ВСН 61-89
--------------------------------
Минтрансстрой СССР

ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

ИЗЫСКАНИЯ, ПРОЕКТИРОВАНИЕ И СТРОИТЕЛЬСТВО ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ В РАЙОНАХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Дата введения 1990-01-01

РАЗРАБОТАНЫ ЦНИИС Минтрансстроя (д-р техн. наук Н.A.Перетрухин - руководитель темы; канд. техн. наук Э.Е.Асс; канд. геол.-минералог. наук С.М.Большаков; кандидаты техн. наук Е.И.Герасимова, Н.М.Глотов, А.М.Горелик, В.В.Гулецкий, С.X.Дарчиев; канд. геол.-минералог. наук М.К.Дружинин; канд. техн. наук Ю.Д.Дубнов; Ю.Г.Ефимов; кандидаты техн. наук С.Г.Жорняк, П.М.Зелевич, А.М.Козлов; М.И.Куранчев; д-р техн. наук В.Е.Меркин; канд. техн. наук Н.Д.Меренков; Г.П.Минайлов; кандидаты техн. наук А.А.Орел, В.В.Пассек, П.Г.Пешков, Б.Е.Славин; В.С.Соловьев; кандидаты техн. наук В.Я.Ткаченко, Е.А.Тюленев, К.Л.Хабибулин; И.Ф.Хвостик; кандидаты техн. наук Б.И.Цвелодуб, А.А.Цернант, Н.А.Цуканов, А.Н.Черемисова, В.П.Чернавский; д-р техн. наук В.П.Шурыгин; Н.Д.Юша, при участии: Ленгипротранса (В.С.Ахрамович, Н.И.Басалаев, Л.Н.Белишкин, Е.А.Бойцов; канд. техн. наук С.И.Гапеев; Л.А.Гинзбург, Л.Ш.Грингольц, И.И.Казарновский, К.И.Каменская, Ю.П.Костин, А.П.Кудрявцев, Ф.Ф.Лежепеков, Э.М.Мазурский, Б.А.Медвежинский, Л.И.Плинк, Е.П.Пыляй, Г.В.Румянцев); Мосгипротранса (М.И.Александрова, Г.А.Альперт, А.С.Гурков, М.Г.Дыкман, М.И.Карлинский, А.М.Литвак, А.П.Луппов, Л.В.Семченко, В.Е.Смирнов); Дальгипротранса (В.С.Бульба, В.И.Егоров, А.И.Каневский, Г.Н.Попов; канд. техн. наук Б.И.Солодовников, В.Д.Теплицкий, В.Н.Шергин, Я.Е.Цесарский); МИИТа (д-р техн. наук М.И.Иванов; М.М.Иванов; кандидаты техн. наук Ю.И.Ковалев, Б.И.Косырев, Ж.Е.Рогаткина, М.Е.Филимонов; д-р техн. наук И.И.Черкасов; ЦНИИ МПС (кандидаты техн. наук В.В.Гаврилюк, П.И.Дыдышко); ТИСИ Минвуза СССР (канд. техн. наук Т.В.Потатуева), ХабИИЖТа МПС (канд. техн. наук И.И.Бахарев, Ю.Г.Супрунов); ЦП и ЦУЭП МПС (В.Г.Давыдов, Г.И.Куркова, С.В.Моргаев, В.В.Соколов, И.И.Томилин, О.С.Шебякин, А.П.Яриз).

РАССМОТРЕНЫ И ПОДГОТОВЛЕНЫ К СОГЛАСОВАНИЮ Комиссией МПС СССР в составе: А.А.Петропавловский - председатель; Группа изысканий и мерзлотных исследований - А.П.Кондратченко, И.В.Турбин, И.И.Кантор; Группа земляного полотна - С.М.Рак, В.В.Соколов, В.В.Виноградов, С.М.Бельфер, Г.Г.Коншин, Д.Ф.Колгатин; Группа мостов и тоннелей - О.С.Шебякин, И.А.Иродов, К.И.Томилин, А.Л.Брик, В.Г.Храпов, Е.А.Коновалов; Группа зданий и сооружений и инженерных коммуникаций - Ю.И.Андреенко, А.В.Леонычев, К.М.Черемисов, Е.Г.Петров, А.И.Береза; Группа электрификации и энергоснабжения железных дорог - Е.А.Баранов, В.И.Подольский, А.А.Кудрявцев, Н.И.Латунин; Группа сигнализации, централизации, блокировки и связи - В.Б.Печененко, В.А.Шисляков; от Министерства транспортного строительства СССР - Н.А.Перетрухин, П.М.Зелевич.

