Технология производства работ

Железнодорожные здания и сооружения следует проектировать на основе системного использования материалов мерзлотно-инженерно-геологических, гидрогеологических и гидрометеорологических изысканий и исследований, выполняемых в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и настоящих Норм.

Возможность использования участков трассы и строительных площадок с наличием термокарста, наледей и других мерзлотных явлений следует устанавливать на основе результатов мерзлотно-грунтовых исследований и прогноза влияния мерзлотных явлений на эксплуатационную надежность железнодорожных зданий и сооружений.

Для инженерной оценки мерзлотно-грунтовых и других природных условий, а также для прогноза их изменения в процессе инженерного и хозяйственного освоения территории требуются данные, характеризующие в пределах строительных площадок и отдельных участков трассы:

• — климат;
• — распространение и залегание вечномерзлых грунтов;
• — вид, состав, сложение, строение и температурный режим грунтов;
• — мощность деятельного слоя;
• — физико-механические и теплофизические свойства грунтов в мерзлом и талом состояниях;
• — наличие, режим и свойства грунтовых вод;
• -мерзлотные процессы (морозное пучение, бугры пучения, наледи, подземный лед, термокарст, солифлюкция, трещинообразование).

При проектировании железных дорог в условиях Крайнего Севера необходимо учитывать, что основными причинами нарушения устойчивости, прочности и нормальной работы зданий и сооружений в районах вечной мерзлоты являются большие по величине и неравномерные по площади осадки вечномерзлых грунтов основания, возникающие вследствие повышения их температуры и оттаивания в процессе эксплуатации, а также воздействие наледного процесса и морозного пучения грунтов. Поэтому сооружения следует, по возможности, размещать на крупнообломочных, песчаных и глинистых грунтах без включения льда, при оттаивании которых могут возникать равномерные осадки, допустимые для данного сооружения, а также на скальных основаниях.

В зависимости от географического положения мощность сезонно оттаивающего слоя изменяется от 0,2—0,6 м в зоне арктической пустыни и тундры у побережья Северного Ледовитого океана до 3 м и более на широте 55—60°. В одном и том же районе мощность сезонно оттаивающегося слоя зависит как от природных особенностей рода грунта и его влажности, экспозиции склонов и их крутизны, вида растительности, мощности снегового покрова, погодных условий данного года, гидрологического режима), так н от хозяйственной деятельности человека, связанной с освоением территории вечной мерзлоты. В частности, мощность сезонно оттаивающего слоя зависит и от принятой конструкции земляного полотна и водоотводных сооружений, высоты насыпи, снятия или сохранения под ней растительного мохо-торфяного покрова, снегоочистки и других мероприятий, которые выбирают с учетом свойств оттаивающих грунтов.

Постоянно мерзлый, но не содержащий льда грунт, например крупнообломочный, щебенистый или песчаный без прослоек и линз льда (сухая мерзлая порода), не подвержен пучению при промерзании и размоканию при оттаивании. Поэтому, если возможно, дороги следует прокладывать по таким благоприятным грунтам или вблизи от мест их залегания, чтобы получить материал, пригодный для возведения устойчивых насыпей. Насыпи из сухих глинистых или крупнообломочных, щебенистых и песчаных грунтов, встречающихся в каменистой тундре, на склонах сопок и на песчаных косах, проектируют как и в обычных условиях независимо от температурного режима грунтов. Противоположностью сухих мерзлых пород являются водонасыщенные глинистые грунты, встречающиеся в тундре, на поймах рек в их низовьях, часто содержащие прослойки, жилы и линзы льда. Оттаивание этих грунтов может вызвать значительные деформации, просадки насыпей и выпирания основания из-под насыпи в сторону. В этих условиях земляное полотно возводят, как правило, в насыпях, причем принимают меры к возможному уменьшению мощности сезонно оттаивающего естественного грунта под насыпью (термоизоляционные насыпи), а также принимают меры к возможному осушению местности.

Земляное полотно при строительстве железных дорог в районах вечной мерзлоты может быть выполнено по типовой конструкции, либо по индивидуальному проекту.

