6.7.1 Конструкции земляного полотна при индивидуальном и групповом проектировании принимаются на основании расчетов с обеспечением необходимой прочности грунтов, устойчивости конструкций и защиты от неблагоприятных природных воздействий, определяемых специфическими условиями объектов.
Проектирование конструкций земляного полотна, его водоотводных, укрепительных и защитных сооружений для этих объектов выполняется, как правило, вариантно, с проведением технико-экономических расчетов. Для таких объектов разрабатываются основные положения по организации и способам производства работ.
6.7.2 При проектировании земляного полотна с отметками, превышающими высоты откосов, где возможно применение типовых профилей, а также насыпей на косогорах крутизной более, чем допустимо при типовых решениях, и скальных выемок при неблагоприятных инженерно-геологических условиях, проектирование поперечного профиля следует производить из условия обеспечения необходимой общей и местной устойчивости (приложение Б). При этом возможно применение более пологих откосов, разделительных берм, а также аромогрунтовых* конструкций, в том числе анкерных и нагельных, и различных других удерживающих сооружений в соответствии с 6.10.6.
_________________
* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
Для выемок, проходящих в глинистых грунтах с показателем текучести более 0,5 или вскрывающих водоносные горизонты, кроме проверки устойчивости проводятся расчеты прочности грунтов основания под основной площадкой и рассматриваются мероприятия по снижению влажности грунтов, в том числе за счет перехвата, понижения и каптации подземных вод дренажами.
Расчеты прочности грунтов основания проводятся в соответствии с требованиями СП 22.13330, исходя из непревышения предельного сопротивления грунтами, определяемого соотношением между нормальными и касательными напряжениями
t ≤ s tg j + c,
где j и c - соответственно расчетные значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, определяемые согласно п.5.3 СП 22.13330.
Аналогичные расчеты и мероприятия по снижению влажности грунтов предусматриваются при выемках в грунтах, резко снижающих устойчивость откоса и прочность основной площадки при воздействии климатических факторов и динамических воздействиях, а также для насыпей, проектируемых с использованием указанных грунтов или расположенных на основаниях из таких грунтов.
6.7.3 При проектировании насыпей на слабых основаниях, в том числе болотах, не подпадающих под условия типовых решений (см. 6.1.11), а также при выходе ключей в пределах основания проводятся расчеты общей устойчивости откосов насыпей (приложение Б), а также прочности слабых грунтов в основании насыпи (аналогично п.6.7.2) и осадок насыпей методом компрессионных кривых или по схеме линейно деформируемого полупространства согласно СП 22.1330 (Вероятно, ошибка оригинала. Следует читать: СП 22.13330.2011. - Примечание изготовителя базы данных).
Для повышения надежности в этих случаях рассматривается применение более пологих откосов, пригрузочных берм, а также аромогрунтовых конструкций и мелиоративных мероприятий по повышению прочностных характеристик слабых грунтов или их замене. Ключи при этом должны быть каптированы.
6.7.4 Для насыпей на поймах рек, на участках пересечения водоемов и водотоков, на участках временного подтопления, а также на участках земляного полотна, расположенных вдоль водотоков, водоемов, водохранилищ и морей при расчетах устойчивости учитываются снижение прочностных характеристик и изменение удельного веса грунта насыпи и основания из-за увлажнения ниже расчетного уровня высоких вод, а также действие гидродинамических сил при изменении уровня воды.
Подтопляемые откосы насыпей укрепляют и конструктивными решениями учитывают расчетное волновое и ледовое воздействие на земляное полотно в соответствии с требованиями СП 38.13330.
6.7.5 На участках земляного полотна, проходящего по берегам рек, озер, морей предусматриваются защитные сооружения и мероприятия в соответствии с 6.10 и укрепительные сооружения и устройства в соответствии с 6.11, а нагрузки на них принимаются в соответствии с СП 38.13330.
6.7.6 При проектировании земляного полотна на пучиноопасных участках выполняется проверка условия по допустимым деформациям пучения (см. таблицу 3) и в случае их превышения в конструкциях земляного полотна применяют решения по его снижению, в том числе за счет увеличения в зоне промерзания толщи непучинистых грунтов, уменьшения промерзания путем укладки теплоизоляции, либо снижения влажности пучинистых грунтов применением дренажей.
