Добавил:
Студент, если у тебя есть завалявшиеся работы, то не стесняйся, загрузи их на СтудентФайлс! Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
metodicheskie_ukazaniya_po_proektirovaniyu_zemlyanogo_polotna_na_slabykh.pdf
Скачиваний:
51
Добавлен:
16.09.2020
Размер:
3 Мб
Скачать
☆

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Министерство

Ведомственные строительные нормы

 

транспортного

Методические указания

строительства

СССР

по проектированию земляного полотна

 

на слабых грунтах

Внесены Всесоюзным

 

 

научно-

Одобрены

 

исследовательским

 

институтом

Техническим

Срок

транспортного

введения -

строительства (ЦНИИС)

управлением

и Государственным

Министерства

1 июля 1967

Всесоюзным дорожным

транспортного

г.

научно-

строительства СССР

 

исследовательским

12 октября 1966 г.

 

институтом

 

 

(СоюздорНИИ)

 

 

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ. ОБЩИЕ

ТРЕБОВАНИЯ К ПРОЕКТУ

1.Настоящими «Методическими указаниями» следует руководствоваться при проектировании земляного полотна железных и автомобильных дорог на участках распространения слабых грунтов.

2.К слабым относятся грунты, при использовании которых в качестве оснований насыпей даже минимально допустимом высоты необходимо учитывать в проекте возможность значительных деформаций основания в результате воздействия нагрузок от веса насыпи и транспорта.

3

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

3.Земляное полотно железных и автомобильных дорог на участках слабых грунтов проектируется в насыпях. Оно должно отвечать общим требованиям к конструкциям, грунтам, методам возведения, предусмотренным СНиП II-Д.1-62 «Железные дороги колеи 1524 мм общей сети. Нормы проектирования» и СНиП II- Д.5-62 «Автомобильные дороги общей сети СССР. Нормы проектирования». Кроме того, для учета деформаций основания необходимо соблюдать специальные требования, изложенные в разделе III настоящих «Методических указаний».

4.Изыскание и проектирование земляного полотна на участках слабых грунтов в общем случае проводится в две стадии:

I - составление проектного задания;

II - разработка рабочих чертежей.

На стадии проектного задания выявляются участки, где могут быть применены типовые решения и где требуется индивидуальное проектирование в соответствии с действующими СНиП II-Д.1-62 и II-Д.5-62.

На стадии разработки рабочих чертежей составляются проекты на участки, для которых необходимо индивидуальное проектирование.

5. Изыскания и проектирование особо сложных индивидуальных участков земляного полотна, требующих выполнения большого объема специальных обследований, должны проводиться в три стадии:

I - составление проектного задания;

II - разработка технического проекта;

III - рабочее проектирование.

6. Конструкция земляного полотна на участках слабых грунтов назначается на основе технико-экономических расчетов различных вариантов и их сравнения.

Для обоснования выбора конструкции земляного полотна проект должен содержать:

4

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

материалы подробного инженерно-геологического обследования грунтовой толщи на участках залегания слабых грунтов, включая данные по мощности и расположению в плане и профиле отдельных слоев и расчетным значениям физико-механических характеристик грунтов этих слоев, положения уровня грунтовых вод и т.п.;

исходные данные по проектируемой насыпи (высота и другие геометрические параметры, а также свойства грунтов, укладываемых в насыпь) и расчетные условия движения;

результаты инженерных расчетов, обосновывающие принятую конструкцию;

указания по порядку сооружения запроектированной конструкции.

7.Объем, состав и методы получения данных, необходимых для обоснования конструкции земляного полотна, так же как и методы расчетов, зависят от стадии проектирования. Рекомендации по методике инженерно-геологического обследования на участках слабых грунтов и расчета и конструирования земляного полотна на этих участках изложены в разделах II и III настоящих «Методических указаний».

2.ТИПЫ СЛАБЫХ ГРУНТОВ И ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

8.Слабые грунты следует разделять на следующие типы:

а) органические слабые грунты (торфы, некоторые виды сапропелей и т.п.), содержащие более 60 % по весу органических веществ;

б) органо-минеральные слабые грунты (заторфованные глины, заторфованные илы и т.п.), содержащие от 10 до 60 % органических веществ;

в) минеральные слабые грунты (илы, иольдиевые глины, переувлажненные глинистые грунты, грунты мокрых солончаков и т.п.), содержащие менее 10 % органических включений*.