Типовые решения при проектировании земляного полотна следует применять на участках трассы с наличием прочных и устойчивых в откосах грунтов независимо от глубины, характера залегания и температуры вечномерзлых грунтов. Ширину земляного полотна, крутизну откосов и очертание верха земляного полотна типовой конструкции следует назначать в зависимости от вида, состояния и строительных свойств используемого грунта с учетом возможного изменения его прочностных и деформативных характеристик при воздействии поездных нагрузок и процесса промерзания-протаивания. В пределах марей и торфяников глубиной более 1,0 м мощность насыпного грунта, включающая просевшую часть насыпи, должна быть не менее 2,0 м, причем высота насыпи должна быть не менее 1,5 м для дорог I и II категорий и 1,2 для дорог низших категорий, а соотношение между мощностью насыпного грунта и высотой слоя уплотненного талого торфа и основании насыпи — не менее 2:1 для дорог I и II категорий и 1,5:1 для дорог низших категорий.

Индивидуальные проекты необходимо разрабатывать в случаях, предусмотренных главой СНиП II-39−76, в том числе проекты земляного полотна в пределах:

• — марей, представляющих собой слабые или просадочные естественные основания;
• — участков с активным развитием или возможным возникновением термокарстового процесса;
• — участков с наличием сезонных и многолетних бугров пучения;
• — косогоров, сложенных сильнольдистыми нескальными грунтами, имеющими при оттаивании относительную осадку более 0,10;
• — наледей, действующих в естественных условиях, и прогнозируемых, в том числе в пределах выемок.
• — на участках со слабым и просадочным естественными основаниями, в пределах которых возникают осадки земляного полотна за счет деформирования грунтов деятельного слоя и оттаивающих вечномерзлых грунтов, необходимо предусматривать одно или комплекс противодеформационных мероприятий с учетом местных мерзлотно-грунтовых, гидрометеорологических, геоморфологических и других природных условий, в том числе:

Прочность и устойчивость земляного полотна могут быть обеспечены посредством:

• — преимущественного размещения трассы на участках залегания грунтов, слагающих прочное основание и устойчивых при оттаивании в откосах выемок;
• — преимущественного использования для возведения насыпей грунтов, имеющих лучшие строительные свойства и в меньшей мере подверженных изменению состояния под воздействием природных факторов;
• — конструктивных и организационно-технологических мер, направленных на ограничение величины, интенсивности и неравномерности осадок и морозного пучения грунтов земляного полотна и его основания, а также на содержание пути в нормальном состоянии в строительный период и в условиях эксплуатации на участках со слабым и просадочным основанием, в том числе:
• — создания запасов по ширине и высоте насыпей в соответствии с расчетной величиной деформации грунтов основания;
• — подготовки искусственного основания и применения других противодеформационных конструкций, в том числе с применением теплоизоляции, например из пенопласта, и геотекстиля в выемках и на подходах к ним, если грунты в естественном сложении являются пучинистыми и представляют собой слабое или просадочное основание земляного полотна (см. табл. 1);
• — минимального нарушения естественного растительно-мохового покрова, а также режима поверхностной и грунтовой воды в пределах участков земляного полотна со слабым и просадочным основанием;
• — производства земляных работ по возведению насыпей в зимнее время и с применением отсыпки нижних слоев грунта «с головы» и т. п.

Выбор способов обеспечения устойчивости сооружений и уменьшения осадок следует осуществлять на основе результатов технико-экономического сравнения вариантов по строительно-эксплуатационным показателям.

При этом необходимо учитывать следующее: мероприятия по сохранению грунтов основания в мерзлом состоянии назначаемые по надежным результатам теплотехнических расчетов, требуют тщательного выполнения проектных решений при строительстве и постоянного надзора за состоянием сооружений в период их эксплуатации. Нарушение даже одного из этих условий, как правило, приводит к деформациям сооружений и к затратам средств на их устранение, превышающим иногда первоначальную стоимость строительства;

Этот метод не применим к мостам и водопропускным трубам, подготовка искусственного основания и конструктивное приспособление сооружения к неравномерным осадкам должны предусматривать минимальные размеры эксплуатационных затрат, связанных с возникающими осадками оттаивающих грунтов основания.

Насыпи из связных глинистых грунтов возводят только при отсутствии дренирующих грунтов и при их влажности, не превышающей 1,2 оптимальной. При этом верхнюю часть насыпи толщиной не менее 0,5 м отсыпают из устойчивых гравийно-песчаных грунтов. На участках с большим насыщением грунтов подземным льдом, а также в тех случаях, когда оттаивание мерзлых грунтов может вызвать появление оврагов или водоемов вблизи земляного полотна, резервы для отсыпки насыпей не закладывают. В таких местах, а также при пересечении выемками торфяных бугров, участков образования наледных бугров и бугров пучения, на крутых неустойчивых косогорах и на участках со слабыми грунтами в основаниях земляное полотно проектируют и возводят по индивидуальным решениям с учетом местных условий.

