Отраслевой дорожный методический документ ОДМ 218.2.067-2016
"МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА СЛАБЫХ ОСНОВАНИЯХ И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОМУ ОБОСНОВАНИЮ"
(введен в действие распоряжением Федерального дорожного агентства от 24 марта 2016 г. N 428-р)
1 Разработан ООО "ГЕОПРОЕКТ" г. Санкт-Петербург
2 Внесен Управлением строительства и проектирования автомобильных дорог Федерального дорожного агентства
3 Издан на основании распоряжения Федерального дорожного агентства от 24.03.2016 N 428-р
4 Имеет рекомендательный характер
5 Введен впервые
1 Область применения
1.1 Отраслевой дорожный методический документ (далее ОДМ) "Технико-экономическое обоснование и методика оптимального выбора рациональных конструкций земляного полотна автомобильных дорог на слабых основаниях" является актом рекомендательного характера в дорожном хозяйстве.
1.2 Настоящий ОДМ устанавливает методические рекомендации и указания по выбору оптимальной конструкции земляного полотна автомобильных дорог на слабых основаниях по условию безопасного и бесперебойного движения транспортных средств в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза "Безопасность автомобильных дорог" (TP ТС 014/2011), утвержденного Решением Комиссии Таможенного союза от 18.10.2011 N 827 с учетом сравнения общественных затрат (капитальных, эксплуатационных и затрат пользователей) с учетом приведения разновременных затрат к начальному периоду расчета при обеспечении заданных размеров автомобильных перевозок.
1.3 Настоящий ОДМ распространяется на проектирование земляного полотна автомобильных дорог Российской Федерации на слабых основаниях.
1.4 Рекомендации настоящего ОДМ применяются при выполнении технико-экономических расчетов земляного полотна автомобильных дорог при индивидуальном проектировании.
1.5 Рекомендации предназначены для использования Заказчиками (застройщиками), проектными и научными организациями, органами управлениям автомобильных дорог и организациями, выполняющими работы по расчету, проектированию и строительству земляного полотна автомобильных дорог общего пользования, при анализе эффективности применения конструкций земляного полотна автомобильных дорог на слабых основаниях при подготовке проектной документации для нового строительства и реконструкции автомобильных дорог.
2 Нормативные ссылки
В настоящем ОДМ использованы ссылки на следующие документы:
Технический регламент Таможенного союза "Безопасность автомобильных дорог" (TP ТС 014/2011), утвержденный Решением Комиссии Таможенного союза 18.10.2011 N 827
Федеральный закон от 30.12.2009 N 384-ФЗ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений"
ГОСТ 1.5-2001 Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Общие требования к построению, изложению, оформлению, содержанию и обозначению
ГОСТ Р 1.4-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты организаций. Общие положения
ГОСТ Р 1.5-2004 Стандартизация в Российской Федерации. Стандарты национальные Российской Федерации. Правила построения, изложения, оформления и обозначения
ГОСТ 25100-2011 Грунты. Классификация
ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости
ГОСТ 23161-78 Грунты. Метод лабораторного определения характеристик просадочности
ГОСТ 23740-79 Грунты. Методы лабораторного определения содержания органических веществ
ГОСТ 24846-81 Грунты. Методы измерения деформаций оснований зданий и сооружений
ГОСТ Р 55028-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетические для дорожного строительства. Классификация, термины и определения
ГОСТ Р 52748-2007 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения
ГОСТ Р 21.1001-2009 Система проектной документации для строительства. Общие положения
ГОСТ Р 52399-2005 Геометрические элементы автомобильных дорог
СП 20.13330.2011 Свод правил. Нагрузки и воздействия. Актуализированная редакция СНиП 2.01.07-85*
СП 47.13330.2012 Свод правил. Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96
СП 11-105-97 Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть VI. Правила производства геофизических исследований
СП 34.13330.2012 Свод правил. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*
СП 78.13330.2012 Свод правил. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 3.06.03-85
СП 24.13330.2011 Свод правил. Свайные фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 2.02.03-85
СП 50-102-2003 Проектирование и устройство свайных фундаментов
СП 45.13330.2012 Свод правил. Земляные сооружения, основания и фундаменты. Актуализированная редакция СНиП 3.02.01-87
СП 63.13330.2012 Свод правил. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003
Примечание - При пользовании настоящим ОДМ следует проверить действие ссылочных стандартов по указателю "Национальные стандарты" и по соответствующим информационным указателям. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться замененным (измененным) стандартом.