* К слабым грунтам, кроме перечисленных, относятся лёссовидные просадочные грунты, плывуны и др., которые в данных «Методических указаниях» не рассматриваются.

5

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

9. Т о рф - своеобразное, относительно молодое геологическое образование, создающееся в результате отмирания болотной растительности при избыточном количестве влаги и недостаточном доступе воздуха. Для торфа в его естественном состоянии характерна высокая влажность - от 150 до 2900 %.

По внешнему виду он представляет собой волокнистую (при малой степени разложения растительных остатков) или аморфную (при высокой степени разложения) массу. Сухое вещество торфа состоит из не вполне разложившихся растительных остатков - растительного волокна, продуктов разложения растительных остатков - темного бесструктурного вещества (гумуса) и неорганических примесей (золы).

10. Сапропели представляют собой озерные отложения, образующиеся в водоемах в результате отмирания заселяющих их животных и растительных организмов и оседания минеральных частиц, заносимых водой и ветром.

В торфяных болотах сапропели нередко образуют придонные слои. Сапропелевые отложения могут быть в текучем состоянии (преимущественно современные озерные отложения верхних слоев), в пластичном (залегающие под торфяным пластом небольшой мощности), в полутвердом и твердом (наиболее глубокие сапропелевые отложения, подвергнувшиеся естественному уплотнению).

Объемный вес сапропелей в естественном состоянии достигает 1,2 - 1,3 г/см3. Содержание извести колеблется от 7 до 80 % (в известковых отложениях). Зольность сапропелевых отложений бывает различной в зависимости от преобладания в них органического вещества и составляет 6 - 20 %, доходя в сильноминерализованных сапропелях до 60 - 70 %.

Торфы и сапропели являются типичными представителями болотных грунтов. В состав болотных отложений входят также жидкие образования (прослои внутризалежных вод, вода со сплавиной и т.д.).

Визуальные характеристики перечисленных разновидностей болотных отложений и значения их физико-механических характеристик приводятся в табл. 1.

Таблица 1

6

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Классификация болотных грунтов

7

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

 

 

 

 

 

 

 

Модуль

 

 

 

 

 

 

 

деформации

 

 

Природная

Степень

Объемный

 

Е, кг/см2,

 

 

 

 

при

 

 

Разновидность

вес

 

Коэффициент

 

 

Вид грунтов

влажность разложения

 

нагрузке р,

грунта

скелета

3

пористости e

 

 

Wпр, %

R, %

gск, г/см

 

кг/см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

1,0

1,5

Торфяные А.

Осушенный

До 300

-

0,20

 

< 5

2,4

2,6

2,7

минерализованный

 

 

 

 

 

 

 

 

и

погребенный

 

 

 

 

 

 

 

 

торф

 

 

 

 

 

 

 

 

Б.

Маловлажный

300 - 600

> 50

0,20 - 0,15

5 - 8

2,4

2,6

2,7

(лесной) торф

 

 

 

 

 

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

1,8

2,1

2,5

В.

Средней 600 - 900

50 - 30

0,15 - 0,10

8 - 14

1,8

2,1

2,5

влажности

 

 

 

 

-

-

-

(лесотопяной)

 

 

 

1,3

1,7

2,0

торф

 

 

 

 

 

 

 

8

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

 

 

 

 

 

 

 

Модуль

 

 

 

 

 

 

 

деформации

 

 

Природная

Степень

Объемный

 

Е, кг/см2,

 

 

 

 

при

 

 

Разновидность

вес

 

Коэффициент

 

 

Вид грунтов

влажность разложения

 

нагрузке р,

грунта

скелета

3

пористости e

 

 

Wпр, %

R, %

gск, г/см

 

кг/см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

1,0

1,5

Г. Очень влажный 900 - 1300

30 - 10

0,10 - 0,06

14 - 20

1,3

1,7

2,0

(топяной) торф

 

 

 

-

-

-

 

 

 

 

0,9

1,4

1,8

9

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

 

 

 

 

 

 

 

Модуль

 

 

 

 

 

 

 

деформации

 

 

Природная

Степень

Объемный

 

Е, кг/см2,

 

 

 

 

при

 

 

Разновидность

вес

 

Коэффициент

 

 

Вид грунтов

влажность разложения

 

нагрузке р,

грунта

скелета

3

пористости e

 

 

Wпр, %

R, %

gск, г/см

 

кг/см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

1,0

1,5

Д.