6.7.7 Проектирование земляного полотна в районах распространения многолетнемерзлых грунтов при основаниях с относительной осадкой более 0,1, в том числе на марях, а также на наледных участках, на участках с наличием подземного льда, развития термокарста, солифлюкции, бугров пучения выполняется с обязательным прогнозом температурного режима и деформаций земляного полотна и основания. Прогноз необходимо выполнять на весь срок эксплуатации железнодорожной линии до ее реконструкции или капитального ремонта с проведением необходимых теплотехнических расчетов изменения геокриологических условий по СП 25.13330 и расчетов устойчивости и осадок земляного полотна при деградации мерзлоты как для слабых оснований (см. 6.7.3).
По результатам прогноза принимаются конструктивные решения, назначаются противодеформационные мероприятия и защитные сооружения. При этом в соответствии с СП 25.13330 предусматривают два альтернативных варианта: применение I принципа использования многолетнемерзлых оснований с недопущением оттаивания мерзлых грунтов в течение всего срока эксплуатации и применение II принципа с возможностью оттаивания многолетнемерзлых грунтов и их использовании при эксплуатации в оттаявшем состоянии.
В первом случае проектируют решения по поддержанию многолетнемерзлых грунтов в естественном состоянии, в том числе с применением различных охлаждающих конструкций.
Во втором случае предусматриваются противодеформационные мероприятия, обеспечивающие условия устойчивости земляного полотна (приложение Б), прочности грунтов основания и непревышения допустимых деформаций в ходе и после оттаивания многолетнемерзлых грунтов основания, как для насыпей на слабом основании (п.6.7.3).
При проектировании земляного полотна в условиях многолетнемерзлых грунтов должны выполняться также требования СП 116.13330 (разделы 12-14) и СП 25.13330.
6.7.8 На участках многолетнемерзлых грунтов III и IV типов оснований по просадочности предусматриваются водоотведение для предотвращения термокарста. Притрассовые дороги на участках с активным развитием термокарста устраивают на раздельном полотне не ближе 100 м от оси пути.
6.7.9 Для защиты железнодорожного пути и сооружений от воздействия наледей разрабатываются противоналедные сооружения и мероприятия в соответствии с требованиями СП 116.13330. Противоналедные мероприятия и устройства предусматриваются в местах наличия или возможного возникновения наледей на основании материалов инженерно-геологических и инженерно-геокриологических изысканий. В зависимости от местных условий применяются следующие противоналедные мероприятия:
- углубление и спрямление русел водотоков, увеличение уклона русла;
- осушение местности открытыми канавами;
- устройство грунтовых мерзлотных поясов и водонепроницаемых экранов, валов из грунта, заборов;
- устройство дренажей, каптажей, глубоких утепленных лотков при постоянно возникающих в зимнее время наледях.
Для предотвращения заполнения наледью отверстий искусственных сооружений следует рассматривать технические решения, связанные с увеличением отверстий искусственных сооружений, а также с возможностью применения эстакад.
Местоположение, вид и размер противоналедных сооружений и устройств определяются в каждом конкретном случае в зависимости от вида наледи (косогорная, логовая, речная и т.п.), места выхода источника, образующего наледь, дебита источника, питающего наледь, продолжительности действия наледи и ее размеров, объема наледного льда, рельефа местности, вида сооружения, на которое воздействует наледь.
6.7.10 Земляное полотно в местах активных склоновых процессов (участки с наличием или возможным развитием оползней, обвалов, осыпей, селей, снежных лавин, оврагов) проектируется с устройством инженерной защиты в соответствии с СП 116.13330.
6.7.11 Для защиты земляного полотна от оползней и обвалов применяются следующие сооружения и мероприятия:
- изменение рельефа склона в целях повышения его устойчивости до допустимых значений в соответствии с приложением Б;
- регулирование стока поверхностных вод на склоне планировкой поверхности и устройством системы поверхностного водоотвода в соответствии с 6.9;
- понижение уровня подземных вод или их перехват в соответствии с 6.9;
- предотвращение инфильтрации воды в грунт и эрозионных процессов укреплением поверхности в соответствии с 6.11;
- устройство защитных сооружений в соответствии с 6.10.
