Проектирование дорог на многолетнемерзлых грунтах

Вечной мерзлотой или многолетне-мерзлыми грунтами называют грунты содержащие замерзшую воду и находящиеся при отрицательной температуре в течении длительного периода времени. Температура вечной мерзлоты колеблется от 0°С до -8°С (мерзлота с температурой около от 0°С до -1,5°С называется «деградирующей»). Эти грунты на территории РФ располагаются в пределах I и частично II дорожно-климатических зон. Занимают около 50 % территории Российской Федерации.

В зоне вечной мерзлоты залегают такие грунты по названию, как и в обычных условиях, но их отличительной особенностью является сильное переувлажнение, доходящие до полного водонасыщения.

Верхний слой грунта, который весной оттаивает, а зимой вновь замерзает, называют деятельным слоем.

L-мощность деятельного слоя(МДС)

ДП-дневная поверхность

ВГМ – верхняя граница мерзлоты

1-сезонная мерзлота; 2- вечная мерзлота;3-талый грунт.

Мощность деятельного слоя (МДС) может составлять от 0,5 до 4-5 метров. Этот показатель является наиболее важным при проектировании. Чем больше эта величина, тем благоприятней условия для проектирования и строительства. МДС зависит от целого ряда факторов:

1. От наличия растительного покрова (чем больше толщина растительного покрова, тем меньше МДС).

2. Зависит от влажности и рода грунта (чем больше влажность, тем меньше МДС). В песчаных грунтах МДС больше, чем в глинистых.

3. Зависит от экспозиции склонов (как склон повернут относительно частей света). На южном склоне МДС больше.

По взаимному расположению сезонной и вечной мерзлоты различают:

1. несливающаяся.

2. сливающаяся (если деятельный слой сливается с поверхностью вечной мерзлоты).

3. прерывистая.

По характеру распространения мерзлоты она может быть:

1. сплошным массивом;

2. наличие таликов и псевдоталиков среди сплошного массива мерзлоты;

3. мерзлота в виде островков и линз среди обширного пространства талого грунта;

4. мерзлота в буграх торфяных болот (марь);

5. мерзлота в виде «погребенного льда»

В зоне распространения вечной мерзлоты могут находиться грунтовые воды, движущиеся или замерзшие. Они подразделяются:

1. надмерзлотные (располагаются в деятельном слое, при этом ВГМ является для них водоупором);

2. межмерзлотные воды (практически не опасны, но в случае грубого нарушения температуры мерзлоты они могут повлиять на устойчивость сооружения и образование наледи);

3. подмерзлотные (погребенный лед).

Постройка автомобильной дороги вносит большие изменения в природный режим вечномёрзлых грунтов. Вырубка на придорожной полосе деревьев и кустарников, удаление мохового покрова способствуют увеличению толщины деятельного слоя. При оттаивании пылеватые льдонасыщенные вечномёрзлые грунты из твёрдого состояния переходят в разжиженное, растекаясь под действием собственного веса. Оттаивание вечномёрзлого грунта под невысокими насыпями в зависимости от количества льда, содержащегося в грунте, вызывает дополнительные осадки или полное расползание насыпей. Откосы выемок, разработанных в вечномёрзлых грунтах, содержащих прослойки льда, при оттаивании подвержены сплывам. Наоборот, средние и высокие насыпи, создавая теплоизоляцию, способствуют поднятию уровня вечной мерзлоты, которая может входить в тело насыпи. При проектировании малых насыпей на вечной мерзлоте под телом насыпи образуется мерзлотное корыто. В связи с этим высота насыпи ограничивается мощностью деятельного слоя, т.е. высота насыпи должна быть не более, чем МДС.

При проектировании насыпи назначают оптимальную высоту насыпи, которая определяется тепло-техническим расчетом.

Дорогу проектируют в насыпях с рабочими отметками, гарантирующими снегонезаносимость. Выемки допускают лишь в случаях крайней необходимости и только в сухих грунтах.

Трассу автомобильных дорог в зоне распространения вечномёрзлых грунтов следует располагать в наиболее благоприятных условиях грунтов и рельефа, отдавая преимущество сухим участкам, на которых изменение режима вечной мерзлоты и оттаивание грунтов не отражается на устойчивости земляного полотна. К их числу относятся участки:

- с близким залеганием коренных скальных пород или сложенные на глубину более 10 метров каменистыми, гравелистыми и песчаными сухими грунтами без ледяных прослоек, физико-механические свойства которых не меняются при замерзании и оттаивании;

- с залеганием вечной мерзлоты на глубине более 5 – 6 метров, сложенные из грунтов, которые при оттаивании не переходят в плывунное состояние;

- с обеспеченным водоотводом, склонам южной экспозиции и сухим, хорошо дренированным террасам речных долин.

Дата добавления: 2015-07-26; просмотров: 211; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!