3 Термины и определения
В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 армированный грунт: Массив грунта, в котором размещены армирующие элементы, обеспечивающие устойчивость массива за счет деформирования этих элементов, сил трения по поверхности их взаимодействия с грунтом, а также за счет других механизмов взаимодействия с грунтом.
3.2 армирующий элемент: Составная часть армированного грунта, обеспечивающего восприятие повышенных сжимающих и (или) растягивающих напряжений.
3.3 геоматрац: Интегральная объемная структура, сформированная из соединенных между собой георешеток в виде открытых сот.
3.4 геосинтетические материалы (геосинтетики): Общий термин, характеризующий материалы, один из компонентов которых изготовлен из синтетического или натурального полимера в виде полотна, полоски или трехмерной структуры, используемой в контакте с грунтом и (или) другими материалами; материалы используются в геотехнических и гражданских строительных сооружениях.
3.5 георешетки: Плоская структура в виде регулярной решетки, изготовленная надежным соединением (экструзией, спайкой или сплетением) в одно целое прочных к растяжению продольных и поперечных элементов, размер отверстий которой больше размера элементов.
3.6 геосетки или аналогичные композиции: Плетеные, вязаные и уложенные геосетки (т.е. сформированные на месте производства работ), ленты и стержневидные элементы, комплексные материалы, не имеющие надежной фиксации продольных и поперечных нитей (лент и т.д.) в узлах их пересечений.
3.7 геотекстильный материал (водопроницаемый): Нетканый, тканый, трикотаж, другие изделия плоской формы, характерные для искусственных полимерных материалов.
3.8 дисконтирование: Приведение разновременных значений экономических показателей к их ценности на определенный момент времени.
3.9 интегральный показатель дисконтированных затрат: Показатель, характеризующий стоимостную оценку затрат за расчетный период. Определяется как сумма дисконтированных затрат и эффектов по шагам расчета.
3.10 категория автомобильной дороги: Критерий, характеризующий значение автомобильной дороги в общей транспортной сети страны и определяемый интенсивностью движения на ней.
3.11 лидерное бурение: Бурение, которое выполняют до начала погружения заводских свай, для решения следующих задач: при работах в прослойках плотных грунтов, для предотвращения выпора грунта, для уменьшения уровня динамического воздействия на окружающую застройку.
3.12 норма дисконта (ставка дисконта): Показатель, используемый для приведения разновременных величин затрат, эффектов и результатов к начальному периоду расчета (базовому году).
3.13 операционные социально-экономические потери: Потери пользователей автомобильных дорог в период выполнения капитальных ремонтов и ремонтов автомобильных дорог, имеющие периодический характер, зависящие от принятых методов организации работ и времени их проведения.
3.14 отказ: Глубина погружения сваи от одного удара; определяется за залог.
3.15 плавный отвод деформаций: Постепенное изменение осадки слабого основания на участке сопряжения безосадочного и осадочного земляного полотна, обеспечивающее требуемые скорости движения транспортных средств.
3.16 платформа распределения нагрузки: Специально сооружаемая конструкция на поверхности основания земляного полотна, обладающая повышенной жесткостью и предназначенная для равномерного распределения нагрузки от веса насыпи на поверхности основания.
3.17 подходы к искусственным сооружениям: Участки автомобильной дороги, проектируемые и сооружаемые в зоне сопряжения искусственного сооружения и земляного полотна.
3.18 полимерная арматура: Термин, который охватывает материалы геосинтетического типа, используемые в целях армирования грунта в геотехнических конструкциях, например, геотекстиль и георешетки.
