Методические рекомендации по разработке выемок в глинистых грунтах влажностью выше оптимальной и использованию этих грунтов для возведения насыпей автомобильных дорог во II и III дорожно-климатических зонах

2. Инженерно-геологическая оценка грунтов, залегающих в выемках

2.1. Инженерно-геологическую оценку глинистых грунтов, залегающих в выемках, следует выполнять в целях определения целесообразности их использования в насыпях, установления показателей физико-механических свойств грунтов с естественной и искусственной структурой при зафиксированном диапазоне влажности, разработки проектных решений земляного полотна насыпей и выемок.

2.2. Для получения данных, необходимых для инженерно-геологической оценки грунтов, проводят бурение массива грунта в пределах будущей выемки. При этом устанавливают состав и состояние грунта, характер их изменения по глубине выемки; значения влажности и консистенции грунтов, их оптимальную влажность и максимальную плотность при стандартном уплотнении, склонность к набуханию и усадке; прочностные показатели, характеризующие сопротивляемость сдвигу грунта с искусственной структурой в расчетном диапазоне влажности (степени влажности грунта в источнике его получения).

На литологических буровых колонках отмечают уровни подземных вод. По полученным результатам оценивают залегающие на различных горизонтах грунты по степени их влажности в долях от оптимальной и влажности на границе текучести.

2.3. Если бурение производят в сухие периоды года, необходимо выполнять прогноз возможного повышения естественной влажности грунтов, залегающих на различных горизонтах выемки, вследствие изменения условий увлажнения в расчетные (осенний и весенний) периоды года, а также при разработке выемки. С этой целью анализируют гидрометеорологические данные, а также изменение показателей физических свойств образцов глинистых грунтов с естественной структурой после их полного водонасыщения. Для оценки степени изменения влажности необходимо лабораторным путем установить: влажность грунта на отдельных горизонтах выемки, его плотность, плотность частиц грунта, пористость (коэффициент пористости) при естественной влажности и после полного водонасыщения. Лабораторными испытаниями определяют увеличение влажности и консистенцию после водонасыщения, степень влажности и относительную влажность в долях от оптимальной и влажности на границе текучести. В определенных случаях, в частности для дочетвертичных глинистых грунтов, необходимо выполнить испытания на свободное набухание и усадку образцов с естественной и искусственной структурой и установить влажность грунта после набухания.

2.4. В результате инженерно-геологической оценки должны быть получены следующие данные: геологические разрезы по оси выемки и ее бортам; эпюры изменения влажности по глубине выемки (фактические и прогнозируемые); наличие водоносных горизонтов и отметки их уровней; степень влажности и плотность грунта на различных горизонтах; прочностные характеристики грунтов с естественной структурой с их привязкой к установленному диапазону влажности, т.е. зависимость угла внутреннего трения , величины общего сцепления и сцепления, обусловленного водно-коллоидными связями, от влажности.

Полученные данные необходимы для оценки устойчивости откосов выемок и назначения комплекса противооползневых мероприятий.

2.5. Если на основе технико-экономического расчета принято решение использовать в насыпи грунты, разрабатываемые в выемке, необходимо оценивать рассматриваемый массив как источник получения грунта.

Для этой цели в массиве выемки выделяют зоны грунтов с различной степенью влажности, определяют границы и уровни их залегания, источники увлажнения и обусловливающие их факторы. Для обоснования выбора конструкций земляного полотна насыпей из грунтов выемки следует определять прочностные и деформативные характеристики грунта с искусственной структурой при диапазоне влажности, зафиксированном изысканиями в расчетный период или установленном путем прогноза.

2.6. В результате комплексной инженерно-геологической оценки грунтов, залегающих в выемках, должны быть получены данные:

позволяющие оценить устойчивость откосов выемки, назначить комплекс мероприятий по обеспечению их общей и местной устойчивости, запроектировать конструкцию рабочего слоя выемки, разработать проектные решения по понижению уровней подземных вод, в том числе в пределах рабочего слоя;

характеризующие выемку как источник получения грунта для сооружения земляного полотна насыпей различной высоты.

Для прогноза величины осадки грунта с влажностью выше оптимальной в насыпях высотой более 6 м дополнительно следует определять показатели сжимаемости.

Результаты инженерно-геологической оценки должны быть представлены в виде графиков и пояснительной записки, в которой необходимо указать целесообразность разработки выемки и возможность сооружения земляного полотна насыпи в зимний период.