Глава IV. Городские и поселковые автомобильные дороги

§ 1. Основные положения по проектированию городских, поселковых и автомобильных дорог на крайнем севере

При проектировании городских и поселковых автомобильных дорог на Крайнем Севере основными факторами, определяющими ориентацию, ширину и конструктивное их решение, являются назначение дороги (проезда, улицы), перспективная интенсивность движения, рельеф, направление господствующих ветров, мерзлотно-грунтовые и гидрологические условия территории застройки, а также требования по благоустройству населенного пункта.

Вся область распространения вечномерзлых грунтов относится к I дорожно-климатической зоне, которая в свою очередь разделяется на северный и южный районы; граница между ними в основном (совпадает с границей Арктики, определяемой изотермой +10°С (среднемесячная температура июля).

В пределах застройки необходимо учитывать установившийся мерзлотный режим грунтов около зданий, подземных коммуникаций и других объектов, расположенных в зоне влияния на них проектируемой дороги. Отсутствие такой увязки, как правило, приводит к деформациям зданий и дорог в период их эксплуатации.

Проектирование автомобильных дорог ведется в следующем порядке:

1. В зависимости от степени просадочности грунта, расчетной мощности деятельного слоя, наличия вблизи ВГВМ ледяных линз выбирается метод использования грунтов в качестве основания.
2. По каждому участку дороги определяется расчетное значение высоты насыпи с учетом возможной осадки основания.
3. Решаются вопросы конструирования земляного полотна и дорожной одежды.
4. Проектируются и рассчитываются водоотводы и искусственные сооружения.
5. Для участков со сложными мерзлотно-грунтовыми условиями на мостовых переходах разрабатываются варианты и на основе их технико-экономических показателей намечаются оптимальные решения.

По аналогии с расчетом сооружений в зависимости от степени просадочности грунтов принимается один из четырех методов использования мерзлых грунтов в качестве основания земляного полотна (СН91-60). Выбор метода определяется, главным образом, мерзлотно-грунтовыми условиями территории населенного пункта, в котором проектируется дорога, и степенью капитальности последней.

Проектирование по I методу может производиться на таликах и при наличии скальных оснований.

Применение II метода (поднятие ВГВМ в основание насыпи) рекомендуется при малой мощности деятельного слоя, сложенного просадочными грунтами. Наибольшее распространение он имеет в северных районах первой дорожно-климатической зоны; в ее южных районах может применяться для улиц и дорог с цементно-бетонными покрытиями.

В южных районах первой зоны при устройстве неусовершенствованных покрытий следует применять метод III а, а при отсутствии подземных льдов или значительных включений торфа в пределах двойной мощности деятельного слоя - метод III б (III а - протаивание до глубины Н^н; III б - более Н^н).

Применение IV метода целесообразно при наличии в основании легкоосушаемых песчаных и супесчаных грунтов с обеспечением стока воды с осушаемого участка и, как правило, в районах, характеризуемых теплым летом и высокой температурой мерзлых грунтов в зоне нулевых годовых амплитуд.

При устройстве выемок, а также оснований под проезжей частью улиц или дорог, особенно с усовершенствованными покрытиями, целесообразна замена сильно просадочных грунтов непросадочными при оттаивании на глубину, определяемую теплотехническим расчетом, но не более двойной мощности деятельного слоя. Заменяющими материалами могут служить как глинистые непылеватые грунты, так и песчано-гравелистые или щебенистые грунты, а также отходы промышленного производства (горелые породы, шлаки).

Во всех случаях замены грунта в основании проезжей части должен быть обеспечен водоотвод из образовавшегося корыта путем придания ему продольных уклонов с выпуском воды в пониженные места. При невозможности по условиям рельефа обеспечения необходимых продольных уклонов осушение корыта должно осуществляться дренажной системой в ливневую или общесплавную канализацию.

