The total area of swamps in Russia is approximately 1.4 million km2, which in turn occupy approximately 8.5 % of the country's land area. Swamps are most commonly found in road-climatic zones I-III, making the development of these areas crucial for creating an efficient transportation network. This article will explore the construction solutions that can withstand the weight of vehicles on road structures when passing through swampy areas in Russia.

Keywords: highways, artificial structures, construction methods.

Слабые грунты — это грунты, которые не обеспечивают достаточной несущей способности и не пригодные для дорожного строительства без применения дополнительных строительных решений. Слабые грунты относятся к сложным инженерно-геологическим условиям при проектировании автомобильных дорог согласно ГОСТ 33149–2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог в сложных условиях» [1] и требуют особого режима проектирования.

К местностям, характеризующимся слабым грунтам также относятся болота. Болота — это избыточно переувлажненные участки местности глубиной более 0,5 м. Таким образом, сложность проектирования заключается в грунтах, где наблюдается избыточное увлажнение территории. Болота различаются между собой по строительной категории, типу питания и характеру деформаций.

Порядок проектирования автомобильной дороги предполагает в первую очередь произвести инженерные изыскания, чтобы ознакомится с условиями местности, на которой предполагается устроить искусственное сооружение [2]. В зависимости от сложности объекта может производится от одного этапа до трех этапов изысканий, в зависимости от функционального класса автомобильной дороги, класса автомобильной категории, категории и т. д., то есть от сложности и назначения объекта строительства. По результатам изысканий болотам назначается тип. Классификация болот приведена в СП 34.13330.2021 [3], и разделена на три типа.

Среди конструктивных решений, которые применяются на слабых основаниях, можно выделить такие методы как выторфовывание, снижение высоты насыпи, устройство насыпи из легких материалов, устройство свай, устройство плавающей насыпи, уположение откосов, боковые пригрузочные бермы, распределительные плиты, устройство песчаных дрен.

Частичное или полное выторфовывание применяется при мощности слабого основания не более 4 м, поскольку дальнейшие земляные работы нецелесообразны с точки зрения финансовых и трудовых затрат. Служат для повышения устойчивости основания, однако применяются только на локальных участках в силу экономических затрат, необходимости утилизировать торф.

Снижение высоты насыпи и/или устройство насыпи из легких материалов имеет схожий принцип действия — снизить вес насыпи, таким образом обеспечивая устойчивость дорожных конструкций на болотах. Оба метода применяются на локальных участках, а также требует особых мер (внимания к продольному профилю для обеспечения видимости для снижения высоты насыпи, необходимости защиты от УФ излучения легких материалов в насыпи).

Если выторфовывание нецелесообразно на конкретном участке местности, альтернативой может являться устройство свайного основания с ростверком, как железобетонным, так и армогрунтовым. Оба варианта служат для перенесения нагрузки от тела насыпи со слабого грунта на более глубинные, мощные слои по сваям. Из недостатков можно выделить высокую стоимость, поэтому мера применяется на локальных участках.

Также можно устраивать плавающую насыпь, поскольку она распределяет нагрузку за счет большой площади, «плавая» по основанию. Такому конструктивному решению характерен сложный технический расчет, а также потребность в точных характеристиках торфа, слагающего проектируемый участок.

С точки зрения уменьшения напряжения на откосы могут применяться меры по уположению откосов. Данное решение также имеет высокую стоимость земляных работ, а также большую ширину полосы отвода дороги.

Боковые пригрузочные бермы используют для предварительного уплотнения основания на участках средней протяженности. Требуется широкая полоса отвода дороги, а также большой объем грунта.

Применение распределительных плит позволяет увеличить площадь опирания, распределение нагрузки по площади, однако имеет невысокую эффективность с точки зрения осадки и общей устойчивости на большой глубине торфа.

Если основной проблемой является существенная переувлажнённость участка, то устройство песчаных дрен позволяет ускорить консолидацию основания, но требует времени на реализацию, часто применяется вместе с временной пригрузкой.

Таким образом, при получении данных изысканий методика следующая:

– проверяется возможность обойти сложный участок;

– проверяется возможность полного удаления слабого грунта и его замены на стабильный при невозможности обхода трудного участка;

– если было применено полное удаление слабого грунта, достаточно ли этой меры для обеспечения надежности будущей конструкции;

– анализ основной проблемы в случае, если полное устранение слабого грунта не представляется возможным;

– разрабатывается конструктивное решение, при котором обеспечивается устойчивость дорожной конструкции;

– проверяется устойчивость основания расчетным методом.

Литература:

1. ГОСТ 33149–2014 «Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог в сложных условиях» URL: https://files.stroyinf.ru/Data2/1/4293762/4293762175.pdf
2. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (к СНиП 2.05.02–85) URL: https://files.stroyinf.ru/Data1/45/45732/
3. СП 34.13330.2021 Свод правил. Автомобильные дороги. СНиП 2.05.02–85* URL: https://mindortrans.su/attachments/СП_34_13330_2021__Свод_правил__Автомобильные_дороги__СНиП_2.pdf