ОДМ 218.2.001-2009 Рекомендации по проектированию и строительству водопропускных сооружений из металлических гофрированных структур на автомобильных дорогах общего пользования с учетом региональных условий (дорожно-климатических зон)
6.6 Особенности проектирования водопропускных сооружений из МГС в различных природных условиях
6.6.1 На вечномерзлых и пучинистых грунтах
6.6.1.1 Водопропускные сооружения из МГС на вечномерзлых и пучинистых грунтах проектируются с соблюдением норм и требований действующих нормативных документов: СНиП 2.02.01-83*, СП 32-104-98 с учетом свойств грунтов слоя сезонного промерзания (оттаивания) и вечномерзлых грунтов при оттаивании.
6.6.1.2 Водопропускные сооружения из МГС следует проектировать с учетом степени относительного сжатия вечномерзлого грунта основания при оттаивании (табл.5) и характеристик грунтов слоя сезонного промерзания (оттаивания).
Таблица 5
Степени относительного сжатия вечномерзлого грунта при оттаивании
Категория просадочности | Тип основания, относительное сжатие грунта | Виды грунтов основания |
I | Слабосжимаемое (прочное) | Основания, сложенные скальными породами, крупнообломочными и песчаными грунтами, а также глинистыми грунтами твердой и полутвердой консистенции после оттаивания |
II | Среднесжимаемое 0,05 | Основания, сложенные глинистыми грунтами тугопластичной и мягкопластичной консистенции, а также песчаными или крупнообломочными грунтами при наличии включений прослоев или линз льда |
III | Сильносжимаемое (слабое) 0,1 | Основания, сложенные глинистыми грунтами текучепластичной и текучей консистенции, а также песчаными или крупнообломочными грунтами с включением прослоев или линз льда; мари с мощностью торфа до 1 м |
IV | Просадочное | Участки с наличием подземного льда; мари с мощностью торфа более 1 м |
6.6.1.3 Для исключения недопустимых величин давления от пучения грунтов насыпи на МГТ в природных зонах с температурами ниже -40 °С демпфирующая обсыпка и грунтовая призма должны выполняться из дренирующих грунтов с коэффициентом фильтрации не менее 1,0 м/сут.
6.6.1.4 Рекомендуется выполнять расчеты по прогнозу температурного режима в зоне теплового влияния МГТ. Расчеты производятся в соответствии с СП 32-101-95 "Проектирование и устройство фундаментов опор мостов в районах распространения вечномерзлых грунтов" и "Рекомендаций по методике прогноза изменений мерзлотно-грунтовых условий при строительстве и эксплуатации сооружений на трассе БАМ" М., ЦНИИС, 1976.
Для теплотехнических расчетов исходными данными являются:
- приведенные температуры воздуха (градусы) по месяцам на естественной поверхности, примыкающей к автомобильной дороге, на основной площадке насыпи, на откосах насыпи;
- коэффициенты теплопередачи (ккал/м·час·град) тех же поверхностей, на которых измерялись температуры;
- характеристики грунтов в основании насыпи и самой насыпи.
Результатами расчета является прогнозирование температурного режима в насыпи, под основанием насыпи и грунтах на заданной площади рядом с насыпью.
На основании результатов расчетов, изменяя геометрию насыпи (крутизну откосов), конструкции водоотводов, применяя теплоизоляционные материалы и терморегулирующие конструкции, можно получить конструкцию насыпи автомобильной дороги и водопропускного сооружения с расчетным температурным режимом, гарантирующим эксплуатационное качество водопропускного сооружения из МГС.
Результаты расчетов используются при проектировании оснований МГТ и фундаментов оголовков (при расчете осадок и назначении строительного подъема).
6.6.1.5 На вечномерзлых грунтах МГТ разрешается применять, как правило, при грунтах I и в отдельных случаях при низкотемпературных грунтах II категории просадочности при условии, что суммарная величина осадки грунтов основания в оттаявшем состоянии может быть компенсирована величиной строительного подъема.
6.6.1.6 При высокотемпературных грунтах II категории просадочности и высоко- и низкотемпературных грунтах III и IV категорий просадочности по условиям льдистости грунтов основания следует разрабатывать индивидуальные проекты МГТ с учетом величины расчетной осадки и обоснованием принятых решений технико-экономическими расчетами. Грунты, имеющие температуру на глубине нулевых амплитуд (глубина, на которой температура вечномерзлого грунта в течение года остается постоянной) минус 1 °С и выше, относятся к высокотемпературным, ниже минус 1 °С - к низкотемпературным.
6.6.1.7 Возможность активизации протаивания вечной мерзлоты в районе оголовков МГТ может существенно различаться в зависимости от мощности снежного покрова и интенсивности снегопереноса в конкретной климатической зоне, что необходимо учитывать в теплотехнических расчетах. Данные по величине снежного покрова и скорости ветра следует определять по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология" и данным местных метеостанций.
6.6.1.8 На слабых после оттаивания грунтах целесообразно производить замену грунта, в том числе с устройством подушки, армированной объемной георешеткой, - мембраны в обойме из геотекстиля. Толщина мембраны принимается по расчету.
6.6.1.9 Водопропускные сооружения из МГС проектируются, как правило, исходя из условия наименьшего нарушения естественного состояния мерзлых грунтов.
Во всех случаях, когда это возможно, МГТ должны укладываться в тело насыпи без устройства котлованов в мерзлых грунтах. Следует, как правило, избегать устройства приемных колодцев, глубоких бетонных, железобетонных и других экранов, различных врезок в мерзлые грунты.
Трубы на косогорах при наличии вечномерзлых грунтов следует проектировать по индивидуальному расчету возможной деградации мерзлоты.
6.6.1.10 Строительный подъем МГТ назначают исходя из глубины протаивания основания (приложение Д).
Сопряжение лотка трубы с руслом проектируют с учетом осадок концевых участков.