ВНЕСЕНЫ ЦНИИС Минтрансстроя СССР.

ПОДГОТОВЛЕНЫ К УТВЕРЖДЕНИЮ ЦНИИС и техническим отделом Главного научно-технического управления Минтрансстроя СССР.

С введением в действие ВСН 61-89 "Изыскания, проектирование и строительство железных дорог в районах вечной мерзлоты" утрачивают силу ВСН 61-61 "Технические указания по изысканиям, проектированию и постройке железных дорог в районах вечной мерзлоты".

СОГЛАСОВАНЫ:

Госстроем СССР N ДП-1299-1 09.03.82 г.;

Министерством путей сообщения СССР N А-7221 13.04.88 г.

УТВЕРЖДЕНЫ приказом Министерства транспортного строительства СССР 20.07.89 N МО 437

ВЗАМЕН ВСН 61-61

Введение

ВСН 61-89 содержат технические решения и указания, отражающие особенности выполнения проектно-изыскательских и строительных работ при строительстве и временной эксплуатации железных дорог в районах вечной мерзлоты.

Они разработаны в развитие и дополнение действующих нормативных документов, регламентирующих такие работы вне районов вечной мерзлоты. При этом учтены отечественный и зарубежный опыт, в том числе опыт проектирования, строительства и эксплуатации БАМ, соответствующие решения Комитета по земляному полотну научно-технических советов МПС и Минтрансстроя, а также результаты научно-исследовательских работ ЦНИИС, СибЦНИИС, Дальгипротранса, Томгипротранса и других институтов и организаций и соответствующие разработки в области инженерного мерзлотоведения за период 1961-1988 гг.

Нормы и положения ВСН 61-89 направлены на рациональное решение инженерных задач с учетом особенностей местных природных условий и необходимости обеспечения нормальной работы железнодорожных сооружений в условиях эксплуатации при наилучшем сочетании строительных и эксплуатационных затрат.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Нормы распространяются на изыскания, проектирование, строительство и временную эксплуатацию железных дорог колеи 1520 мм в районах вечной мерзлоты.

1.2. Инженерно-технический персонал, выполняющий работы по изысканиям, проектированию и строительству железных дорог в районах вечной мерзлоты, должен быть знаком с основами инженерного мерзлотоведения, настоящих Норм, а также другими нормативными документами, регламентирующими отдельные виды работ.

1.3. 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.

1.4. 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).

Методы обеспечения устойчивости, прочности и долговечности сооружений

1.5. При проектировании железных дорог 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.

1.6. При размещении сооружений на вечномерзлых грунтах, оттаивание которых сопровождается появлением больших по величине и неравномерных по площади осадок, обеспечение устойчивости сооружений, а также уменьшение величины их осадок может быть достигнуто:

применением мероприятий, обеспечивающих сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии в течение строительства и всего периода эксплуатации сооружений;

регулированием зоны оттаивания посредством применения теплоизоляции, охлаждающих устройств и соответствующего пространственного решения сооружения;

конструктивным приспособлением сооружения к неравномерным осадкам* при оттаивании грунтов основания в период эксплуатации;

подготовкой искусственного основания сооружений посредством предварительного оттаивания грунтов основания и последующего улучшения их строительных свойств, устройства подсыпок, замены слабых и пучинистых грунтов дренирующими и т.д.;

осуществлением мероприятий, рассчитанных на предотвращение деформаций сооружений от воздействия морозного пучения грунтов.

________________

* Этот метод не применим к мостам и водопропускным трубам.

1.7. 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;

подготовка искусственного основания и конструктивное приспособление сооружения к неравномерным осадкам должны предусматривать минимальные размеры эксплуатационных затрат, связанных с возникающими осадками оттаивающих грунтов основания.

1.8. Разработку мероприятий, направленных на обеспечение устойчивости зданий и сооружений, следует выполнять с учетом:

их вида, назначения и размеров;

теплового режима грунтов основания в естественных условиях;

теплового режима и других условий эксплуатации;

взаимного теплового влияния сооружений, расположенных на строительной площадке, а также сооружений, намеченных к возведению в перспективе;

возможных изменений мощности снежного покрова, мерзлотно-грунтовых, гидрогеологических и других естественных условий в связи с постройкой данного сооружения, а также сооружений, намечаемых к возведению в будущем;

состояния и строительных свойств грунтов основания (их льдонасыщенности, несущей способности, величины осадки и пучения, а также фильтрационных свойств при оттаивании и т.д.);

скорости и глубины оттаивания грунтов основания после постройки сооружения;

наличия грунтовых и поверхностных вод, возможности их отвода;

данных микросейсморайонирования;

сезона и продолжительности строительства;

результатов прогноза изменения теплового режима вечномерзлых грунтов основания, выполненного на основе теплотехнических расчетов;

величины и характера действующих на сооружение и грунты его основания нагрузок (статических, вибрационных и т.д.).