Противооползневые и противообвальные сооружения и мероприятия выбираются на основании расчетов общей и местной устойчивости склонов с обеспечением условия устойчивости в соответствии с приложением Б.
Образование рационального профиля склона достигается приданием ему соответствующей крутизны и террасированием склона, удалением или заменой неустойчивых грунтов, отсыпкой в нижней части склона упорной призмы (контрбанкета). На террасах необходимо предусматривать устройство водоотводов, а в местах высачивания подземных вод - дренажей. На защищаемых склонах должен быть организован беспрепятственный сток поверхностных вод, исключено застаивание вод на бессточных участках и попадание на склон вод с присклоновой территории.
6.7.12 Для защиты участков железнодорожного пути от воздействия селей и снежных лавин необходимо предусматривать противоселевые и противолавинные сооружения и мероприятия в соответствии с СП 116.13330 (разделы 6 и 7).
В качестве противоселевых и противолавинных мероприятий на таких участках предусматривают контрольно- оповестительную сигнализацию, а также мониторинг с разработкой специальной программы.
6.7.13 Для защиты железнодорожного пути и сооружений от воздействия развивающихся оврагов при проектировании земляного полотна предусматриваются почвоукрепительные лесонасаждения, которые применяются в комплексе с другими мероприятиями.
Почвоукрепительные насаждения осуществляют в полосе отвода не только на территории, подверженной деформации почвогрунтов, но и на потенциально опасных местах, которые могут впоследствии вызвать разрушение земляного полотна и его защитных и водоотводных сооружений, а также на участках зарождения и формирования стока, обусловливающего процесс развития деформации грунтов, ведущих к образованию оврагов.
Для действующих оврагов, угрожающих железнодорожному пути, предусматриваются мероприятия по недопущению их дальнейшего развития:
- регулирование поверхностного стока;
- планировка и уположение крутых откосов оврагов;
- укрепление откосов согласно 6.11, в том числе засев оврага травой, посадка кустарников и деревьев.
В сложных топографических условиях дополнительно следует предусматривать террасирование оврага, устройство запруд.
6.7.14 При расположении железнодорожного пути на участках с развитием карстово-суффозионных процессов или на территории над горными выработками необходимо предусматривать меры от возможного развития этих процессов и повреждения конструкций железнодорожного пути в виде провалов, карстовых воронок локальных и общих проседаний в соответствии с СП 116.13330.
Земляное полотно железнодорожного пути на таких участках проектируется в основном в виде насыпи высотой не более 3 м.
При обнаружении подземной полости или активного проявления карстово-суффозионных процессов в ходе изысканий, участки трассы должны быть перенесены из зоны влияния активных опасных подземных процессов. При невозможности переноса трассы в качестве мероприятий, предотвращающих деформации земполотна, предусматривают:
- заполнение полостей и пустот материалами с прочностью не менее прочности материнской горной породы;
- снижение давления на кровлю полостей за счет разгружающих устройств (эстакад, укладки в основании насыпей
перекрытий и армирующих геосинтетических слоев);
- обрушение неустойчивой кровли механическим способом.
Состав инъекционного раствора в полости и пустоты выбираются в зависимости от геологического строения, вида карстующихся пород, морфологии и размеров полостей, а также цели инъектирования: заполнение полостей или омоноличивание массива. В первом случае подбираются растворы, которые после твердения устойчивы к размыванию их грунтовыми водами, а во втором случае - растворы с механической прочностью цементного камня выше прочности материнских горных пород.
На участках с карстующимися породами при проектировании поверхностных водоотводов их конструкции не должны допускать инфильтрацию воды в грунт.
Наиболее опасные участки пути, расположенные на закарстованных территориях, оборудуются контрольно- оповестительными сигнализациями.
6.7.15 При применении в проекте для сооружения земляного полотна гидромеханизации или взрывного способа производства работ, его конструкции проектируются с учетом технологии работ и изменения в ходе их выполнения свойств грунтов с проведением необходимых расчетов устойчивости (приложение Б) и прочности земляного полотна (п.6.7.2). В этом случае принятые конструктивные решения увязываются с проектом организации работ.
