Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Строительство arrow ИНЖЕНЕРНАЯ ПОДГОТОВКА ГОРОДСКИХ ТЕРРИТОРИЙ
Посмотреть оригинал

Особенности инженерной подготовки территорий

Особой спецификой инженерной подготовки территорий с вечномерзлыми грунтами отличаются общие мероприятия: вертикальная планировка и организация поверхностного стока. Их проводят, максимально сохраняя мерзлотно-грунтовые условия и температурный режим грунтов.

Вертикальную планировку территории (рис. 10.2) осуществляют на основе материалов геокриологической карты, в которой отражают ха-

Вертикальная планировка территории на грунтах III (а) и IV (б) категорий

Рис. 10.2. Вертикальная планировка территории на грунтах III (а) и IV (б) категорий: I — проектная поверхность территории; 2 — поверхность естественного рельефа; 3 — грунт, подлежащий выемке и замене; 4 — существующая верхняя граница мерзлоты (ВГМ); 5 — ВГМ после планировочных работ; 6 — включения подземного льда

рактер залегания и физические свойства грунтов (влажность, льдис- тость и др.), рельеф местности, вид растительности, зоны с грунтами различной степени просадочности (см. табл. 10.1). Кроме этой карты учитывают принципы возведения зданий и сооружений на тех или иных участках территории.

В тех случаях, когда грунты основания зданий и сооружений используют в мерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации, на этих участках проектируют насыпи без нарушения растительного покрова. Срезку грунта допускают лишь на тех участках, где используют второй принцип — оттаивание грунтов. Ограничение срезки также имеет место на просадочных и силыюпросадочных грунтах III и IV категорий, где вертикальную планировку выполняют преимущественно за счет подсыпки привозным грунтом.

На непросадочных и малопросадочных грунтах I и II категорий вертикальную планировку осуществляют обычными методами, поэтому здесь допускают как подсыпку, так и срезку грунта. При этом резервы, образовавшиеся при срезке, используют для подсыпки осваиваемой территории.

Низшую планировочную отметку территории на грунтах III и IV категорий назначают из условия обеспечения минимально допустимой высоты подсыпки.

где Н — допустимая высота подсыпки, обеспечивающая ее устойчивость при осадке в результате оттаивания, м; б — относительное сжатие грунтов основания при оттаивании под нагрузкой, определяемое по справочным данным; Ят — глубина сезонного оттаивания грунта, используемого для подсыпки, берется по картам изолиний оттаивания грунтов, м.

При определении планировочных отметок территории как при срезке, так и подсыпке учитывают возможность уплотнения грунтов в результате оттаивания. Участки с грунтами III и IV категорий подсыпают до планировочной отметки, используя разрабатываемый в карьерах непро- садочный и малопросадочный материал I и II категорий. При вертикальной планировке на таких участках получить нулевой баланс нельзя. Не во всех случаях удается сбалансировать подсыпку со срезкой и на грунтах I и II категорий.

Преобразование рельефа срезкой на территориях, сложенных из грунтов III и IV категорий, допускают только при вертикальной планировке локальных участков с местными возвышениями (рис. 10.2). При этом объем грунта, обозначенный на рис. 10.2 штриховкой, подлежит изъятию с последующей заменой грунтами I или II категории.

Глубина замены грунта Л3 при срезке локальных возвышений на участках с грунтами III категории

В грунтах IV категории глубину замены грунта принимают равной мощности деятельного слоя

Городские улицы проектируют в уровне красных отметок планировки, применяя традиционное решение, показанное на рис. 10.3, или приподнимают на насыпях. Второе решение эффективней для городских районов нового строительства, на залесенных территориях со сплошным распространением вечномерзлых грунтов. Сооруженные на обособленной насыпи автомагистрали и пешеходные дорожки в сочетании со свободной композицией застройки позволяют максимально сохранить температурный режим грунтов и растительный покров. При таком решении необходимо обеспечить устойчивость насыпи, проектируя ее определенной (оптимальной) высоты И.