3.19 потеря местной устойчивости: Разрыв, смещение отдельных участков или элементов сооружения, деформация локального характера сверх допустимой величины.
3.20 потеря общей устойчивости: Невозможность сооружения противостоять действию сил, стремящихся вывести его из состояния равновесия, потеря формы, перемещения или деформация всего сооружения сверх допустимой величины.
3.21 предел эксплуатационной надежности: Деформация свыше допустимых пределов, другие формы разрушений или незначительные повреждения, которые нарушают нормальную эксплуатацию сооружения и требуют непредвиденного обслуживания или сокращают срок эксплуатации сооружения.
3.22 предельное состояние разрушения: Разрушение или серьезное повреждение сооружения.
3.23 предельное состояние сооружения: Состояние сооружения, при котором оно перестает удовлетворять эксплуатационным требованиям, т.е. либо теряет способность сопротивляться внешним воздействиям, либо получает недопустимую деформацию или местное повреждение.
3.24 расходы пользователей: Эксплуатационные и операционные социально-экономические потери физических и юридических лиц, использующих автомобильные дороги в качестве участников дорожного движения.
3.25 реконструкция автомобильной дороги: Комплекс строительных работ на существующей дороге с целью повышения ее транспортно-эксплуатационных показателей с переводом дороги в целом или отдельных участков в более высокую категорию.
3.26 свая: Полностью или частично погруженный в грунт стержень, служащий для передачи давления от сооружения на нижележащие слои грунта.
3.27 слабые грунты: Связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа или модуль осадки, при нагрузке 0,25 МПа, более 50 мм/м (модуль деформации ниже 5 МПа). При отсутствии данных испытаний к слабым грунтам следует относить торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты с коэффициентом консистенции более 0,5, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.
3.28 слабые основания: Основания насыпи, в которых в пределах активной зоны имеются слои слабых грунтов мощностью более 0,5 м.
3.29 срок сравнения вариантов конструкций земляного полотна: Период времени, за который рассчитываются интегральные дисконтированные затраты при технико-экономическом сравнении вариантов конструкций земляного полотна.
3.30 укрепленный грунт: Тип армированного грунта, сформированный установкой армоэлементов в массив грунта ненарушенной структуры на месте производства работ.
4 Основные положения
4.1 Технико-экономическое сравнение вариантов при проектировании конструкций земляного полотна автомобильных дорог на слабых основаниях осуществляют на основании разработанной и утвержденной методики, изложенной в настоящих рекомендациях.
4.2 Основной концепцией, заложенной в основу методического документа, является оптимизация конструктивных решений на основе их всесторонней технико-экономической оценки, проводимой с точки зрения капитальных, эксплуатационных затрат, значимых социально-экономических эффектов и продолжительности строительного периода. При этом должно обеспечиваться полное соответствие всем действующим техническим регламентам, национальным и межгосударственным стандартам, руководящим документам и рекомендациям, приведенным в разделе 2.
4.3 Проектирование земляного полотна на слабых основаниях должно основываться на расчете конструкции, исходя из первого и второго предельных состояний.
4.4 В методическом документе изложены общие положения и методические подходы, приемлемые для любых конструктивных решений земляного полотна на слабом основании. Подробные инструкции для расчета и конструирования земляного полотна на слабых грунтах излагаются в действующих нормативных и методических документах.
4.5 Все конструктивные решения, разработанные в качестве вариантов должны отвечать требованиям, предъявляемым к земляному полотну по условию безопасного и бесперебойного движения автотранспортных средств в соответствии с требованиями Технического регламента Таможенного союза "Безопасность автомобильных дорог" (TP ТС 014/2011), утвержденного Решением Комиссии Таможенного союза от 18.10.2011 N 827.
4.6 Рассматриваемые конструктивные решения являются взаимозаменяющими (альтернативными). Каждое из альтернативных решений рассматривается самостоятельно. Эффект от его реализации определяется без связи с другими решениями.
