СН 449-72

СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ

УКАЗАНИЯ

по проектированию земляного полотна железных

и автомобильных дорог

Дата введения 1973-07-01

РАЗРАБОТАНЫ научно-исследовательскими институтами ЦНИИС и Союздорнии при участии проектно-изыскательских институтов Ленгипротранс, Мосгипротранс, Томгипротранс, Союздорпроект и Киевгипротранс Министерства транспортного строительства, Гипродорнии Министерства строительства и эксплуатации автомобильных дорог РСФСР, а также Хабаровского института инженеров железнодорожного транспорта Министерства путей сообщения.

ВНЕСЕНЫ Министерством транспортного строительства

УТВЕРЖДЕНЫ Государственным комитетом Совета Министров СССР по делам строительства 29 декабря 1972 г.

С 01.01.87 утратили силу в части норм проектирования земляного полотна автомобильных дорог по постановлению от 17.12.85 N 233.

С введением в действие Указаний по проектированию земляного полотна железных и автомобильных дорог (СН 449-72) с 1 июля 1973 г. утрачивают силу Технические условия сооружения железнодорожного земляного полотна (СН 61-59).     

1. Общие положения

1.1. Настоящие Указания распространяются на проектирование земляного полотна новых и реконструируемых железных дорог колеи 1520 (1524) мм и автомобильных дорог, а также на проектирование вторых путей железных дорог.

1.2. Земляное полотно включает в себя насыпи и выемки, а также водоотводные устройства и сооружения, предназначенные для отвода поверхностных и грунтовых вод (кюветы, нагорные, продольные и забанкетные канавы, банкеты, перепады, быстротоки, дренажи, галереи, штольни).

На участках с наличием или возможным развитием оползней, обвалов (каменных, снежных), заносов (снежных и песчаных), селей и оврагов необходимо предусматривать соответствующие защитные и укрепительные устройства и сооружения.

1.3. Конструкцию земляного полотна следует принимать в зависимости от категории дороги, типа дорожной одежды и местных природных условий, в том числе от условий увлажнения, состояния и свойств грунтов основания, с учетом деления территории СССР на дорожно-климатические зоны (табл. 1, рис. 1), а также опыта эксплуатации дорог в данном районе и необходимости обеспечения бесперебойного и безопасного движения при оптимальном сочетании строительных и эксплуатационных показателей проектируемых объектов.

Таблица 1

№ зоны	Примерные географические границы и краткая характеристика дорожно-климатических зон
I	Севернее линии, соединяющей: Мончегорск - Поной - Несь - Ошкурья - Сухая - Тунгуска, Канск - Госграница и Биробиджан - Де-Кастри. Зона включает географические зоны: тундры, лесотундры и северо-восточную часть лесной зоны с распространением вечномерзлых грунтов
II	От границы I зоны до линии, соединяющей: Львов - Житомир - Тулу - Горький - Ижевск - Кыштым - Томск - Канск, Биробиджан - Де-Кастри - граница с Китайской Народной Республикой. Зона включает географическую зону лесов с избыточным увлажнением грунтов
III	От границы II зоны до линии, соединяющей: Кишинев - Кировоград - Белгород - Куйбышев - Магнитогорск - Омск - Бийск - Туран. Зона включает лесостепную географическую зону со значительным увлажнением грунтов в отдельные годы
IV	От границы III зоны до линии, соединяющей: Джульфу - Степанакерт - Буйнакск - Кизляр - Волгоград, далее проходит южнее на 200 км линии, соединяющей Уральск - Актюбинск - Караганду и до северного побережья озера Балхаш. Зона включает географическую степную зону с недостаточным увлажнением грунтов
V	Зона расположена к юго-западу и к югу от границы IV зоны и включает пустынную и пустынно-степную географические зоны с засушливым климатом и распространением засоленных грунтов
Примечание. Кубань и западную часть Северного Кавказа следует относить к III дорожно-климатической зоне; Черноморское побережье, предкавказские степи, за исключением Кубани и западной части Северного Кавказа, следует относить к IV зоне; горные области, расположенные выше 1000 м над уровнем моря, а также малоизученные районы следует относить к той или иной зоне в зависимости от местных природных условий.