Подъем верхней границы мерзлых грунтов повышает прочность основания, но слияние их с сезонно промерзающим слоем может нарушить режим надмерзлотных вод, остановить движение потока и вызвать напорное пучение. Когда в зимний период неравномерное промерзание грунта уменьшает пространство для потока грунтовых вод, в них возникает и все более возрастает гидростатическое давление. При дальнейшем промерзании незамерзшая, находящаяся под напором вода через образующиеся в грунте разломы и трещины изливается на поверхность, образуя ледяные поля (наледи), создающие препятствия для движения на десятках километров дороги. Такое же явление наблюдают и на мелких реках и ручьях, когда из-за образования льда на их поверхности живое сечение потока уменьшается и вода пробивается через трещины и слабые места ледяного покрова. Напорная вода при неравномерном промерзании может далеко перемещаться в горизонтальном направлении и являться причиной образования наледных бугров.

При составлении проекта организации работ учитывают суровый климат, неблагоприятные мерзлотно-грунтовые условия, а также труднодоступность и малую освоенность районов вечной мерзлоты. Продолжительность зимнего периода здесь составляет от 185 до 305 дней, поэтому работы, которые не зависят от периода года, выполняют зимой. При производстве строительных работ на открытом воздухе учитывают потери рабочего времени по метеорологическим условиям и вследствие снежных заносов. Эти потери могут достигать 25% от общей продолжительности зимнего периода и зависят от географического положения н группы жесткости погоды в данной местности. За полярным кругом в течение части зимы устанавливается полярная ночь; в этот период затруднены организация и проведение строительных работ на открытом воздухе.

В светлое время года летом осуществляют заблаговременно подготовительные работы по обеспечению зимних работ: рубка леса и кустарника, монтаж оборудования, постройка временных зданий и сооружений. Ряд работ в зимний период может быть выполнен даже с большим успехом, чем летом: возведение насыпей на марях, болотах и других участках со слабыми грунтами; взрывные работы в скальных грунтах, разжижающихся при оттаивании; удаление и замена слабых грунтов из основания земляного полотна в нулевых местах и выемках; рытье котлованов способом промораживания; свайные работы и устройство водозаборов; отсыпка берм и утепление откосов; работы по отсыпке насыпей на участках с сохранением грунтов основания в мерзлом состоянии; сосредоточенные земляные работы (глубокие выемки, насыпи на подходах к мостам), а также монтаж деревянных, стальных и железобетонных конструкций, транспортирование материалов. Не рекомендуются зимой работы по разработке мелких выемок, резервов для невысоких насыпей и канав.

В летний период работы ведут в две-три смены, используя длинный полярный день. В частности, земляные работы с использованием комплексной механизации ведут непрерывно на широком фронте, чтобы полностью использовать короткое лето — наиболее благоприятное время для ведения земляных работ с использованием местных, в том числе связных грунтов из резервов для возведения насыпей. Часто препятствием к использованию местных связных грунтов является их большая влажность при оттаивании. При влажности, превышающей 1,2 оптимальной, связный грунт сильно налипает к машинам и не может быть уплотнен до требуемой плотности. В этих условиях при отсутствии в районе строительства дороги несцементированных крупнообломочных или песчаных грунтов можно эффективно предварительно.

Рис. 4.4.11. Схема удаления мохорастительного покрова с поверхности резервов при сохранении его в основании насыпи: I — насыпь, II — промежуточные валы мохорастительного покрова после продольного прохода бульдозера; III — мохорастительный покров, уложенный в валы по обе стороны резервов; IV — грунт резервов; 1…3 — последовательность работы бульдозеров.

просушивать избыточно влажные грунты, правильно организовывая подготовительные и основные работы, а также правильно выбирая места для закладки грунтовых карьеров и рациональное очертание поперечного профиля земляного полотна.

Пологие откосы 1:3, 1:4 при высоте насыпи от 1 до 2 м и более, хотя и требуют некоторого увеличения земляных работ, создают более благоприятные условия для устойчивости основания насыпи и откосов. Вместе с тем при пологих откосах упрощается технология производства механизированных земляных работ, обеспечивается возможность лучшего уплотнения и укрепления откосов, а также уменьшается возможность снежных заносов.

