Особенности проектирования автомобильных дорого в зоне вечной мерзлоты

Земляное полотно, дорожные одежды, водоотводные и искусственные сооружения, в том числе противоналедные, проектируют с учетом теплового и механического взаимодействия их с грунтами естественных оснований, исходя из конструктивных особенностей, назначения и категории автомобильной дороги, а также инженерно-геологических и мерзлотно-грунтовых условий местности.

При этом продольный профиль дороги разрабатывают с учетом возможных изменений водно-теплового режима грунтов сезонно оттаивающего слоя и многолетнемерзлых грунтов, режима и высоты снегоотложений, а также ледотермического режима водотоков, которые произойдут в результате освоения территории застройки, эксплуатации возведенных на ней и на соседних участках зданий и сооружений, устройства водоотводных канав, подземных и наземных коммуникаций и т.д.

Автомобильные дороги в районах распространения многлетнемерзлых грунтов проектируют в следующем порядке:

назначают принцип проектирования земляного полотна с учетом дорожно-климатической подзоны, типа местности, мощности сезонно оттаивающего слоя и температурного режима вечной мерзлоты;

конструируют земляное полотно и дорожную одежду;

для каждого характерного участка трассы определяют высоту насыпи (глубину выемки) на основе комплекса требований (на устойчивость по инженерно-геологическим условиям с учетом наличия многолетнемерзлых грунтов, по увлажнению местности и на снегонезаносимость);

назначают и рассчитывают водоотводные и искусственные сооружения;

разрабатывают варианты индивидуального проектирования для участков с особо сложными мерзлотно-грунтовыми условиями и на основе их технико-экономических показателей принимают наиболее рациональные решения.

В рабочих чертежах фундаментов искусственных сооружений и линейных зданий, а также дорожных конструкций на участках индивидуального проектирования должны быть приведены мерзлотно-грунтовые разрезы с основными данными о характеристике и температуре грунтов до строительства и прогноз их на период эксплуатации.

Основными мерами, обеспечивающими устойчивость дорожных конструкций (земляного полотна и дорожной одежды) на местности с наличием вечномерзлых грунтов во всех дорожно-климатических подзонах, являются:

проектирование земляного полотна, как правило, в насыпях;

возведение земляного полотна из скальных, крупнообломочных и песчаных грунтов, а при их дефиците - из глинистых;

применение естественных и искусственных теплоизоляционных материалов в основании земляного полотна, теле насыпей и дорожной одежде;

применение нетканых синтетических (геотекстильных) материалов в основании и теле земляного полотна, в основании дорожной одежды;

замена переувлажненных грунтов сезонно оттаивающего слоя и льдонасыщенных подстилающих вечномерзлых грунтов соответственно крупнообломочными и песчаными.

Для участков с особо сложными мерзлотно-грунтовыми условиями (наличие термокарста, крупных включений подземного льда, бугров пучения, солифлюкции, наледей, подтопляемых речных пойм и термокарстовых озер) необходимо разрабатывать варианты индивидуального проектирования и на основе сопоставления их технико-экономических показателей выбирать наилучшие решения.

Трассирование дороги осуществляют с учетом требований ландшафтного проектирования.Трассу следует прокладывать по наиболее сухим участкам, на крупнообломочных скальных, песчаных и гравелистых грунтах без ледяных прослоек и линз. В других случаях трассу желательно располагать даже за счет ее некоторого удлинения (при соответствующем технико-экономическом обосновании) вблизи месторождений грунтов, пригодных для сооружения земляного полотна.

При трассировании следует обходить участки с неблагоприятными мерзлотными и грунтово-гидрогеологическими условиями (с близким залеганием подземных льдов, распространением солифлюкции, с повышенной влажностью и пылеватостью грунтов с наличием или возможным образованием наледей). Рекомендуется прокладывать трассу по склонам и террасам южной экспозиции, избегая северных «мокрых» склонов косогоров.

Как правило, трассу дороги прокладывают с максимальным использованием снегонезаносимых форм рельефа.

Во всех случаях целесообразно:

обходить пониженные места (ложбины, котловины) или пересекать их по кратчайшему направлению;

проходить через лесные массивы;

обходить глубокие балки и овраги, а также жилые и производственные постройки с подветренной стороны.

Если это затруднено, трассу, по возможности, располагают по направлению господствующих ветров или располагают под углом к ним менее 20°.

В горной и пересеченной местности (при выборе вариантов) предпочтение отдают водораздельным и долинным ходам по надпойменным террасам и пологим наветренным склонам в пределах средней или верхней трети косогора.

В долинах трассу прокладывают дальше на 50-60 м от подошвы склона из условия уменьшения снегонезаносимости дороги и ее удаления от возможных мощных отложений снега, приводящих к образованию лавин на косогорных участках.