Рис. 1. Схема деления территории СССР на дорожно-климатические зоны

1.4. При проектировании земляного полотна должны быть приняты комплексные решения по выбору и назначению:

конструкции земляного полотна с учетом способов производства работ;

грунта для насыпей с учетом вида и состояния грунтов основания, высоты проектируемой насыпи, а также запасов и дальности возки грунта;

вида, параметров и конструкции водоотводных устройств соответственно расчетным расходам поверхностной воды и гидрогеологическим условиям;

типа укреплений откосов земляного полотна и водоотводных устройств с учетом местных условий.     

2. Грунты для земляного полотна

2.1. Грунты подразделяются на скальные, получаемые посредством разрушения скальных пород, залегающих в естественных условиях в виде сплошного или трещиноватого массива; крупнообломочные, залегающие в естественных условиях в виде аллювиальных и делювиальных отложений или россыпей; песчаные и глинистые.

2.2. Скальные грунты и породы различают по временному сопротивлению сжатию, по степени растворимости и размягчаемости в воде, а также подверженности выветриванию.

Показатели сопротивления сжатию и растворимости скальных грунтов и пород, используемых для земляного полотна, не нормируются.

2.3. Скальные грунты и породы следует считать размягчаемыми, если отношение их временных сопротивлений сжатию в насыщенном водой и в воздушно-сухом состоянии меньше 0,75, а при отношении равном или более 0,75 - неразмягчаемыми.

По степени выветриваемости скальные грунты разделяются на слабовыветривающиеся и легковыветривающиеся (приложение 1).

2.4. Крупнообломочные и песчаные грунты в зависимости от зернового состава подразделяются на виды (табл. 2).

Для установления вида грунта следует последовательно суммировать проценты содержания частиц в исследуемом грунте, начиная с содержания более крупных частиц, и принимать наименование грунта по первой сумме, удовлетворяющей показателю содержания частиц по табл. 2.     

Таблица 2

Вид грунта	Содержание частиц в % от общего веса сухого грунта
Крупнообломочные Грунт глыбовый (при преобладании окатанных камней - валунный) Грунт щебенистый (при преобладании окатанных частиц - галечниковый) Грунт дресвяный (при преобладании окатанных частиц - гравийный) Песчаные Песок гравелистый Песок крупный Песок средней крупности Песок мелкий Песок пылеватый	Вес камней крупнее 200 мм составляет более 50% Вес частиц крупнее 10 мм составляет более 50% Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 50% Вес частиц крупнее 2 мм составляет более 25% Вес частиц крупнее 0,5 мм составляет более 50% Вес частиц крупнее 0,25 мм составляет более 50% Вес частиц крупнее 0,1 мм составляет более 75% Вес частиц крупнее 0,1 мм составляет менее 75%

Пески с коэффициентом неоднородности следует считать разнозернистыми (неоднородными).

Коэффициент неоднородности определяют по формуле      

,                             (1)

где - диаметр частиц в мм; суммарное содержание частиц, имеющих меньшие диаметры, составляет в данном грунте 60% (по весу);

- диаметр частиц в мм; суммарное содержание частиц, имеющих меньшие диаметры, составляет в данном грунте 10% (по весу).

Пески с , а также мелкие пески с содержанием по весу 90% и более частиц размером 0,10-0,25 мм следует считать одноразмерными.

2.5. Степень заполнения объема пор грунта водой G определяется по формуле     

,                                   (2)

где - природная весовая влажность грунта в долях единицы;

- удельный вес материала частиц грунта в т/м;

- удельный вес воды, принимаемый равным 1 т/м;

- коэфффициент пористости грунта, определяемый как отношение объема пор к объему минеральной части грунта.

Песчаные грунты следует называть: маловлажными, если степень их влажности G0,5; влажными, если 0,5<G0,8; насыщенными водой, если G>0,8.     