Производство работ при возведении насыпей из местных связных грунтов начинают с заблаговременной (за год до основных работ) вырубки леса и удаления мохо-растительного покрова с площади будущих резервов (в весенний период). Осенью на участке устраивают водоотводные и дренажные канавы, а весной следующего года с площади резервов удаляют снег, чтобы создать благоприятные условия для просыхания грунтов. Благодаря высокой солнечной радиации В районах Крайнего Севера, незначительной продолжительности светового дня, небольшой относительной влажности воздуха с конца марта по август-сентябрь просушивание избыточно влажных грунтов в резервах происходит достаточно быстро. Так, при производстве работ в июле при температуре воздуха 25—27 С надо 5—6 дней, чтобы грунт в резервах просох от влажности 1,5—1,9 до 0,8—1,2 оптимальной, позволяющей выполнять земляные работы обычными способами. Разработку грунта в резервах и надвижку его в насыпь производят при глубине оттаивания 0,2—0,3 м звеном не менее чем из двух бульдозеров без нарушения мохо-растительного слоя в основании насыпи. При разработке избыточно влажных грунтов проходимость обычных машин ухудшается, поэтому применяют машины в «северном» исполнении с уширенными гусеницами или со снижены (до 30 Па) давлением в шинах машин на пневмоколесном ходу. Грунт просушивают в резерве с укладкой его в конусы на месте разравнивания для просушки тонкими слоями. Длина L фронту работ при послойной разработке оттаявшего на глубину h = 0,2— 0,3 м грунта в резервах зависит от интенсивноети оттаивания п (ориентировочно п «0,03 м/сут) и производительности П дорожных машин.

При известной глубине резерва hр и коэффициентах заложения внутреннего m и внешнего n откосов2 ширина резерва поверху b1 и ширина понизу b2:

b1=+()hр, b2 = — () hр

Производство земляных работ на участках с многолетнемерзлыми грунтами, имеющими при оттаивании недостаточную несущую способность, а также с наличием подземных льдов выполняют зимой с сохранением в основании насыпей мохо-растительного покрова или с подготовкой основания земляного полотна (вырезкой слабого грунта и льда и заменой его устойчивым грунтом) Расчистку полосы от леса производят только на ширину насыпи. Валку леса и корчевку пней выполняют зимой.

Поперечный профиль в этих условиях применяют также с пологими откосами I: 2 и положе, при высоте насыпи менее 2 м. Несцементированный, крупнообломочный или песчано-гравийный грунт для отсыпки насыпей в этих условиях привозят зимой из карьеров с продольной возкой.

Разработку грунта ведут в сосредоточенных карьерах экскаваторами с перевозкой материала автомобилями-самосвалами или тракторными тележками. При производстве работ на участках с подземными льдами, залегающими на глубине менее двойной мощности деятельного слоя, соблюдают следующий порядок и технологию работ:

• 1) расстояния не менее 75 м в каждую сторону от оси дороги объявляют запретными зонами, в пределах которых запрещают нарушать естественный рельеф и особенно растительный покров, корчевать пни, а также осушать заболоченную или заболачивать сухую местность, устраивать продольные или поперечные прорези в основании или у подошвы насыпей; нарушенный мохо-торфяной покров должен быть немедленно восстановлен.
• 2) не допускают скопления воды у насыпи как в период строительства, так и при эксплуатации дороги, для чего производят планировку полосы отвода путем подсыпок без нарушения растительного покрова;
• 3) движение транспортных средств не допускают вне основной дороги; временные дороги располагают за пределами 75 м запретной зоны, там же располагают и временные сооружения;
• 4) отсыпку насыпи начинают после замерзания грунтов деятельного слоя на толщину 20—40 см, обеспечивающую проезд транспортных средств без повреждения растительного слоя. С наступлением положительной температуры устройство насыпей на целине прекращают. В теплый период разрешают только заканчивать устройство насыпей, отсыпанных зимой на высоту 60 см и выше;
• 5) зимой снег с насыпей систематически удаляют, чтобы увеличить глубину промерзания.

В проекте производства работ дополнительно указывают: схемы размещения снегозащитных устройств; схемы расположения защитных запретных зон; участки зимних работ.

