Требования к вечномерзлым грунтам для сооружения земляного полотна

Для сооружения железнодорожных насыпей можно применять вечномерзлые грунты с характеристиками, приведенными в табл. 33.

Таблица 33

Характеристики мерзлых грунтов	Грунты	Льдогрунтовая масса
сыпучемерзлые	сухомерзлые	твердомерзлые	льдонасыщенные
Суммарная влажность (льдистость), %	0 - 3	3 - 6	7 - 17 (20)	21 - 38	38 - 99
Степень водонасыщения (льдонасыщения)	0 - 0,01	0,01 - 0,1	0,1 - 0,8	0,8 - 0,9	0,9
Коэффициент пористости	0,48 - 0,63	0,5 - 0,66	0,56 - 0,71	0,71 - 0,9	0,9
Коэффициент просадочности при оттаивании (термопросадочность)		0 - 0,01	0,01 - 0,04	0,05 - 0,2	0,2
Тип льда-цемента (криогенная структура)	Контактный	Контактный и пленочный	Пленочный и поровый	Поровый и базальный	Базальный
Тип криогенной текстуры	-	Массивная	Массивная	Массивная, редко слоистая и сетчатая	Сетчатая (блоковая)
Прочность на раздавливание, МПа	-	0 - 1	1 - 30	9 - 20	9 - 15
Прочность по ударнику СоюздорНИИ (при температуре -5 °С	-		10 - 200	100 - 200	100 - 150
Наименование по СНиП II-18-76 и ГОСТ 25100-82	Сыпучемерзлые	Твердомерзлые	-	Пластичномерзлые	-

Свойства вечномерзлых грунтов, приведенных в табл. 33, характеризуются следующими показателями:

1. К сыпучемерзлым относятся мерзлые (мороженые) песчаные грунты, не сцементированные льдом из-за малой влажности, с суммарной влажностью до 3 %, а также пески пылеватые с влажностью не более 8 %.

2. К сухомерзлым относятся мерзлые песчаные грунты с суммарной влажностью до 6 %, гравийно-песчаные грунты с влажностью заполнителя до 6 %. Прочность на сдвиг при температуре минус 0,8 ° С до 0,5 МПа не превышает усилий резания серийными землеройными транспортными машинами. Прочность их на раздавливание не более 1 МПа.

3. К твердомерзлым относятся мерзлые песчаные грунты, прочно сцементированные льдом, с хрупким разрушением и практической несжимаемостью. При дроблении и уплотнении пористость их возрастает, а при вытаивании льда цемента наблюдается деформация за счет уплотнения структуры скелета. Мерзлые мелкие пылеватые пески также относятся к твердомерзлым при суммарной влажности от 6 % до полной влажности 20 %.

4. К льдонасыщенным относятся мерзлые грунты, прочно сцементированные льдом с суммарной влажностью до полной влагоемкости 21 - 28 % при степени водонасыщенности (льдонасыщения) 0,8 - 0,9. Под нагрузкой эти грунты проявляют свойства ползучести, течения, при оттаивании скелет грунта деформируется под гидростатическим напором избыточной воды, поступающей из пор. На откосах из таких грунтов образуются сплывы, оползни, солифлюкционные процессы с образованием пологих террас.

5. В льдогрунтовой массе частицы и агрегаты грунта находятся во взвешенном состоянии и не образуют скелета. Пригодность такой массы оценивают по показателю уплотняемости и мгновенно сдвиговой прочности при суммарной влажности образцов, (%): 0 - 3, 3 - 6, 6 - 14, 14 - 20, 20 - 28 и 28 - 38. Показатель уплотняемости определяют на приборах ЦНИИСа и СоюздорНИИ, а прочностные характеристики - по соответствующим ГОСТам, причем прочность мерзлого грунта определяется гидростатическим взвешиванием по ГОСТ 22733-77.

По технологической пригодности для сооружения земляного полотна автомобильных дорог используются мерзлые песчаные, глинистые и торфяные грунты. Криогенная характеристика песчаных грунтов и условия их разработки приводятся в табл. 34, 35 и в соответствии СНиП II-18-76.

При проектировании насыпей на термопросадочных грунтах необходимо предусматривать увеличение высоты насыпи на осадку основания, образующуюся за счет уплотнения оттаивающих льдистых грунтов, а также обжатия мохово-растительного слоя и с учетом технологии сооружения насыпей самосвалами. Величины таких фактически образующихся осадок, определенных замерами на строившихся линиях на северо-востоке, Полярном Урале, Ямале и Западной Сибири, приведены в табл. 36. Осадки позволяют определить скрытые (дополнительные) объемы грунта, необходимые для сооружения насыпей высотой до 2 м на конец строительного периода, на 2-й и 3-й годы эксплуатации линии, принимаемые за расчетные.

По увлажненности грунты для сооружения автодорожного полотна должны отвечать требованиям табл. 37.

Таблица 34

Разновидность песчаных грунтов по степени цементации льдом и льдистости	Суммарная влажность	Степень заполнения льдом и водой пор мерзлых грунтов	Коэффициент пористости	Коэффициент просадочности при оттаивании	Криогенная текстура	Степень влажности при оттаивании
Сыпучемерзлый	< 3	0,0 - 0,01	0,48 - 0,63		Отсутствует	Воздушно-сухой
Сухомерзлый	3 - 7	0,01 - 0,1	0,5 - 0,66	0 - 0,01	Массивная	Маловлажный
Твердомерзлый, малольдистый	7 - 22	0,1 - 0,8	0,56 - 0,71	0,01 - 0,04	Массивная и сетчатая	Маловлажный и влажный
Пластично-мерзлый и льдистый	> 22	> 0,8	> 0,71	> 0,04	Слоисто-сетчатая	Водонасыщенный

Таблица 35

Разновидность мерзлых песчаных грунтов	Условия разработки	Содержание мерзлых комьев крупнее 25 см при разработке, %	Условия применения	Минимальный коэффициент уплотнения	Относительная осадка при оттаивании в насыпи, доли ед.
в мерзлом состоянии	после оттаивания
Сыпучемерзлый Wf £ 3 %	Без рыхления		Без ограничений	0,95	0,95
Сухомерзлый 3 % < Wf < 7 %	То же	< 50	Размер мерзлых комьев не должен превышать 30 см	0,92	0,95	> 0,03
Твердомерзлый 7 % < Wf < 22 %	С предварительным рыхлением	50 - 80	В смеси с сыпучемерзлым грунтом В нижней части насыпи содержание мерзлых комьев размером до 30 см - не более 50 %	0,87	0,95	0,08
Пластичномерзлый Wf > 22 %	То же	> 80	Только для заготовки в бурты с последующим оттаиванием и просушкой	Не нормируется

Примечание. W_f - суммарная влажность.

Таблица 36