4.7 Основной принцип, заложенный в идеологию данного документа - сравнение капитальных, эксплуатационных затрат и затрат пользователей с учетом их приведения к начальному периоду расчета при обеспечении заданных размеров автомобильных перевозок.
4.8 При технико-экономическом сравнении вариантов учитывается ежегодное изменение состава и интенсивности движения на автомобильной дороге, скорость движения транспортного потока.
4.9 Срок сравнения вариантов выбирают так, чтобы по его истечении различия между вариантами по показателям, характеризующим эффект и требуемые для этого затраты, были бы несущественными с учетом точности определения исходных данных.
4.10 Началом срока сравнения вариантов является базовый месяц, к которому приводятся все затраты. Конец срока выбирают с учетом рекомендаций, изложенных в п. 4.9.
4.11 По вариантам с более ранними сроками ввода автомобильной дороги в эксплуатацию затраты уменьшаются на приведенный к базовому месяцу размер социально-экономического эффекта, получаемого в течение дополнительного периода функционирования введенных в эксплуатацию объектов.
4.12 В зависимости от степени детализации поставленной задачи различают схемы расчетов, отличающихся уровнем агрегации рассматриваемых условий.
Наиболее общая схема предусматривает:
- разбиение транспортного потока группы, находящихся в движении транспортных средств;
- ежегодную оценку динамики условий движения по автомобильной дороге (по показателям интенсивности и скорости движения);
- определение социально-экономического эффекта от ввода в эксплуатацию автомобильной дороги:
снижение затрат, связанных с перевозками грузов и пассажиров;
- дополнительный доход от автотранспортных перевозок вследствие улучшения дорожных условий;
- сопутствующий экономический эффект от экономии времени населения на передвижения;
сопутствующий эффект от сокращения ДТП;
- определение операционных социально-экономических потерь пользователей.
4.13 Требуемую степень детализации и соответственно принимаемую схему расчетов устанавливают Заказчики (застройщики) в зависимости от наличия исходных данных и значимости тех или иных условий с точки зрения их влияния на интегральный показатель дисконтированных затрат.
4.14 Норму дисконта рекомендуется принимать согласно средней ставки дисконтирования долгосрочной доходности Государственных казначейских обязательств по данным Центробанка Российской Федерации на дату выполнения технико-экономического сравнения вариантов конструкций земляного полотна.
4.15 Оценку эффективности устройства и эксплуатации конструкций земляного полотна на слабом основании производят в расчете на общую протяженность автомобильной дороги с параметрами и условиями функционирования автомобильной дороги определенной категории.
4.16 При применении в конструкциях земляного полотна инновационных технологий при технико-экономическом сравнении вариантов конструкций земляного полотна рекомендуется учитывать изменение межремонтных сроков и увеличение социально-экономического эффекта от повышения транспортно-эксплуатационных показателей автомобильной дороги.
5 Рекомендации по разработке рациональных конструкций земляного полотна на слабых грунтах
5.1 В основу проектных решений на участке залегания слабых грунтов в основании земляного полотна положены два основных подхода:
- устройство безосадочного свайного основания. При этом тип свай, способы их устройства, а так же выбор конструкции ростверка зависят от конкретных инженерно-геологических условий, высоты земляного полотна и других технико-экономических показателей;
- использование слабого грунта в качестве основания земляного полотна с применением мероприятий, обеспечивающих несущую способность и устойчивость основания, скорость его осадки, а так же прочность дорожной одежды, сооружаемой на таком земляном полотне. В этом случае в качестве вариантов конструктивных решений рассматриваются:
- ускоренная консолидация грунтов основания путем вертикального дренирования;
- уположение откосов;
- насыпи облегченного типа;
- частичная замена слабых грунтов;
- боковые пригрузочные бермы и т.п.;
- ускоренная консолидация путем перегруза (может применяться совместно с вертикальным дренированием);
- улучшение характеристик грунтового массива методами технической мелиорации грунтов (струйная цементация, песчаные или щебеночные сваи, искусственное закрепление грунтов инъекцией, электрохимическое закрепление грунтов и т.п.).