В косогорной местности земляное полотно из щебенистых и фильтрующих грунтов (полунасыпи-полувыемки) сооружают с предварительным оттаиванием грунта или без оттаивания. В первом случае за 20—30 дней до начала основных работ для оттаивания грунта на полосе отвода бульдозерами удаляют деревья, кустарник, снимают мохо-торфяной слой и обнажают мерзлый грунт. Расчистку полосы производят на ширину основания насыпи и резервов.

Для создания нормальных условий работы по мере оттаивания грунта плужными канавокопателями роют нагорные и водоотводные канавы с повторным их углублением.

Земляные работы выполняют по мере оттаивания в основном бульдозерами, а также экскаватором с погрузкой грунта в автомобили или тракторные прицепы. После оттаивания грейдерами выполняют планировочные работы.

Возведение земляного полотна без предварительного оттаивания мерзлых грунтов начинают сразу после снятия мохо-торфяного слоя и устройства нагорной канавы. Сначала с помощью взрывов на косогоре устраивают полку шириной 3—4 м для прохода дорожных машин. Чтобы удалять поступающую из грунта воду, на полке через 5—10 м прорывают поперечные ровики-дрены. Последовательными взрывами грунта на верховом откосе и перемещением его бульдозерами полку уширяют до проектных размеров. По мере ее уширения ровики удлиняют. Грунт, снятый с откосов, перемещают в насыпь.

После оттаивания и просыхания грунтов окончательно отделывают откосы, придавая им крутизну 1: 2 и положе в зависимости от влажности грунтов. Если влажность грунтов откоса более 0,6 предела текучести, за боковыми канавами отсыпают берму шириной до 3 м для периодической прочистки бульдозером оползающего с откоса грунта.

В отдельных случаях, когда необходимо обеспечить быстрый проезд по строящейся в летний период дороге, на болотистых участках устраивают настил из поперечно уложенных жердей диаметром 14— 16 см на продольных лагах; настил засыпают гравелистым грунтом слоем 30—40 см и более.

Водоотводные и противоналедные мероприятия и устройства

На участках, сложенных вечномерзлыми грунтами, сохраняющими устойчивость в откосах при оттаивании (см. п. 3.12), водоотводные устройства следует проектировать согласноСНиП II-39−76.

• — нагорные и водоотводные канавы в местностях с большими снежными заносами следует размещать с учетом отложений снега около снегозащитных устройств. При необходимости следует проектировать вторую нагорную или водоотводную канавы, располагаемые за пределами контуров снеговых валов.
• — для отвода поверхностной воды на марях следует предусматривать устройство водоотводных канав, размещаемых на расстоянии 5−10 м от подошвы насыпи.
• — водоотводные канавы следует проектировать с продольным уклоном не менее 0,004 на моховой и не менее 0,002 на кочковатой мари, шириной по низу не менее 0,8 м после их укрепления, глубиной не менее 0,6 м от низа кочек.
• — в пределах участков, где требуемый продольный уклон канав не может быть обеспечен или устройство продольных канав может привести к возникновению термокарстового процесса, следует предусматривать поперечный пропуск поверхностной воды посредством фильтрующих насыпей, дренирующих прорезей или других водопропускных сооружений, располагаемых в местах пересечения местных понижений или полос стока, по которым в естественных условиях происходит сосредоточенный сток поверхностной 3.52. В глубоких выемках, в пределах участков с наличием грунтовых вод и грунтов с большим содержанием льда, на марях и торфяниках в случаях, когда оползание откосов и заплывание канав окажутся неизбежными, а также в случаях, когда нарушение растительно-мохового покрова является недопустимым, следует предусматривать применение лотков или специальных водоотводных устройств, проектируемых индивидуально. На участках с наличием пучинистых грунтов целесообразно применять лотки телескопические полутрубные, коробчатые или другой конструкции, соответствующей местным условиям.
• — дренажи разрешается применять только при дебите источника и температуре грунтовой воды, обеспечивающих круглогодичную работу дренажа, или в случаях осуществления подогрева или других мероприятий, предохраняющих дренаж от промерзания. Проектирование и сооружение дренажей следует выполнять в соответствии с действующими методическими разработками.
• — в пределах участков земляного полотна со слабым и просадочным основанием, наледных участков, а также в местах залегания грунтов легкоразмываемых или неустойчивых в откосах после оттаивания, водоотводные и нагорные канавы необходимо проектировать возможно меньшего протяжения; объединение искусственных сооружений за счет пропуска воды по канавам в пределах таких участков не допускается.
• — в пределах участков с наличием подземного льда или грунтов, приобретающих текучее состояние после оттаивания, водоотводные устройства следует проектировать по данным детальных мерзлотно-грунтовых обследований, водоотводные и нагорные канавы необходимо проектировать минимальной глубины, с учетом глубины и площади залегания подземного льда, а также льдонасыщенности вечномерзлого грунта. При этом дно лотков и канав следует располагать от поверхности льда на расстоянии, превышающем двойную величину деятельного слоя в естественных условиях и двойную глубину лотка или канавы.