6.7.16 Проектируемое земляное полотно в местах пересечения трубопроводов должно проверяться на возможные деформации морозного пучения, вызванные изменением в этой зоне температурного режима основания, величина которых не должна превышать величины, приведенной в таблице 3.
6.7.17 При сооружении дополнительных железнодорожных путей на земляном полотне, пристраиваемом к существующему, при наличии на последнем балластных углублений или шлейфов на откосах, которые невозможно или нецелесообразно удалить при нарезке уступов, а также на участках эксплуатируемого пути, где имеются или наблюдались ранее деформации, эти дефекты и деформации должны быть учтены при проектировании с целью не допустить деформаций на вновь сооружаемом земляном полотне и не ухудшить условия для существующего земляного полотна.
6.7.18 Реконструкция земляного полотна на участках, которые состоят на учете как деформирующиеся или неустойчивые, выполняется по индивидуальным проектам с обязательным выявлением и устранением причин деформаций и обеспечением требуемой надежности.
При проектировании в зависимости от типа деформации проводятся необходимые расчеты и разрабатываются мероприятия по стабилизации земляного полотна, в том числе за счет применения упорных контрбанкетов, подпорных стен и армогрунтовых удерживающих конструкций для устойчивости откосов.
6.7.19 При проектировании вновь строящегося и реконструируемого земляного полотна в районах с сейсмичностью 7 баллов и выше при расчетах устойчивости (приложение Б) учитываются сейсмические силы.
6.7.20 Земляное полотно пути на участках распространения подвижных песков проектируется в виде насыпей высотой не менее 0,9 м с выполнением мероприятий по закреплению песков (СП 22.13330).
Защита от подтопления
6.8.1 Бровка земляного полотна на подходах к водопропускным сооружениям через водотоки в пределах их разлива при расположении железнодорожных линий вдоль водотоков, озер, водохранилищ, а также бровка оградительных и водоразделительных дамб должна возвышаться над расчетным уровнем воды при пропуске наибольшего паводка с учетом подпора, наката волны на откос, ветрового нагона, приливных и ледовых явлений не менее чем на 0,5 м, а бровка незатопляемых регуляционных сооружений и берм - не менее чем на 0,25 м.
Наивысший расчетный уровень воды следует определять по СП 104.13330, исходя из вероятности превышения:
- на железнодорожных линиях не ниже III категории - 1:300 (0,33%);
- на железнодорожных линиях IV категории - 1:100 (1%);
- на железнодорожных подъездных путях - 1:50 (2%).
Для малых мостов и труб, кроме металлических гофрированных, расход воды определяется с учетом аккумуляции воды перед сооружением.
6.8.2 Возвышение бровки земляного полотна над уровнем воды (с учетом подпора и аккумуляции) при паводках на подходах к малым мостам и трубам должно быть не менее 1,0 м.
6.8.3 Бровка земляного полотна должна возвышаться над наивысшим уровнем подземных вод или уровнем длительного стояния поверхностных вод на величину, определяемую расчетом для максимальной глубины промерзания - оттаивания грунтов основания и насыпи совместно из условия обеспечения допустимой величины пучения, указанной в таблице 3.
6.8.4 При расположении портала тоннеля в пределах заливаемой поймы продольный профиль должен обеспечивать выпуск водоотводного лотка тоннеля у портала не менее чем на 1 м выше наивысшего уровня высоких вод (с учетом подпора и высоты волны), определяемого по наибольшему расходу с вероятностью превышения 1:300 (0,33%).
6.8.5 Откосы насыпей, выемок и всех защитных и водоотводных земляных сооружений и устройств, подверженных воздействию воды, льда, а также подтопляемых, должны быть укреплены в соответствии с 6.11.
Незатопляемые бермы должны быть шириной по верху не менее 3 м, с отметкой бровки в соответствии с 6.8.1.
Водоотводные сооружения
6.9.1 На перегонах и железнодорожных станциях предусматриваются устройства для отвода от земляного полотна поверхностных вод и в необходимых случаях понижения уровня или перехвата подземных вод.
6.9.2 Отвод поверхностных вод, поступающих к земляному полотну, предусматривается:
- водоотводными канавами или резервами - от насыпей;
- нагорными и забанкетными канавами, кюветами, кюветами-траншеями или лотками - от выемок.
