуле
(16)
где g , W — соответственно объемный вес в г/см3 и весовая влажность в % уплотненного грунта.
По полученным данным строят кривую стандартного уплотнения (рис. 43), а по ней определяют максимальную плотность и соответствующую ей оптимальную влажность.
Рис. 43. Кривая стандартного уплотнения
Для грунтов, содержащих от 5 до 40 % частиц размером более 5 мм, максимальную плотность g ск.макс и оптимальную влажность w'0 определяют расчетным способом по формулам:
g ' ск.макс = g ск.макс Кg ; (17)
w'0 = Wo KW . (18)
где g ск.макс , Wo — соответственно максимальная стандартная плотность в г/см3 и оптимальная влажность в % отсеянного грунта с размером частиц менее 5 мм;
Кg , KW — коэффициенты, учитывающие влияние наличия крупных частиц соответственно на плотность и влажность грунта; их значения принимают по табл. 42.
Таблица 42
Содержание частиц крупнее 5 мм в % |
Кg |
KW |
Содержание частиц крупнее 5 мм в % |
Кg |
KW |
5 |
1, 02 |
0, 95 |
25 |
1,10 |
0,75 |
10 |
1,04 |
0, 90 |
30 |
1,13 |
0,70 |
15 |
1,06 |
0,85 |
40 |
1,15 |
0,65 |
20 |
1,08 |
0,80 |
|
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Характеристика грунтов особых разновидностей
Илы — глинистые грунты, имеющие в естественном состоянии влажность, превышающую границу текучести, и коэффициент пористости для супесей и суглинков e > 1, для глин e > 1,5.
Илы в естественном сложении отличаются сильной сжимаемостью, низкой прочностью и тиксотропными свойствами. Поэтому в случаях использования ила в качестве естественного основания необходимо предусматривать мероприятия, устраняющие его выдавливание, а также учитывать осадку насыпи.
Иольдиевые глины — особая разновидность морских илов, представленных глинами и суглинками. Верхние слои иольдиевых отложений общей мощностью от 0б3 до 2 м имеют сравнительно высокую плотность и прикрывают нижележащую толщу отложений, характеризующихся высокой влажностью (>60% ), малыми значениями объемного веса скелета грунта (g ск <1), резкой потерей несущей способности после разрушения естественной структуры, тиксотропными свойствами.
Лёссы, лессовые и лёссовидные грунты являются разновидностью глинистых пылеватых грунтов. Они отличаются столбчатой призматической текстурой, повышенной пористостью, превышающей, как правило, 40%, наличием крупных пор, видимых невооруженным глазом. В V дорожно-климатическом районе и других районах с засушливым климатом вертикальные откосы выемок в лёссах оказываются устойчивыми. При увлажнении лёссы быстро размокают; они подвержены просадкам при замачивании и сильному уплотнению под нагрузкой, легко размываются, причем устойчивость вертикальных откосов нарушается.
Пористость и влажность лёссовых и лёссовидных грунтов изменяется в более широких пределах, чем у лёссов. Поэтому размокание, размываемость, просадочность при замачивания, устойчивость в вертикальных откосах у лессовидных грунтов выражены в меньшей степени, чем у лессов, но в большей степени, чем у пылеватых нелёссовых грунтов.
Аргиллиты — группа твердых, камнеподобных глинистых пород в естественном залегании. Строительные свойства аргиллитов разнообразны. Они зависят от их состава, генезиса и стадий диагенеза. Аргиллиты в ряде районов страны подвержены интенсивному разрушению в откосах под воздействием природных факторов.