Укрепление откосов.

Обязательному укреплению подлежат откосы выемок в неустойчивых грунтах, откосы насыпей, возводимых из глинистых грунтов, мелких и пылеватых песков, а также крупнообломочного грунта с содержанием глинистого заполнителя более 30%; дно и откосы кюветов, нагорных и других водоотводных канав в глинистых грунтах, мелких и пылеватых песках.

Откосы выемок в глинистых грунтах, приобретающих при оттаивании консистенцию от твердой до мягкопластичной (IL Ј 0,75), в мелких и пылеватых песках, в том числе с включением гальки, гравия и дресвы от 30 до 50%, а также крупнообломочных и песчаных грунтов с глинистым заполнителем от 30 до 50%, целесообразно укреплять посевом многолетних трав районированных сортов с применением повышенной нормы высева семян и внесением соответствующих удобрений.

При этом выполнение работ по планировке и укреплению откосов необходимо предусматривать через 1−2 года после разработки выемки и образования нового деятельного слоя по ее периметру. В проектах выемок в глинистых грунтах, приобретающих мягкопластичную консистенцию, требуется предусматривать дополнительные объемы работ по 2−3 разовой планировке откосов, прочистке кюветов и уборке грунта, сплывающего с откосов в период формирования деятельного слоя.

Способы укрепления откосов выемок в глинистых грунтах, приобретающих при оттаивании текучепластичную и текучую консистенцию (IL > 0,75), в том числе при содержании в них гальки, гравия и дресвы до 30%, следует назначать с учетом местных мерзлотно-грунтовых условий, в комплексе с противодеформационными мероприятиями.

Способы укрепления дна и откосов кюветов, водоотводных канав и резервов, используемых как водоотводы, а также откосов подтопляемых насыпей следует назначать с учетом расчетной скорости течения воды и в зависимости от наличия местных материалов.

Откосы и дно канав в мягкопластичных суглинках и супесях целесообразно укреплять галечно-гравийным или щебенистым материалом толщиной слоя до 0,3 м в зависимости от размеров частиц используемого материала.

Способы и конструкцию укрепления выходов водоотводных устройств на крутые склоны логов необходимо назначать с расчетом на устранение возможности размывов склонов и образования оврагов.

Водопропускные сооружения.

Общие указания

На пересечениях трассой дороги участков с залеганием сильнольдистых вечномерзлых грунтов или включений подземного льда, оттаивание которых в период эксплуатации дороги может привести к появлению недопустимых деформаций сооружения и осадок примыкающих к ним участков насыпей, в случае невозможности переноса сооружения в другое место, следует разрабатывать индивидуальные проекты сооружений с использованием рекомендаций и предложений научно-исследовательских институтов.

В проектах сооружений, рассчитываемых на использование в качестве оснований вечномерзлых грунтов в мерзлом состоянии, должны быть предусмотрены устройства и установки, обеспечивающие сохранение этого состояния в течение всего срока службы сооружения, а также устройства для систематического контроля за температурой и состоянием вечномерзлых грунтов основания.

Мосты

При залегании в основании фундаментов просадочных вечномерзлых грунтов, оттаивающих в условиях эксплуатации, следует применять преимущественно внешне статически определимые системы пролетных строений, главным образом, балочного типа.

При залегании в основании фундаментов непросадочных при оттаивании вечномерзлых грунтов (скальных, крупнообломочных и песков) можно применять любые технически и экономически обоснованные системы мостов.

На переходах водотоков с перемещающимися донными отложениями и с карстоходом, а также на водотоках, с действующими наледями или в местах их возможного появления, следует применять мосты.

Фундаменты мостов

Фундаменты малых и средних мостов на вечномерзлых грунтах следует проектировать преимущественно из свай или свай-столбов. Фундаменты мелкого заложения допускается применять на несжимаемых скальных, малосжимаемых крупнообломочных и плотных песчаных грунтах, на твердых и полутвердых глинистых грунтах.