При уклоне местности, когда поступление воды возможно только с верховой стороны, водоотводные сооружения проектируются только с нагорной стороны от земляного полотна.
6.9.3 Отвод поверхностной воды от земполотна осуществляется к ближайшему водопропускному сооружению или в сторону от земляного полотна в пониженные места рельефа.
Сопряжение водоотвода с руслом водотоков следует проектировать водоотводной канавой. Направление канавы в месте сопряжения должно быть по течению водотока с углом между осями канавы и водотока не более 45°, а изменение направления канавы должно быть плавным по кривой радиусом не менее 10 м.
6.9.4 При выборе конструкции водоотводных сооружений учитывается сохранность несущей способности грунтов в период весеннего их оттаивания и возможной для данного региона интенсивности дождей.
6.9.5 В выемках, прорезающих массивы грунтов глинистых или крупнообломочных с глинистым заполнителем в районах избыточного увлажнения [см. таблицу 10 (примечание 3)], следует предусматривать углубление кюветов с раскрытием выемки (нулевого места) "под насыпь", либо устраивать ниже дна кюветов дренажи, располагаемые в зоне сезонного промерзания-оттаивания.
6.9.6 На многопутных железнодорожных путях для отвода воды с основной площадки при глинистых грунтах следует предусматривать между вторым и третьим главными железнодорожными путями продольный дренаж или закрытый лоток с уклоном не менее 2 с поперечными выпусками через путь в полевую сторону, который следует устраивать в пониженных местах продольного профиля, но не реже чем через 500 м.
6.9.7 На участках размещения пассажирских платформ отвод воды выполняется лотками и дренажами, расположенными между платформой и железнодорожным путем, с устройством поперечных выпусков.
6.9.8 Ширина естественной бермы между подошвой откоса насыпи и бровки резерва или водоотводной канавы должна быть не менее 3 м, а для железнодорожных линий I и II категорий - не менее 8 м со стороны второго главного пути двухпутной железнодорожной линии и со стороны третьего главного пути трехпутной железнодорожной линии.
6.9.9 Для насыпей высотой до 2м, отсыпаемых из резервов, при благоприятных климатических и инженерно-геологических условиях допускается уменьшать ширину бермы до 1м.
6.9.10 Размещать резервы в пределах раздельных пунктов с путевым развитием, населенных пунктов, в местах расположения путевых зданий и подъездов, а также на участках развития карстовых процессов не допускается.
6.9.11 Продольный уклон нагорных и водоотводных канав принимается равным не менее 3, на болотах и речных поймах – не менее 2, а в исключительных случаях, обоснованных технико-экономическими расчетами, - 1.
Кюветы, лотки и дренажи в выемках, а также водоотводы между вторым и третьим главными путями на многопутных железных дорогах проектируются с продольным уклоном, принятым для земляного полотна. В выемках, располагаемых на горизонтальных площадках и на участках с уклоном менее 2, уклон водоотводов должен быть не менее 2. Кюветы предтоннельных выемок проектируются с уклоном не менее 2 в сторону от тоннеля.
6.9.12 Размеры поперечного сечения устройств для поверхностного отвода воды определяются гидравлическим расчетом, исходя из условия:
Heh +0.2,
где H - глубина водоотводного устройства, м; h - глубина живого сечения воды при пропуске расхода воды вероятностью превышения по нормам, указанным в таблице 12.
Таблица 12 - Вероятность превышения расчетного расхода воды
| Категория железнодорожной линии | Вероятность превышения расчетного расхода воды, % для | |
| нагорных канав, кюветов и лотков, а также водоотводных канав в пределах нулевых мест и водосбросов | продольных канав у насыпей и поперечных водоотводных канав | |
| Скоростная, пассажирская, особогрузонапряженная, I и II | ||
| III | ||
| IV |
Бровка канавы или верх лотка должны возвышаться над уровнем воды, соответствующим расходу указанной вероятности превышения, не менее чем на 0,2 м.
Глубина водоотводных и нагорных канав и ширина их по дну должна быть не менее 0,6 м, на болотах - не менее 0,8 м.
Глубина кюветов должна быть не менее 0,6 м, а ширина по дну - 0,4 м.