Таблица 3

Вид грунта	Разновидности грунтов	Содержание песчаных частиц размером от 2 до 0,05 мм в % по весу*	Число пластичности
	легкая крупная	>50
	легкая	>50
Супесь	пылеватая	20-50
	тяжелая пылеватая	<20
	легкий	>40
	легкий пылеватый	<40
Суглинок	тяжелый	>40
	тяжелый пылеватый	<40
	песчанистая	>40
Глина	пылеватая	Меньше, чем пылеватых размером 0,05-0,005 мм
	жирная	Не нормируется
_____________ * Для супесей легких крупных учитывается содержание частиц размером 2-0,25 мм.

2.6. По степени водопроницаемости грунты, используемые для железодорожных насыпей, разделяются на: дренирующие, к которым относятся скальные и крупнообломочные грунты, пески гравелистые, крупные и средней крупности, а также пески мелкие, удовлетворяющие одному из следующих условий: коэффициент фильтрации грунта должен быть 0,5 м/сутки; содержание частиц размером меньше 0,1 мм должно быть 15%, в том числе  размером менее 0,005 мм2% по весу;

недренирующие, к которым относятся глинистые грунты, а также пески мелкие, не удовлетворяющие вышеуказанным условиям.

Примечание. Коэффициент фильтрации следует определять при максимальной плотности для данного грунта, устанавливаемой по методу стандартного уплотнения согласно приложению 2.

2.7. Глинистые грунты подразделяются на виды и разновидности с учетом их зернового состава и пластичности (табл. 3). В случаях расхождения вида грунта, устанавливаемого по содержанию песчаных частиц и по числу пластичности, следует принимать наименование грунта, соответствующее числу пластичности.

К наименованию глинистого грунта, установленному по табл. 3,  при содержании в образце рассматриваемого грунта 20-50% (по весу) частиц крупнее 2 мм добавляется "гравелистый" (при окатанных частицах) или "щебенистый" (при неокатанных частицах).     

Таблица 4

Разновидности грунтов	Коэффициент консистенции В
Супеси, суглинки, глины:
твердые
полутвердые
тугопластичные
мягкопластичные
текучепластичные
текучие

2.8. Глинистые грунты следует различать по их состоянию согласно табл. 4 в зависимости от величины коэффициента консистенции В, определяемого по формуле

,                       (3)

где W - естественная влажность грунта на момент определения его состояния в %;

- влажность на границе раскатывания, определяемая по ГОСТ 5183-64;

- влажность на границе текучести, определяемая по ГОСТ 5184-64.

2.9. Глинистые грунты следует считать переувлажненными, если их влажность превышает значения, при которых грунт в насыпи может быть уплотнен до требуемых величин (п. 2.19), а в пределах выемок они имеют коэффициент консистенции В>0,25.

2.10. К грунтам особых разновидностей следует относить грунты и скальные породы, обладающие при определенных условиях специфически неблагоприятными строительными свойствами, которые необходимо учитывать при проектировании земляного полотна (приложение 3).

2.11. К просадочным от замачивания следует относить глинистые грунты, имеющие G0,6 и значение

,                                 (4)

где - коэффициент пористости образца природного сложения и влажности;

- коэффициент пористости того же образца грунта при влажности на границе текучести.

2.12. К набухающим следует относить глинистые грунты, у которых суммарный показатель степени набухания - усадки составляет     

,                      (5)

где и - показатели, соответственно характеризующие степень набухания и усадки, определяемые по формулам     

                                   (5)

                                  (5)

где - первоначальный объем образца грунта в см;

, - объемы образцов соответственно после свободного набухания при увлажнении и после свободной усадки при высушивании.

Грунты, имеющие 0,20, являются сильнонабухающими.

2.13. Грунты для насыпей следует применять с учетом их свойств и состояния, особенностей природных условий в пределах участка размещения проектируемого объекта, а также места нахождения запасов грунта (табл. 5).