Водопропускные трубы

Водопропускные трубы разрешается применять на вечномерзлых грунтах и проектировать согласно СНиП 2.05.03−84 и ВСН 176−78 в случаях, если суммарная величина осадки оттаивающих грунтов основания может быть компенсирована величиной строительного подъема лотка трубы. При большей величине расчетной осадки основания следует разрабатывать индивидуальный проект трубы или рассматривать применение других видов водопропускных сооружений.

• 1)Железобетонные и бетонные трубы следует проектировать преимущественно с фундаментами мелкого заложения. В местах, где грунты не имеют достаточную по расчету несущую способность, следует рассматривать варианты применения других типов фундаментов или сооружений.
• 2) Основания металлических гофрированных труб следует проектировать согласно указаниям Инструкции ВСН 176−78. При этом основание труб, размещаемых в местах залегания просадочных при оттаивании вечномерзлых грунтов, следует проектировать с расчетом на сохранение растительно-мохового покрова под сооружением, а также перед оголовками.

Рис. 1.5. Металлическая гофрированная водопропускная труба: 1 — песчано-гравийная подушка; 2 — грунтоцементный экран; 3 — обмазочная изоляция внутренней и наружной поверхности; 4 — укрепление бетонными плитами; 5 — граница первоочередной засыпки трубы; 6 — бетонный лоток

Для повышения прочности и стабильности основания труб и прилегающих к ним участков насыпей в местах залегания подземного льда на глубине, равной или меньшей двойной мощности деятельного слоя в естественных условиях или высокотемпературных льдонасыщенных вечномерзлых грунтов, целесообразно предусматривать в качестве противодеформационных устройств:

• — наброску из камней размером 25−40 см на откосы прилегающих к трубе участков насыпи протяженностью около четырех диаметров трубы от оси крайнего очка трубы, толщину слоя наброски назначать равной 1,0−1,5 м, высоту — не менее 1,0 м над верхом трубы;
• — охлаждающие установки, рассчитанные на сохранение грунтов основания в мерзлом основании;
• — послойную засыпку пазух котлованов местным грунтом с соответствующим уплотнением каждого слоя.

Фильтрующие насыпи.

В пределах равнинных участков трассы, в том числе на марях, где применение мостов и водопропускных труб согласно действующим нормам не предусматривают, следует применять фильтрующие насыпи с размещением их в местах пересечения локальных поперечных понижений местности — полос стока поверхностной воды.

Возможность и целесообразность применения фильтрующих насыпей в качестве малых водопропускных сооружений необходимо устанавливать на основе сравнения вариантов применения мостов и труб с учетом эксплуатационных расходов, срока службы сооружений и условий их текущего содержания. При этом необходимо учитывать, что применение фильтрующих насыпей наиболее целесообразно в районах с наличием местных запасов камня морозостойких пород; на водотоках и на пересечениях водотоков с расчетным расходом менее 5 м3/с; - на участках насыпей высотой 2,5 м и менее; в сейсмических районах; на участках насыпей, подлежащих реконструкции в связи со смягчением продольного уклона пути или введением в перспективе повышенных нагрузок от подвижного состава, требующих, как правило, перестройки мостов и труб.

Балластировочные работы.

Для щебеночных балластов следует применять щебень фракций 40−70 или 25−60 мм для нижнего слоя и 10−40 мм — для верхнего подбивочного слоя и для засыпки междушпальных ящиков.

Объем щебня, гравия и песка для балласта следует определять с учетом коэффициента запаса на уплотнение, который ориентировочно принимается в пределах 1,25−1,3 для щебня и гравия, 1,4−1,5 — для щебня шлакового, 1,2 — для песка, и уточнять его значение по результатам пробной укатки.

Нижний слой балласта должен укладываться непосредственно на уплотненное земляное полотно или подстилающий слой песка, а верхний слой — на уплотненный нижний слой балласта после укладки на него путевой рельсо-шпальной решетки.

Движение транспортных средств по земляному полотну при неустойчивом состоянии грунта не допускается.

Нижний слой балласта должен укладываться такой толщины, чтобы его поверхность после укатки находилась не менее чем на 7 см ниже проектной отметки подошвы шпал.