Крутизна откосов кюветов должна быть с полевой стороны равной крутизне откосов выемки, а со стороны пути - 1:1,5.
Глубину кюветов уменьшают при сохранении ширины кюветов по дну и ширины выемки на уровне бровки земляного полотна: до 0,4 м для коротких и неглубоких выемок в районах с сухим климатом и до 0,2 м на водораздельных точках при расположении путей на уклонах менее 2 и на горизонтальных площадках.
Кюветы в выветривающихся скальных породах, когда не требуется устройство кюветов-траншей, предусматриваются глубиной не менее 0,4 м.
В выемках в слабовыветривающихся скальных породах вместо кюветов устраиваются бордюры из камня или бетонных блоков. В выемках и полувыемках на косогорах крутизной 1:3 и круче размеры кюветов и кювет-траншей рассчитывают на пропуск расчетного расхода воды, поступающей со склона согласно методике [8].
6.9.13 Лотки в выемках применяются в случаях:
- когда устройство кюветов приводит к увеличению объема земляных работ по устройству выемок, или при реконструкции при восстановлении кюветов возникает необходимость подрезки существующих откосов выемок;
- наличия слабых и водонасыщенных грунтов, в которых устойчивость откосов кюветов не может быть обеспечена;
- скальных грунтов в целях снижения объема земляных работ при размещении трассы в пределах крутого косогора;
- стесненных условий, когда затруднено устройство кювета расчетного сечения.
Продольные и поперечные лотки вместо канав также следует устраивать в пределах основных площадок раздельных пунктов.
6.9.14 Лотки применяются из железобетона или полимерные.
Лотки устанавливаются в траншее в грунте на специальную подготовку из щебня толщиной 0,1 м, а застенное пространство заполняется дренирующим грунтом. Сверху лотки, располагаемые в пределах основной площадки для защиты от засорения и в целях предотвращения травматизма работников, обслуживающих линию, закрываются крышками. Крышки для поступления в лоток поверхностной воды должны иметь отверстия, а по прочности выдерживать нагрузку от веса человека (до 120 кг) при его нахождении сверху. Крышки должны обеспечивать возможность легкого демонтажа их в период эксплуатации для периодической очистки лотка и одновременно иметь антивандальную защиту.
6.9.15 Для отвода воды при больших уклонах местности (нагорные канавы, склоны и откосы выемок), где скорости течения воды превышают 3 м/с, применяются длинномерные телескопические лотки. Секции лотков укладываются в траншее на щебеночную подготовку снизу вверх, обеспечивая при укладке каждой следующей вышележащей секции упор.
На участках косогоров для водоотводов, имеющих продольные уклоны более 1:10, применяются специальные конструкции из железобетона в виде быстротоков и перепадов, которые имеют специальные устройства для гашения скорости воды.
Проектирование быстротоков и перепадов выполняется индивидуально применительно к местным условиям.
6.9.16 Для отведения от земляного полотна грунтовых вод, нарушающих прочность и устойчивость земляного полотна, а также несущую способность основной площадки, предусматриваются дренажные устройства.
Типы дренажей для понижения или перехвата грунтовых вод, их расположение, конструкцию и параметры проектируются на основе данных инженерно-геологич., инженерно-гидрологич. изысканий, гидравлического расчета, характера и глубины залегания грунтовых вод и напластований и видов грунтов, рельефа местности и характеристик земполотна.
6.9.17 Продольный уклон дренажа рекомендуется применять не менее 5 для дренажей с диаметром труб до 160 мм с уменьшением до 3 в затрудненных условиях выпуска дренажа на рельеф или при больших диаметрах дрен.
Выпуски дренажных сооружений обеспечиваются защитой от промерзания.
6.9.18 Конструкция дренажных сооружений с дренами в виде труб должна обеспечивать возможность их прочистки, для чего следует предусматривать смотровые колодцы диаметром не менее 1 м, которые устраиваются не реже чем через 100 м по длине трубопровода и во всех переломах его плана и профиля.
В дренажах мелкого заложения глубиной до 2,5 м для контроля и очистки применяются смотровые скважины, которые устраивают с частотой, как и для смотровых колодцев.