Городские магистрали на вечномерзлых грунтах

Рис. 10.3. Городские магистрали на вечномерзлых грунтах:

а — в уровне красных отметок планировки; б — на насыпи, в, г — в выемке (г — с заменой грунта на дне выемки); 1 — отметка существующего рельефа; 2 — проектная отметка планировки. ? — грунт, подлежащий замене; 4 — дорожная одежда; 5 — подъезд к жилому комплексу. 6 — застройка

Оптимальную высоту насыпи назначают, сохраняя мощность природной толщи деятельного слоя и обеспечивая осадку земляного полотна в оттаявшее основание в пределах нормативных величин. С учетом этих требований

где Нп глубина сезонного оттаивания конструкции насыпи, м; 5 — расчетная осадка насыпи, м.

Расчетную осадку насыпи в зависимости от типа конструкции одежды определяют по данным, приведенным ниже, кроме грунтов основания, относящихся к IV категории, осадку насыпи на которых не допускают. На таких основаниях оптимальную высоту насыпи принимают равной глубине сезонного оттаивания грунта, используемого для подсыпки.

Назначение дорог и тип дорожной одежды

Осадка насыпи дорог, м

Городские улицы и автомобильные дороги-

цементно-бетонное покрытие

. . . . 0,005.

.0,01

асфальтобетонное ......

. . . . 0,02.

..0,03

черное щебеночное и гравийное .

. . . . 0,05..

.0,06

щебеночное и гравийное ....

. . . . 0,1..

.0,12

При расчете оптимальной высоты насыпи автомобильных дорог и городских улиц с «черным» покрытием (асфальтобетон и др.) в формулу (10.4) вводят поправочный коэффициент &аЛб, которым учитывают альбедо поверхности, т. е. отношение количества энергии, отраженной ею, ко всей лучистой энергии, падающей на дорогу от солнца.

Поправку на экспозицию склонов (6Э) для участков дорог, проходящих по южной стороне возвышенности, вводят при проектировании для горных районов. Оптимальная высота насыпи

где все обозначения см. формулу (10.4).

Поправочные коэффициенты клЛб и ?э принимают по справочным источникам.

Если район строительства характерен метелями, то рассчитанную по формулам (10.4) и (10.5) оптимальную высоту насыпи сопоставляют с высотой, гарантирующей защиту от снежных заносов. В качестве проектной величины принимают большую высоту насыпи.

Когда продольный профиль дороги невозможно запроектировать с насыпью высотой 7/0п, ее сооружают меньшей высоты, но с заменой грунта в основании. При этом глубина замены грунта Н3 и высота надземной части насыпи Н должны в сумме составлять величину Яоп. В этих случаях и на нулевых местах глубина замены грунта в основании дорожной одежды

При проектировании улиц и дорог в выемках устойчивость дорожной одежды обеспечивают за счет разработки выемки и устройства в ней насыпи по рис. 10.3, в. Иногда грунт на дне выемки заменяют на расчетную глубину [см. формулу (10.6)] и проектируют конструкцию, показанную на схеме г.

Устойчивость откосов обеспечивают небольшим углом заложения (а), а при необходимости и покрытием слоем теплоизоляционного материала, предохраняющего от прогрева в летний период. Крутизна проектируемого откоса

где а — угол откоса по отношению к горизонтальной поверхности, град; р — плотность мерзлого грунта откоса, кг/м3; тсд — сопротивление грунта сдвигу, соответствующее началу возникновения пластических деформаций, Па; тСд=с+Р ^ <р; с — силы сцепления мерзлого грунта после его оттаивания, Па; <р — угол внутреннего трения грунта; р — давление оттаявшего слоя грунта, Па;

Значение угла внутреннего трения и сцепления мерзлого грунта принимают по данным мерзлотно-грунтовых изысканий или справочной литературы .

Пешеходные дорожки на вечномерзлых грунтах

Рис. 10.4. Пешеходные дорожки на вечномерзлых грунтах:

а — на насыпи, б — то же, но совмещенный с трассой подземных коммуникаций; / — отметка существующего рельефа; 2 — проектная отметка насыпи; 3 — коллектор

Высотное положение проездов на межмагистральных территориях, стоянок для автомобилей и других площадок задают обычно в уровне красных отметок планировки. Грунт в их основании заменяют на расчетную глубину, кроме пешеходных дорожек, которые могут быть устроены на небольшой насыпи (рис. 10.4) высотой Яоп=0,6н-0,7 м. Если же их совмещают с каналами для подземных сетей, то глубину замены грунта определяют специальным расчетом.