Таблица 5

Вид грунта	Ограничения для применения	Применение
Скальные, крупнообломочные, дренирующие песчаные, а также супеси легкие крупные	Без органичения по условиям обеспечения устойчивости земляного полотна	Во всех случаях
Недренирующие мелкие и пылеватые пески и супеси легкие	Ограничено применение по условиям производства земляных работ (при отсыпке в воду)	При всех условиях, в том числе на болотах I и II типов (п. 7.2), за исключением случаев, когда требуется отсыпка грунта в воду при пересечении водотоков и водоемов, а также болот III типа
Все глинистые грунты за исключением перечисленных в п. 2.15	Ограничено применение по условиям увлажнения грунтов основания и состоянию грунта, используемого для насыпи, в период производства земляных работ	Во всех случаях при влажности, не превышающей установленные нормы (п. 2.22); на сухом основании - для насыпей высотой до 12 м*; на сыром и мокром основаниях --для насыпей не менее установленных высот (табл. 18)
_______________ * Условия применения глинистых грунтов для насыпей высотой более 12 м устанавливаются по результатам расчетов.

Для насыпей во всех условиях можно применять грунты, состояние которых под воздействием природных факторов практически не изменяется или изменяется незначительно и не влияет на прочность и устойчивость земляного полотна.

К ним следует относить:

скальные из слабовыветривающихся и легковыветривающихся неразмягчаемых горных пород;

крупнообломочные, песчаные, за исключением мелких недренирующих и пылеватых песков;

супеси легкие крупные.

Применение этих грунтов, а также кислых и нейтральных металлургических шлаков может быть ограничено только по экономическим соображениям с учетом местных условий.

2.14. Грунты, а также шлаки и золошлаковые смеси, состояние и свойства которых существенно изменяются под воздействием природных факторов, допускаются к использованию в качестве материала для насыпей с учетом ограничений. К таким грунтам относятся:

скальные из легковыветривающихся размягчаемых горных пород (см. приложение 1);

мелкие недренирующие и пылеватые пески;

глинистые грунты;

некоторые грунты особых разновидностей   (см. п 2.10).

Возможность и целесообразность применения этих грунтов, а также шлаков и золошлаковых смесей устанавливаются в зависимости от местных условий и технико-экономических соображений с учетом обоснованного выбора конструкции насыпи, а также способов защиты земляного полотна от разрушающего воздействия природных факторов. При этом глины мергелистые, сланцевые и жирные; грунты меловые, тальковые и трепельные, а также шлаки и золошлаковые смеси разрешается применять только для верхней части пойменных и подтопляемых насыпей.     

2.15. Не допускается, как правило, применять для насыпей следующие грунты:

глинистые избыточно засоленные (см. приложение 3);

глинистые с влажностью, превышающей допустимую (см. п. 2.22);

торф, ил, мелкий песок и глинистые грунты с примесью ила и органических веществ;

верхний почвенный слой, содержащий в большом количестве корни растений, - для насыпей высотой до 1 м;

тальковые, пирофиллитовые грунты и трепелы - для насыпей на мокром основании (п. 2.23) и на участках, где возможен длительный застой воды;

грунты, содержащие гипс в количестве, превышающем нормы, приведенные в табл. 6.     

Таблица 6

Условия применения	Предельное содержание гипса в %
1. В пределах II-IV дорожно-климатических зон для насыпей на участках с основаниями: а) сухими и сырыми (I и II тип местности, п. 2.23) б) мокрыми (III тип местности, п. 2.23)	30 20
2. В пределах V дорожно-климатической зоны для насыпей на участках с основаниями: а) сухими и сырыми б) мокрыми	40 30
3. Для нижней части пойменных и подтопляемых насыпей железных дорог во всех дорожно-климатических зонах	5

Перечисленные в п. 2.15 грунты разрешается применять в исключительных случаях для дорог III-V категорий при обязательном осуществлении дополнительных мер, направленных на обеспечение требуемой прочности и устойчивости земляного полотна.

2.16. Для насыпей, возводимых средствами гидромеханизации, следует применять дренирующие грунты. Использование мелких, пылеватых песков и супесей разрешается при условии, что в теле возводимой насыпи будет не более 15% частиц размером менее 0,1 мм.