Избыточно- > 1300

-

0,06

20

<

<

<

влажный

 

 

 

0,9

1,4

1,8

10

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

Модуль

 

 

 

 

 

 

 

 

деформации

 

 

 

Природная

Степень

Объемный

 

Е, кг/см2,

 

 

 

 

 

при

 

 

Разновидность

вес

 

Коэффициент

 

 

Вид грунтов

влажность разложения

 

нагрузке р,

 

грунта

скелета

3

пористости e

 

 

 

Wпр, %

R, %

gск, г/см

 

кг/см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

1,0

1,5

Сапропелевые Е.

Маловлажный

< 200

-

-

 

-

-

>

-

 

(плотный)

 

 

 

 

 

 

5,0

 

 

Ж.

Влажный 200 - 1000

-

-

 

-

-

5,0

-

 

(рыхлый)

 

 

 

 

 

 

-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

Жидкие

З. Вода и жидкие

-

-

-

-

- - -

образования

образования

 

 

 

 

 

11

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

 

 

 

 

 

 

 

Модуль

 

 

 

 

 

 

 

деформации

 

 

Природная

Степень

Объемный

 

Е, кг/см2,

 

 

 

 

при

 

 

Разновидность

вес

 

Коэффициент

 

 

Вид грунтов

влажность разложения

 

нагрузке р,

грунта

скелета

3

пористости e

 

 

Wпр, %

R, %

gск, г/см

 

кг/см2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,6

1,0

1,5

Т а б л и ц а 2

Строительная классификация морских илов

Вид ила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление сдвигу в

фильтрации

 

 

Модуль деформации Е,

Кф, см/сек, в

 

 

природном состоянии сусл,

 

 

кг/см2, в зависимости от

кг/см2, в зависимости от

зависимости

 

 

 

коэффициента

 

 

коэффициента

 

 

от

 

 

 

 

консистенции В

 

 

 

коэффициента

наименование

число

 

 

 

консистенции В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

консистенции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вида

пластичности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

1,0 1,5 2,0

2,5

3,0

3,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

1

2

3

 

£ 3

³

³

³

³ 33

³ 31

³

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 £ Wп <

44

39

36

 

 

28

 

 

 

 

 

< 2 × -1 ×

 

Супесчаный

 

 

 

 

 

 

0,35 0,26 0,21 0,18 0,17

 

7

 

 

 

 

 

 

17

10-5

10-4

 

 

³ 5

£

£

£

£ 31 £ 29

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

36

33

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Вид ила

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление сдвигу в

фильтрации

 

 

Модуль деформации Е,

Кф, см/сек, в

 

 

природном состоянии сусл,

 

 

кг/см2, в зависимости от

кг/см2, в зависимости от

зависимости

 

 

 

коэффициента

 

 

коэффициента

 

 

 

от

 

 

 

 

 

консистенции В

 

 

 

коэффициента

наименование

число

 

 

 

консистенции В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

консистенции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вида

пластичности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

 

1,0 1,5 2,0

2,5

3,0

3,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

1

2

3

 

£ 11

£

£

£

£10,5 £ 10

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

12

11

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

16

13

12

10,5

9,5

9,5

 

 

 

 

 

<

(1 ¸

(3 ¸

14

Суглинистый

7 £ Wп <

 

 

 

 

 

 

0,27 0,22 0,17 0,13 0,11

3) ×

14)

×

17

 

 

 

 

 

 

0,11

×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

-6

10

-6

 

13

23 18 14

11

9,0 8,0

 

 

 

 

 

 

 

10-6

 

 

³ 14

³

³

³

³ 11

£8,0

£

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40

25

18

 

 

6,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ 26 ³ ³ 9 ³ 5 ³ 3

-

-

£

£

£

£

-

-

 