Поверхностный сток в районах вечномерзлых грунтов организуют преимущественно с использованием неполной раздельной системы канализации. В последнее время для городов Крайнего Севера проектируют и общесплавную систему канализации, однако ее эксплуатация требует дополнительных расходов в связи с необходимостью в усиленной теплоизоляции труб и подогреве сточных вод.

Лотки и канавы, врезаемые в грунт, имеют поперечный профиль трапеции с пологими укрепленными склонами. Вечномерзлые грунты легко размываются и крепление лотков выполняют железобетонными и армо- цементными плитами, как показано на рис. 10.5, или профилированными сборными блоками. Элементы крепления укладывают на теплоизоляционный слой, по нему устраивают надежную гидроизоляцию.

В качестве теплоизоляционного слоя используют мох, торф и плиты из негигроскопичных пористых материалов на неорганических вяжущих или основе из пластических масс. Гидроизоляцией служит асфальтовая

Водоотводные элементы дождевой сети

Рис. 10.5. Водоотводные элементы дождевой сети: а, б — лотки, врезанные в грунт; в — валы-канавы; г — лоток на сваях; / — теплоизоляционный материал; 2 - одежда из сборных армоцементных или железобетонных плит; 3 — заделка швов эластичным герметиком; 4 — сборные фасонные железобетонные блоки; 5 — упорная плетневая стенка; 6 — одерновка; 7 — крупный гравий по мху; 8 — расчетный уровень воды; 9 — насадка;

10 — свая

мастика, рулонные материалы или эластичные пленки, наклеиваемые на основание.

Наиболее надежно работают водоотводные лотки телескопического типа, выполненные из готовых железобетонных блоков (см. рис. 4.11), укладываемые в каналы на щебеночную подготовку. Стыки между этими блоками зачеканивают проваренной в битуме паклей, а потом защищают раствором на расширяющемся цементе.

На городских улицах и дорогах лотки зачастую проектируют уширенными, глубиной до 0,5 м и укрепляют одеждами аналогично лоткам, врезанным в грунт. В местах пешеходных переходов устраивают специальные мостки.

Специальные водоотводящие элементы проектируют в виде валов с укрепленными откосами или лотков, опирающихся на сваи и приподнятых над поверхностью земли. Сваю конструкции, показанной на схеме г, вмораживают в толщу грунта на глубину, исключающую ее выдавливание силами пучения при замерзании.

Область применения той или иной конструкции водоотводящих элементов открытой системы водоотвода зависит от категории грунтов. Врезанные лотки и канавы используют на грунтах I—II категорий и на подсыпанных участках с грунтами III и IV категорий. В льдонасыщенных грунтах (IVa) предусматривают меры по предотвращению образования наледей, а также конструктивные решения, обеспечивающие гидротермический режим оснований и откосов водоотводных канав в соответствии с теплотехническим расчетом. На участках территории с грунтами III и IV категорий, но без подсыпки водоотвод возможен с помощью земляных валов и лотков на сваях.

Параметры элементов открытой системы, продольные уклоны трасс определяют с учетом требований, изложенных в гл. 4. Дождевые воды из отдельных местных понижений удаляют по трубам в лотки водосточной сети. Причем на грунтах, используемых для строительства с сохранением вечномерзлого состояния, нежелательно делать сосредоточенный сброс поверхностных вод в пониженные места рельефа. Особенно усложнена организация поверхностного стока на плоском рельефе, где в ряде случаев возникает необходимость устройства автоматических станций перекачки малой мощности.

При освоении территории по первому принципу дождевую канализацию размещают от зданий на расстоянии, определяемом расчетом. В расчет здесь принимают условия сохранения вечномерзлого состояния грунтов оснований соседних сооружений.

 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы