Раздел 4. Общие положения универсального принципа проектирования

Раздел 4. Общие положения универсального принципа проектирования

1. Принцип проектирования дорожных насыпей (преимущественно высотой до 3 м) в районах распространения многолетнемёрзлых грунтов, включающий укладку слоев переувлажнённого и/или мёрзлого (некондиционного) грунта, и верхнего слоя из кондиционного или дренирующего грунта с допущением последующего частичного оттаивания грунтов вечномёрзлого основания в период эксплуатации, отличающийся тем, что с целью:

а) повышения устойчивости дорожных насыпей на вечной мерзлоте (в условиях происходящего и прогнозируемого на ближайшие 100 лет глобального потепления), усиливают действие естественного механизма дополнительной природной "подзарядки" холодом их вечномёрзлого основания эффектом "теплового диода";

б) улучшения экологичности, экономичности и повышения темпов сооружения дорожных насыпей на вечной мерзлоте, путём расширения возможностей использования некондиционных местных (переувлажнённых и/или мёрзлых грунтов, например, глинистых, торфяных, крупнообломочных с переувлажнённым глинистым заполнителем более 30% и др.), с результирующим внесением минимальных изменений в природную среду;

в) усиления гашения неравномерностей строительно-эксплуатационной осадки в частично оттаивающем и постепенно (1-2 тёплых периода) стабилизирующемся мёрзлом основании, первично пластичным переувлажнённым глинистым грунтом в нижней части насыпи (желательно с геосинтетической прослойкой сверху) с недопущением им последующего затекания в осадочную чашу воды:

При расчете глубин оттаивания - промерзания многослойной дорожной конструкции насыпи (включая оттаивающий слой мёрзлого основания) достигается выполнение условия тепловой устойчивости вечной мерзлоты в основании насыпи:

, (4.1)

где - расчётная глубина промерзания многослойной конструкции, м;

- расчётная глубина оттаивания многослойной конструкции, м.

Где значение 1,1 применяется к , 1,2 к подзонам распространения вечной мерзлоты, и 1,3 к подзоне (в которой 1,2 применяется на марях, торфяниках, северных склонах и других местах с устойчивой вечной мерзлотой).

При этом глубина промерзания и оттаивания многослойной системы рассчитывается по адаптированным (проверенным в условиях вечной мерзлоты) формулам с учётом фазовых переходов воды, изменения объёмной теплоёмкости и теплопроводности грунтов в талом и мёрзлом состоянии (для расчета эффективности срабатывания природного механизма "теплового диода", при устоявшейся эксплуатационной влажности);

2. Принцип проектирования отличающийся тем, что уложенные нестабильные слои (Приложение 6 СНиП 2.05.02-85* СП 34.13330.2012) переувлажнённого и/или мёрзлого грунта допускается не уплотнять непосредственно при их строительной укладке. Их затем доуплотняют при уплотнении верхнего слоя и последующим технологическим движением по насыпи транспортных средств до достижения общей (с основанием) эксплуатационной осадки не более (4 - 6) см/год (или не менее 0,90). Верхний слой насыпи из кондиционного или дренирующего грунта уплотняют после его укладки или в строительно-эксплуатационный период (п. 1 "в" Принципа), до достижения коэффициента уплотнения не менее 0,96 - 0,98 в соответствии с табл. 7.6 ОДМ или табл. 8 ВСН 84-89 [1];

3. Принцип проектирования отличающийся тем, что высоту насыпи назначают по расчёту на снегонезаносимость, но не менее высоты естественной тепловой устойчивости дорожной насыпи, равной в среднем 1,5 м, а толщину верхнего стабильного грунтового слоя назначают по эмпирическим данным (по опыту) или по расчёту на устойчивость конструкции тонкослойной насыпи на слабых грунтах с применением геосинтетических прослоек (Приложения 8з, 9и, 10к "Пособия по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах" к СП 34.13330.2012) [2];

4. Принцип проектирования отличающийся тем, что расчётную (устоявшуюся эксплуатационную) влажность переувлажнённого глинистого грунта в нижней части насыпи, принимают при минимально допустимом в нижней части коэффициенте уплотнения - 0,90, в зависимости от его оптимальной влажности, табл.7.5 ОДМ или (табл. В.12 Приложения В СП 34.13330.2012) [3], независимо от его начальной влажности при строительной укладке (которая учитывается при расчёте временной, строительно-эксплуатационной осадки);

5. Принцип проектирования отличающийся тем, что учёт текущего и прогнозируемого потепления в первом приближении, осуществляют уменьшением абсолютной среднезимней расчётной температуры воздуха на величину прогнозного повышения (ориентировочно на 3°С).