2.17. Для нижней части постоянно подтопляемых насыпей, при сооружении которых требуется отсыпка грунта в воду, необходимо применять скальные или крупнообломочные грунты, песок крупный или средней крупности, а также супесь легкую крупную с содержанием в ней глинистых частиц не более 6%.     

Нормы уплотнения грунта в теле насыпей

2.18. И проектах необходимо предусматривать работы по уплотнению насыпей из грунтов всех видов, за исключением скальных из слабовыветривающихся горных пород (для железнодорожных насыпей). Для верхней части насыпей из скальных грунтов слабовыветривающихся пород следует применять щебенистый материал.

Уплотнение в железнодорожных насыпях скальных грунтов из легковыветривающихся пород (аргиллитов, алевролитов, глинистых сланцев и т. п.), а также крупнообломочных грунтов, в том числе с глинистым заполнителем, обеспечивается посредством:

назначения необходимого числа проходов уплотняющих машин, устанавливаемого на основе предварительного пробного уплотнения;

ограничения толщины отсыпаемых слоев и размеров отдельных камней;

создания запаса на осадку согласно нормам, приведенным в табл. 7, п. 1.     

Таблица 7

Характеристика условий	Величина запаса в % от проектной высоты насыпи
1. Насыпи железнодорожные из скальных и крупнообломочных грунтов при послойном возведении насыпи с применением уплотняющих машин 2. Насыпи железнодорожные из песчаных и глинистых грунтов, возводимые с коэффициентом уплотнения К:	3
К = 0,90 (п. 2.19)	1-2,5*
К = 0,95	0,5
3. Насыпи железнодорожные из глинистых переувлажненных грунтов	2-3
______________ * Большие величины запаса относятся к насыпям, возводимым в короткие сроки (до 6 месяцев) из грунтов с влажностью, близкой к предельно допустимой (п. 2.22).

2.19. Требуемую плотность песчаных и глинистых грунтов в теле насыпей в г/см следует определять по формуле     

,                                            (6)

где - максимальная плотность (объемный вес скелета используемого грунта) в г/см, определяемая по методу стандартного уплотнения (приложение 2);

- минимальный коэффициент уплотнения, принимаемый по табл. 8 - для железнодорожных насыпей и табл. 9 - для автодорожных.     

Таблица 8

Часть насыпи	Общая толщина уплотняемых слоев в м для линий		Коэффициент К для линий
	I, II категорий и вторых путей	III категории	I категории и вторых путей	II, III категорий***
Верхняя	1,0	0,5	0,98; 0,95*	0,95; 0,92*
Нижняя	Зависит от высоты насыпи		0,95; 0,92*	0,95**; 0,90
___________________ * Для насыпей из одноразмерных песков. ** На участках с сильно пересеченным рельефом, а также в пределах участков длиной до 100 м на подходах к средним и большим мостам и на участках подтопления. *** Для линий IV и V категорий минимальное значение коэффициента уплотнения устанавливается равным 0,90 по всей высоте насыпей.

Уменьшение коэффициента уплотнения песчаных и глинистых грунтов по сравнению с нормами, приведенными в табл. 8, допускается для насыпей железных дорог в случаях невозможности или нецелесообразности достижения этих значений по физическим свойствам грунтов с малой влажностью, в том числе сухих барханных песков, или переувлажненных глинистых грунтов. Для насыпей автомобильных дорог такое уменьшение по сравнению с величинами табл. 9 необходимо предусматривать в случае применения глинистых переувлажненных грунтов.

Уменьшенные значения коэффициента уплотнения следует принимать на основе данных стандартного уплотнения с учетом положений пп. 2.22, 5.9, а также предусматривать дополнительные меры, обеспечивающие общую устойчивость земляного полотна и прочность его основной площадки для железных дорог и верхней части земляного полотна для автомобильных дорог, с обоснованием решений технико-эхкономическими расчетами.     