Защитные сооружения
6.10.1 Все виды защитных сооружений земляного полотна проектируются с учетом рельефа местности, инженерно-геологических, геокриологических и природно-климатических условий участка, а также в комплексе с имеющимися на прилегающей к железнодорожной линии территории защитными сооружениями и устройствами.
6.10.2 При проектировании защитных сооружений земполотна от оползней, обвалов, карста, селевых потоков, снежных лавин, переработки берегов морей, водохранилищ, озер и рек, от подтопления и затопления территорий, морозного пучения, наледеобразования, термокарста предусматриваются требования СП 116.13330, экологические требования в области охраны поверхностных водных объектов и сельскохоз. угодий в соответствии с [9].
6.10.3 По долговечности защитные сооружения должны обеспечивать защиту железнодорожного пути и его сооружений в течение срока, устанавливаемого проектом.
6.10.4 При защите земляного полотна железнодорожного пути и его сооружений для предотвращения развития опасного природного процесса или явления предусматриваются активные сооружения и мероприятия активного типа, а для предотвращения последствий развития опасного природного процесса или явления - пассивного типа.
Защит.сооружения располагаются встроенными в земполотно и отдельно расположенными.
Временные защитные сооружения устанавливаются на период строительства или на период, не превышающий 10 лет.
6.10.5 Виды противооползневых и противообвальных сооружений следует выбирать на основании расчетов общей и местной устойчивости склонов (откосов) и земляного полотна в целом и отдельных его морфологических элементов.
При проектировании противооползневых и противообвальных сооружений на берегах водоемов и водотоков необходимо дополнительно учитывать требования по их защите от воздействия воды согласно 6.10.10 и 6.10.12.
6.10.6 Для защиты земляного полотна от оползневых и обвальных процессов предусматриваются следующие удерживающие защитные сооружения:
- подпорные стены на естественном или свайном основании, включая стены армогрунтовых и габионных конструкций;
- свайные конструкции и столбы, включая конструкции типа "стена в грунте" для закрепления неустойчивых участков склона
(откоса) и предотвращения смещения грунтовых массивов по ослабленным поверхностям;
- анкерные и нагельные крепления в качестве самостоятельного удерживающего сооружения (с опорными плитами, балками и т.д.) и в сочетании с подпорными стенами, сваями, столбами;
- поддерживающие стены для укрепления нависающих скальных карнизов;
- контрфорсы в виде отдельных вертикальных опор, врезанные в грунтовый массив или прислоненные к подпорной стене для удержания грунтовых и скальных массивов;
- облицовочные стены для предохранения грунтов от выветривания и осыпания;
- пломбы (заделка пустот, образовавшихся в результате вывалов на склонах) для предохранения скальных грунтов от выветривания и дальнейших разрушений;
- покровные сетки в сочетании с анкерными и нагельными креплениями.
За подпорными стенами для отвода грунтовых вод в обязательном порядке устраивается застенный дренаж.
6.10.7 Противооползневые и противообвальные удерживающие сооружения и их конструкции проектируются по методу предельных состояний в соответствии с СП 116.13330. При этом расчеты производятся по двум группам предельных состояний:
- первая группа (полная непригодность сооружения к дальнейшей эксплуатации или прямая угроза безопасности движения поездов): расчеты общей прочности и устойчивости системы сооружения - грунтовый массив (откос, склон, земляное полотно);
расчеты прочности и устойчивости отдельных элементов сооружения, разрушение которых приводит к прекращению эксплуатации сооружения или деформации сооружения, при которой происходит угроза безопасности движения поездов;
- вторая группа (непригодность нормальной эксплуатации сооружения без прямой угрозы безопасности движения поездов):
расчеты оснований, откосов, склонов и элементов конструкции, разрушение которых не приводит все сооружение в непригодное состояние и не создает прямой угрозы безопасности движения поездов, расчеты местной прочности на образование и раскрытие трещин и строительных швов.
6.10.8 В расчетах удерживающих сооружений нагрузки и воздействия определяются с учетом бокового давления грунта (активное, пассивное, давление покоя и промежуточные значения), величина которого определяется методами предельного равновесия (см. СП 22.13330), а также, с использованием упругопластических моделей по методу конечных элементов (МКЭ).