 

 

 

 

 

 

12

 

 

 

 

 

0,13 1,11 0,09 0,08

 

 

 

 

 

 

 

 

30

8

5

3,5

3

-

-

0,16 0,12 0,10

-

-

-

(0,6

(3,6

 

 

 

¸

¸

8 ×

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глинистый

Wп ³17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,4)

7,8)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

-7

 

35

6,6

4

3,2

3

-

-

0,21 0,08 0,02

-

-

-

×

×

 

 

 

 

 

10-7 10-7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

³ 44 - £ £ 3 £ 3

-

 

³

³

³

-

-

-

 

 

 

 

 

 

 

 

3,5

 

 

 

 

0,24 0,14 0,12

 

 

 

 

 

 

 

 

11. И л а м и называются глинистые грунты в начальной стадии формирования, которые образовались как структурный осадок в воде при наличии микробиологических процессов и обладают в

13

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

природном сложении влажностью, превышающей влажность на границе текучести, и коэффициентом пористости e > 1 для супесей

исуглинков и > 1,5 для глин*.

·СНиП II-А.10-62.

·** Чувствительность грунта - отношение его прочности при ненарушенном сложении к прочности при нарушенной структуре (при одинаковой плотности и влажности).

Илы в природном залегании характеризуются скрытотекучей консистенцией, наличием структурных связей и способностью к тиксотропным превращениям.

Скелет грунта состоит в основном из глинистого и карбонатного вещества. В состав глинистых фракций илов входят минералы групп монтмориллонита, гидрослюд и каолинита.

Содержание гумуса в илах колеблется от 1 до 10 %.

Классификация и средние расчетные характеристики илов приведены в табл. 2, которая составлена по материалам ВНИИОСПа.

12. Иольдиевые глины - послеледниковые четвертичные отложения, особая разновидность морских илов - распространены в северо-западных районах СССР и представлены глинами и суглинками голубого и зеленовато-серого цвета.

Физико-механические свойства верхней, более плотной части толщи мощностью 0,3 - 2,0 м, называемой коркой, отличаются от свойств подстилающих глин и характеризуются влажностью до 55 %, объемным весом скелета, превышающим 1, и величиной чувствительности**, доходящей примерно до 7.

У глин подстилающего слоя - высокая влажность (обычно более 60 %), значительно превышающая их верхний предел пластичности, скрытотекучая консистенция, объемный вес скелета в подавляющем большинстве случаев меньше 1 и чувствительность 200 - 600. Из этого следует, что для глин, залегающих под коркой, характерна резкая потеря прочности и переход в текучее состояние при механическом разрушении естественной структуры.

14

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Ориентировочные показатели физико-механических свойств грунтов корки и подстилающих иольдиевых глин приводятся в табл. 3.

Т а б л и ц а 3

Средние значения показателей физико-механических свойств иольдиевых глин

 

 

Объемный

 

Угол внутреннего трения j,

Коэффициент

 

 

Природная

вес

Сцепление

град

 

в интервале

Ко

 

 

 

Вид грунта

влажность

влажного

 

 

сжимаемости

ф

с, кг/см2

 

 

 

Wпр, %

грунта

 

консолидированный быстрый

нагрузок от 0

К

 

 

gW, г/см3

 

до 1, кг/см2

 

 

 

 

 

сдвиг

сдвиг

 

 

Корка

19 - 55

1,75 - 2,10

до 0,6

17 - 22

8 - 16

0,07 - 0,09

 

Подстилающие

47 - 75 1,55 - 1,75

до 0,2

0

0

0,22 - 0,35

 

 

 

 

 

 

 

 

слои глины

75 - 100 1,45 - 1,55

до 0,1

0

0

0,57 - 0,65

 

 

 

13. М о к р ы е с о л о н ч а ки -

это солончаки, переувлажнение

 

которых препятствует их разработке и уплотнению и часто не

 

позволяет им служить надежным основанием земляного полотна.

 

 

Ориентировочные расчетные значения механических показателей грунтов мокрых солончаков в зависимости от их глинистости и консистенции приводятся в табл. 4, составленной на основе работ Казахского филиала СоюздорНИИ.