Таблица 9

Виды земляного	Часть земляного	Глубина располо-	Коэффициент К в случаях применения покрытий
полотна	полотна	жения слоя от поверхности	усовершен- ствованных капитальных		усовершенствованных облегченных и переходных
		покрытия в м	В дорожно-климатических зонах
			II, III	IV, V	II, III		IV, V
	Верхняя	До 1,5	1,00; 0,98	0,98; 0,95	0,98; 0,95		0,95
Насыпи	Нижняя	1,5-6,0	0,95	0,95	0,95		0,95; 0,90
	неподтапли- ваемая	Более 6,0	0,98	0,95	0,95		0,95; 0,90
	Нижняя	1,5-6,0	0,98; 0,95	0,95	0,95		0,95
	подтапли- ваемая	Более 6,0	0,98	0,98	0,95		0,95
Выемки и естествен- ные основания низких насыпей	В слое сезонного промерзания	До 1,2*	1,00; 0,98	0,98; 0,95	0,98; 0,95		0,95
	Ниже слоя сезонного промерзания	До 1,2*	0,95	0,95; 0,92	0,95; 0,92		0,90
________________ * В пределах IV и V  дорожно-климатических зон - до 0,8 м. Примечание. Большие значения коэффициента уплотнения следует принимать в случаях применения цементобетонных и цементогрунтовых покрытий и оснований, а также усовершенствованных облегченных покрытий.

Для железнодорожных насыпей, возводимых с К0,95, следует предусматривать запас на осадку по нормам табл. 7.

При этом для верхней части (толщиной 0,5-1,0 м) железнодорожных насыпей во всех случаях не допускается применять грунты, абсолютное значение плотности которых после уплотнения менее 1,45 г/см.

Для автодорожных насыпей коэффициент уплотнения одноразмерных песков, за исключением сухих барханных, следует назначать по табл. 10. При этом необходимо учитывать, что покрытия капитального типа на насыпях из одноразмерных песков допускается устраивать, как правило, не ранее чем через год после сооружения земляного полотна.

Таблица 10

Часть насыпи	Глубина расположения слоя от поверхности покрытия в м	Значения коэффициента уплотнения К в случаях применения покрытий типов
		усовершенствованных		переходных
		капитальных	облегченных
Верхняя	До 0,8	0,98	0,95	0,95
Нижняя	Более 0,8	0,95	0,95	0,92

2.20. Фактический объем потребного грунта для насыпей - в м в случаях, когда требуемая плотность грунта в теле насыпи больше естественной плотности грунта в резерве (карьере), определяется по формуле

,                                   (7)

где - объем проектируемой насыпи в м;

- коэффициент относительного уплотнения грунта в теле насыпи, определяемый по формуле     

,                                 (7)

где и - плотность грунта в г/см, соответственно требуемая в насыпи и естественная в резерве (карьере).     

Нормы влажности грунтов

2.21. Влажность песчаных и глинистых грунтов, подлежащих уплотнению, необходимо учитывать при оценке возможности использования их в насыпях, а также при установлении коэффициента уплотнения. Для насыпей следует применять преимущественно грунты, имеющие оптимальную влажность или близкую к ней.

Примечание. Численные значения оптимальной влажности следует определять при испытании данного грунта по методу стандартного уплотнения (см. приложение 2).

Если естественная влажность используемых глинистых грунтов окажется (в резерве, карьере, выемке) ниже 0,9 и песков - менее 4%, необходимо предусматривать искусственное увлажнение их до получения оптимальной влажности.

2.22. Максимальная влажность , при которой будет обеспечена требуемая плотность грунта в насыпях для железных дорог, устанавливается по кривой стандартного уплотнения данного грунта или определяется по формуле     

,            (8)

где - число пластичности, равное , в %. Значения приведены в формулах (3), (6);

V - содержание воздуха в порах грунта, принимаемое равным в супесях 5%, в суглинках и глинах - 3-4%;

- удельный вес грунта; при отсутствии лабораторных данных его значение можно принимать равным для: супесей - 2,68; суглинков - 2,70; глин - 2,74 г/см;

- удельный вес воды, принимаемый равным 1 г/см.

Максимальная влажность грунтов для насыпей автомобильных дорог может быть определена по формуле

,                                       (8)

где - коэффициент "переувлажнения", принимаемый по табл. 11;

Внимание! Это не полная версия документа. Полная версия доступна для скачивания.