Для удерживающих сооружений, встроенных в земляное полотно или расположенных с низовой стороны от железнодорожного пути, в расчетах учитываются действие поездной нагрузки (аналогично расчетам устойчивости насыпей, указанным в 6.1.10) и вес верхнего строения пути и земляного полотна.
В сейсмических районах в расчеты дополнительно вводят сейсмическое воздействие в соответствии с СП 14.13330.
6.10.9 В качестве пассивных защитных сооружений от обвальных процессов (обвалов, осыпей, вывалов, падения отдельных скальных обломков) следует предусматривать применение улавливающих сооружений и устройств в виде стен, сеток, валов, траншей, полок с бордюрными стенами, надолб, а также противообвальные галереи.
Применение типа улавливающего сооружения зависит от крутизны и состояния склона, расположения относительно него железнодорожного пути. Выбор улавливающего сооружения и его расчеты проводятся в соответствии с СП 116.13330.
Размеры улавливающих сооружений и устройств назначаются из условия исключения возможности перелета, выскакивания и выкатывания скальных обломков, падающих со склона (откоса) на железнодорожный путь.
При применении противообвальной галереи на ее кровле следует предусматривать амортизирующую грунтовую засыпку, в основании которой укладывают гидроизоляцию, и отвод воды с нее. С верховой стороны галереи для отвода грунтовых вод предусматривается продольный застенный дренаж.
6.10.10 При защите земляного полотна в зоне водохранилищ, озер и на морском побережье, где действует волноприбой с высотой волны более 2,5 м, осуществляются мероприятия, направленные на гашение энергии волны на отдалении от земляного полотна, с применением берегозащитных сооружений.
Берегозащитные сооружения подразделяются на:
- волнозащитные: вдольбереговые подпорные стены (набережные), шпунтовые стенки, ступенчатые крепления, откосные покрытия;
- волногасящие: вдольбереговые конструкции с волногасящими камерами, откосные покрытия в виде набросок из камня или фасонных блоков, искусственные свободные пляжи;
- пляжеудерживающие: вдольбереговые подводные банкеты, буны, шпоры.
Тип берегозащитного сооружения выбирается по СП 116.13330 (приложение Ж).
6.10.11 Для защиты от размывов земляного полотна в поймах рек и прилегающих берегов в дополнение к откосным укреплениям (см. 6.11) применяются продольные и поперечные регуляционные сооружения.
К продольным сооружениям относятся:
струенаправляющие дамбы, изменяющие направление течения реки у искусственного сооружения; продольные водоотжимные бермы, отодвигающие поток от земляного полотна.
К поперечным сооружениям относятся:
буны (чаще для рек называют шпорами), предназначенные для снижения прибрежных скоростей течения и накопления отложений; запруды и полузапруды,
устраиваемые для перекрытия отдельных рукавов и направления речного потока в основное русло или в прокоп.
Дамбы, запруды, траверсы и буны сооружаются из дисперсных и скальных грунтов, бетона и железобетона, габионных структур и других материалов с укреплением в зависимости от скоростей течения воды и с учетом возможного размыва дна у подошвы сооружения. На горных реках используются каменные наброски и фигурные блоки, как при защите морских побережий.
При проектировании регуляционных сооружений необходимо учитывать их гидрологический режим.
6.10.12 Берегозащитные сооружения земляного полотна, их конструкции и основания рассчитываются по предельным состояниям в соответствии с СП 58.13330 (пункт 8.16) и нормами [10] с учетом нагрузок в соответствии с СП 38.13330.
Для берегозащитных сооружений, выполняющих функции противооползневой защиты, при проектировании дополнительно учитываются требования 6.10.5-6.10.8. Устойчивость такого сооружения определяется, исходя из общей устойчивости склона с учетом всех действующих нагрузок, в том числе поездной и веса верхнего строения пути и земляного полотна.
При образовании ледового покрова в расчете учитываются ледовые нагрузки (СП 58.13330).
6.10.13 При проектировании берегозащитных сооружений на размываемых грунтовых основаниях глубина заложения фундаментов таких сооружений назначается ниже возможного размыва грунта в условиях эксплуатации с учетом дополнительного размыва и возможного активного слоя наносов.