14. В северных и некоторых других районах Советского Союза на избыточно увлажненных участках, в частности в поймах рек, глинистые грунты следует относить к типу слабых грунтов из-за весьма низких механических характеристик.

Ориентировочные значения расчетных показателей переувлажненных глинистых грунтов в зависимости от консистенции приведены в табл. 5.

15

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Т а б л и ц а 4

Строительная классификация грунтов мокрых солончаков

Вид грунта

Сцепление грунта при

Угол внутреннего

 

 

 

 

 

 

 

 

трения при

 

 

Модуль

 

 

 

природной плотности

 

 

 

 

 

 

 

природной

 

деформации Е в

 

 

 

с, кг/см2, в

 

 

 

 

 

 

 

плотности j, град, в

зависимости от

 

 

зависимости от

 

 

 

 

зависимости от

коэффициента

 

 

 

коэффициента

 

 

 

 

 

коэффициента

консистенции В

 

 

консистенции В

 

 

определяющий

 

консистенции В

 

 

 

 

 

наименование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

признак

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,5

0,75

1,0

1,5

³

0,5

0,75 1,0 1,5

³

0,5

0,75 1,0 1,5

³

 

 

-

-

-

-

2,0

-

-

-

-

2,0

-

-

-

-

2,0

 

 

0,75

1,0

1,5

2,0

 

0,75

1,0

1,5 2,0

 

0,75

1,0

1,5 2,0

 

Супесчаный

1 £ Wп < 7

0,7

0,4

0,2

0,05 0,00 32 - 23 -

16

8 -

<

50 - 40 - 34

27

<

 

 

-

-

-

-

 

23

16

- 8

7

7

40

34

-

-

23

 

 

0,4

0,2

0,05 0,00

 

 

 

 

 

 

 

 

27

23

 

Суглинистый

7 £ Wп < 17

0,4

0,27 0,18 0,06 0,00 20 - 16 -

13 8 -

<

28 - 24 - 21

18

<

 

 

-

-

-

-

 

16

13

- 8

5

5

24

21

-

-

16

 

 

0,27 0,18 0,06 0,00

 

 

 

 

 

 

 

 

18

16

 

Глинистый

Wп ³ 17

0,4

0,27 0,18 0,06 0,00 20 -

16 -

13

8 -

<

28 - 24 - 21

18

<

 

 

-

-

-

-

 

16

13

- 8

5

5

24

21

-

-

16

 

 

0,27 0,18 0,06 0,00

 

 

 

 

 

 

 

 

18

16

 

Т а б л и ц а 5

Расчетные значения показателей механических свойств переувлажненных глинистых грунтов

16

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

 

Вид грунта

Сцепление с,

 

Угол

 

Модуль

 

 

 

 

 

 

 

внутреннего

деформации Е,

 

 

 

 

 

 

кг/см2, в

трения j, град,

кг/см2, в

Объемный

 

 

 

зависимости

 

 

 

в зависимости

зависимости

вес влажного

 

 

 

 

от

 

 

от

 

 

от

 

грунта gW,

 

 

 

коэффициента

 

 

 

 

 

 

 

коэффициента коэффициента

 

т/м3

 

 

 

 

консистенции

консистенции

консистенции

 

 

 

наименование

определяющий

 

В

 

 

В

 

 

В

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

признак

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,50

0,75

³

0,50

0,75

³

0,50

0,75

³

0,50

0,75

³

 

 

 

-

-

1,0

-

-

1,0

-

-

1,0

-

-

1,0

 

 

 

0,75

1,00

0,75

1,00

0,75

1,00

0,75

1,00

Супесь

 

1 £ Wп < 7

0,05

0,02

0,00

20

18

14

380

190

125

1,90

1,85 1,80

Суглинок

 

7 £ Wп < 17

0,15

0,10

0,05

17

13

10

190

125

60

1,90

1,85 1,80

Глина

 

Wп ³ 17

0,20

0,10

0,05

14

8

6

125

60

30

1,95

1,90 1,80

П р и м е ч а н и е . Значения cW и jW получены при консолидированных испытаниях.

17

Соседние файлы в предмете Возведение земляного полотна в особых условиях