Нижний слой балласта следует распределять по земляному полотну или на подстилающий слой песка равномерно и уплотнять: щебеночный и шлаковый балласты — катками с гладкими вальцами, гравийный балласт — самоходными катками на пневматических шинах, а песчаный балласт — механизированными трамбовками или поверхностными вибраторами, применяя при необходимости полив водой. Допускается уплотнение гравийной смеси производить катками с металлическими вальцами — вначале легкими (5−8 т), а затем более тяжелыми (10 т и более).

Уплотнять нижний слой щебня в выемке следует в два этапа: в первый этап до достижения устойчивого положения фракций щебня и во второй-до достижения надлежащей жесткости щебеночного слоя за счет взаимозаклинивания щебня.

Признаками достижения необходимого уплотнения в первом этапе служит прекращение образования волны перед катком и отсутствие заметной на глаз осадки щебня, а во втором этапе — отсутствие подвижности щебня и следа от прохода катка.

Уплотнение щебеночного балласта катками следует начинать от краев корыта с последующим приближением проходов катков к оси пути, перекрывая предыдущие следы на 1/3ширины барабана.

При уплотнении во второй этап щебень непосредственно перед его укаткой следует поливать водой поливочными машинами из расчета 12−15 л/м2 укатываемой поверхности. В первый этап укатки следует поливать водой лишь щебень осадочных пород из расчета 8−40 л/м2.

При производстве балластировочных работ в зимнее время необходимо соблюдать следующие требования:

• — земляное полотно должно быть очищено от снега и льда;
• — балласты песчаный, гравелистый и ракушечный должны быть сухими (с влажностью до 6%);
• — величина участка работ должна назначаться так, чтобы в течение рабочей смены на нем полностью заканчивалась балластировка пути;
• — балластный слой следует уплотнять без увлажнения и непосредственно после отсыпки слоя.

Весной, после оттаивания земляного полотна, должен быть произведен послеосадочный подъем пути до проектных отметок и его окончательная отделка.

Путеукладочные работы.

Путеукладочные работы следует выполнять преимущественно звеньевым способом, предварительно заготавливая на звеносборочных базах (монтажных площадках) звенья из скрепленных между собой рельсов и шпал (рельсо-шпальных решеток) и блоки специальных частей (стрелок, крестовин, пересечений, компенсаторов).

Звенья и блоки перед отправкой к месту укладки должны проходить проверку качества их сборки. Укладку шпал и рельсов в путь следует производить непосредственно на нижний балластный слой, очищенный от мусора и грязи, с последующей выверкой шпал по заданным расстоянию между их осями и эпюре.

При разгрузке рельсы должны предохраняться от повреждения. Сбрасывание рельсов при разгрузке не допускается. Шпалы следует укладывать на прямых участках — по угольнику, нa кривых — по направлению радиуса кривой, а в стрелочных переводах — по типовым эпюрам.

Концы шпал должны выравниваться по шнуру на однопутных линиях — справа по ходу пикетажа, а на двухпутных — справа по ходу движения трамвая.

Переход от участков рельсов, уложенных с подуклонкой, к участкам рельсов и специальных частей, улаженных без подуклонки, следует осуществлять постепенно на протяжении не менее 10 м.

Крепление контррельсов к рабочему рельсу следует производить болтами и тягами поочередно. Стыки контррельсов должны быть сборными. Болты в стыках следует устанавливать гайками внутрь колеи.

Контррельсы должны прикрепляться к шпалам с внутренней стороны колеи, а рабочие рельсы — с наружной стороны.

После подъемки пути, подбивки шпал и рихтовки пути должна производиться обкатка трамвайных путей поездной нагрузкой не менее 20 тыс. т.

Рельсовый путь после обкатки окончательно отрихтовывается, устанавливается на отметки продольного профиля (с превышением до 10 мм на осадку), производится окончательная подбивка шпал и контролируется правильность установки пути, Сварку рельсов из углеродистой стали следует производить электроконтактным способом. Допускается также применять сварку термитом и дуговую электросварку ванным способом.

При сварке рельсов и специальных частей должны соблюдаться требования соответствующих государственных стандартов, технических условий и инструкций на сварочные работы, утвержденных в установленном порядке. Все сварные стыки должны проверяться дефектоскопом.

Величину зазора в компенсаторах в момент их укладки следует принимать по проекту для соответствующей температуры окружающего воздуха.

Концы рельсов, укладываемых на мостах, должны быть выпущены за пределы пролетного строения не менее чем на 2 м.