Если отвод воды из корыта трудно обеспечить, следует при проектировании дороги предусмотреть повышение ВГВМ и соответственно уменьшение глубины корыта. Это может быть достигнуто устройствам под дорожной одеждой теплоизоляционного слоя из шлака, толщина слоя которого определяется теплотехническим расчетом, но принимается не менее 0,3 м.

Рис. I-39. Поперечные профили городских улиц. 1 - дренаж; 2 - вентилируемый канал; 3 - водоотводные лотки; 4 - полоса озеленения

Работы по замене грунта желательно выполнять в зимнее время. Глубина замены грунта под тротуарами может быть снижена на 20-40% за счет укладки покрытия тротуара по слою из шлака указанной выше минимальной толщины. При устройстве тротуаров у проезжей части дороги (рис. I-39) корыто тротуара должно сообщаться с корытом дороги и иметь уклон в сторону последней.

Поперечный профиль дороги проектируется в соответствии с назначением улицы, мерзлотно-грунтовыми условиями площадки и составом намеченных мероприятий по инженерной подготовке территории.

Рис. I-40. Поперечные профили поселковых улиц. а - с газоном, лотками для отвода воды и заменой грунта основания; б - с канавами и заменой грунта основания; в - с канавами и дренажом; г - с поддержанием основания в мерзлом состоянии; д, е - проезды

Примеры поперечных профилей поселковых улиц приведены на рис. I-40.

Встречающиеся в практике решения профилей для участков автомобильных дорог, проходящих через населенное место, показаны на рис. I-41.

Рис. I-41. Поперечные профили земляного полотна автомобильных дорог. а - на непросадочных грунтах с устройством боковых канав и резервов; б - то же, в выемке; в - на просадочных грунтах с утеплением откосов; г - то же, с теплоизоляционным слоем; д - то же, на косогоре с устройством мерзлотного валика; 1 - насыпь; 2 - укрепление канав; 3 - теплозащита откосов; 4 - теплоизоляционный слой; 5 - деревянный лоток; 6 - мерзлотный валик; 7 - проектное положение верхней поверхности вечномерзлых грунтов

При отсыпке земляного полотна из недренирующих грунтов на участках с застоем поверхностных вод обязательно устройство на всю ширину его подстилающего дренирующего слоя толщиной не менее 10 см. Продольный водоотвод от дороги осуществляется с помощью придорожных лотков, водоотводных канав, мерзлотных валиков, а поперечный - приданием покрытию и обочинам необходимых уклонов (0,01-0,03). На участках сильно просадочных грунтов, а также при наличии вблизи ВГВМ подземных льдов вместо кюветов и канав рекомендуется устраивать поперечные перепуски в теле земляного полотна, осуществляемые через 200-400 м, в виде труб или фильтрующих слоев из крупноскелетных грунтов или камня.

Открытые лотки и кюветы, устраиваемые на внешних авто мобильных дорогах при просадочных грунтах, должны быть укреплены одердовкой, бетонными плитами или деревянными щитами. Расстояние лотка или кювета от стен зданий, построенных по II методу, должно быть не менее 5-10 м.

При закрытой системе водоотвода тротуары рекомендуется располагать непосредственно у отмостки здания, а проезжая часть должна примыкать к тротуару и иметь односкатный профиль.

Озелененные полосы в общем случае рекомендуется размещать посередине проезжей части улицы. При проектировании зданий по I и IV методам допускаются озелененные полосы между отмасткой и тротуаром или проезжей частью дороги.

Подземные коммуникации всех видов следует располагать в пределах озелененной полосы, как правило, в проветриваемых каналах и тоннелях (при методах II и III).

Опоры устройств освещения рекомендуется устанавливать за пределами тротуара или проезжей части; в крайнем случае они могут быть размещены между тротуаром и проезжей частью или на бровке земляного полотна с обеспечением возможности механизированной очистки проезжей части и тротуаров от снега.

Поперечные профили внешних автомобильных дорог проектируются, как правило, в насыпях, высота которых определяется расчетом в зависимости от принятого метода строительства.