1.9. Способы обеспечения устойчивости сооружений должны быть намечены и обоснованы на стадии разработки предпроектной документации - технико-экономического обоснования (ТЭО) и уточнены при разработке проекта и рабочей документации.

1.10. Конструкции всех запроектированных сооружений, организация строительных работ, а также режим эксплуатации должны соответствовать принятому методу обеспечения устойчивости сооружения и гарантировать его нормальную работу в течение всего срока службы.

1.11. Строительство сооружений с применением различных методов обеспечения их устойчивости на одной строительной площадке может быть допущено в случаях, когда в процессе строительства и эксплуатации новых сооружений исключена возможность нарушения устойчивости действующих сооружений в результате их взаимного теплового влияния.

1.12. Здания и сооружения на вечномерзлых грунтах следует проектировать с учетом опыта проектирования, строительства и эксплуатации существующих зданий и сооружений вблизи проектируемой железной дороги и в аналогичных природных условиях, а также результатов прогноза изменений естественных мерзлотно-грунтовых условий, состояния и свойств грунтов в результате хозяйственного освоения территории и выполнения строительных работ.

2. ИЗЫСКАНИЯ

Общие требования

2.1. Изыскания новых железнодорожных линий следует выполнять в соответствии с требованиями главы СНиП 1.02.07-87*. В районах вечной мерзлоты, ввиду сложных условий трассирования, требующих большого объема специальных обследований, изыскания следует выполнять, как правило, в три этапа: для разработки технико-экономического обоснования (ТЭО); для разработки проекта и детализирующие - для рабочей документации. При этом независимо от этапности проектирования инженерные изыскания необходимо выполнять для выбора направления трассы и по выбранному направлению.

________________

* Действует СНиП 11-02-96. - Примечание "КОДЕКС".  

На особо сложных в инженерно-геологическом и мерзлотно-грунтовом отношениях участках трассы, где неблагоприятные природные явления могут быть исследованы только в процессе длительных наблюдений, следует проводить дополнительные, а при необходимости - неоднократные изыскания и стационарные наблюдения. В пределах таких участков следует рассматривать при необходимости варианты проектирования и строительства долговременных обходов.

2.2. Основной задачей изысканий является сбор и анализ данных по конкурирующим вариантам линии об инженерно-геологических, мерзлотно-грунтовых, гидрогеологических, климатических и других особенностях природных условий района, необходимых для выбора оптимальных по технико-экономическим показателям положения трассы и проектных решений, обеспечивающих надежность и долговечность земляного полотна, водопропускных и других железнодорожных сооружений.

2.3. Учитывая многообразие вечномерзлых грунтов по их составу, состоянию и свойствам, а также большое различие местных условий на каждом участке трассы, трассирование линий необходимо выполнять в комплексе с инженерно-геологическими, гидрогеологическими, мерзлотно-грунтовыми обследованиями и изучением условий снегозаносимости.

2.4. Изыскания, в том числе трассирование, необходимо проводить, как правило, в летнее время, когда возможна более правильная и полная оценка топографических, мерзлотно-грунтовых и гидрогеологических условий. При этом следует принимать меры по минимальному нарушению растительно-мохового покрова.

В зимний период следует выполнять обследование наледных участков, снежных обвалов и лавин, изучение процесса пучения и условий снегозаносимости, поиски источников водоснабжения, обследование переходов рек с бурением со льда, проходку разведочных выработок с промораживанием грунта и т.д.

2.5. После утверждения основного направления железнодорожной линии в районе ее расположения следует устанавливать места размещения мерзлотно-метеорологических станций (ММС).

Состав и объем работ ММС должны быть установлены специальной программой. Результаты систематических исследований и наблюдений ММС должны быть достаточными для получения данных, обосновывающих проектные решения и, при необходимости, выбор противодеформационных мероприятий. Работу ММС следует выполнять в период изысканий, продолжать в период строительства и, в обоснованных случаях, в течение эксплуатации дороги.

2.6. В программу исследований ММС необходимо включать:

сбор и анализ данных, необходимых для прогноза изменений климатических, мерзлотно-грунтовых, гидрогеологических и других природных условий;

выявление изменений природных условий, возникающих при строительстве железнодорожных сооружений;

оценку надежности, долговечности и деформативности земляного полотна, зданий и сооружений в результате изменения природных условий;

разработку, при необходимости, предложений по устранению деформаций земляного полотна, зданий и сооружений.