5.2 Все рассматриваемые варианты конструктивных решений должны обеспечивать устойчивость и несущую способность основания в соответствии с [18]. Интенсивная часть осадки (в случае рассмотрения вариантов на естественном основании) должна завершаться до сооружения дорожной одежды.
5.3 Выбор конкретного конструктивного решения осуществляется по результатам технико-экономического сравнения вариантов, выполненного в соответствии с приведенной в настоящем ОДМ методикой.
5.4 При рассмотрении вариантов безосадочного свайного основания выбор типа свай, в первую очередь, определяется мощностью слабой толщи и прочностными характеристиками подстилающих ее грунтов. При распространении слабонесущих грунтов на глубину до 10-12 метров целесообразнее назначать забивные призматические сваи, как относительно недорогие и с высоким темпом производства работ. При больших глубинах целесообразнее использовать буронабивные сваи с металлическим каркасом. Использование составных железобетонных свай не рекомендуется в связи с возникающими в основании горизонтальными усилиями.
5.5 При расчете свайных оснований необходимо учитывать не только вертикальные усилия от земляного полотна и дорожной одежды, но и горизонтальные силы, возникающие в зонах сопряжения с земляным полотном на естественном основании, а так же при выраженных уклонах инженерно-геологических слоев, подстилающих слабую толщу.
5.6 Поверх свайного поля, в основании земляного полотна, должен устраиваться ростверк. Ростверк устраивается:
монолитным железобетонным с жесткой заделкой свай;
- полосовым монолитно-железобетонным, когда объединяется один ряд или часть ряда свай перпендикулярно оси дороги. При этом промежутки между монолитными полосовыми ростверками перекрываются слоем грунта армированного геосинтетическим материалом;
- гибким армогрунтовым, когда каждая свая снабжается отдельным железобетонным наголовником, а поверх них укладывается слой армированного геосинтетическим материалом грунта.
5.7 При выборе типа ростверка необходимо руководствоваться высотой насыпи и характеристиками грунтов основания.
5.8 При проектировании тела земляного полотна на свайном основании, экономически более целесообразным является использование армогрунтовых подпорных стен с углом откоса 80-87 град.
5.9 Облицовка подпорных стен назначается из экономических, архитектурных и технологических соображений. В качестве облицовки могут использоваться габионные системы, бетонные блоки а также иные решения.
5.10 Геометрические размеры, армирование, вид и прочностные характеристики геосинтетических материалов, используемых в конструкциях гибких ростверков и армогрунтовых подпорных стенах, определяются расчетом, исходя из действующих нагрузок и усилий.
5.11 При рассмотрении вариантов конструктивных решений при возведении земляного полотна на естественном основании следует учитывать следующие основные факторы:
- срок консолидации грунтов основания (90% консолидация должна быть завершена до устройства дорожной одежды);
- общую величину осадки основания и темпы ее реализации (скорость осадки, к моменту устройства дорожной одежды, не должна превышать 2 см/год);
- возможность плавного сопряжения участка на естественном основании с бездеформативными конструкциями (земляное полотно на свайном основании, искусственные сооружения и т.п.).
5.12 При значительных сроках консолидации грунтов основания (более 6 мес.) целесообразно назначать мероприятия по ускорению консолидации, или использовать насыпи облегченного типа из пенополистирольных блоков.
5.13 При сопряжении вновь строящегося земляного полотна с уже существующим (уширение дороги, вновь устраиваемые съезды, дорожные развязки) на слабых основаниях рекомендуется использовать насыпи облегченной конструкции. Это позволяет избежать неравномерных деформаций основания в местах сопряжения и предотвращает преждевременный выход из строя дорожной одежды.
5.14 В случае применения ускоренной консолидации грунтов основания путем вертикального дренирования или перегруза, а так же сочетания данных мероприятий, в основании насыпи необходимо предусматривать платформы распределения нагрузки.
5.15 В качестве платформ распределения нагрузки возможно использование объемных геосотовых матрасов, плоских армогрунтовых матрасов, обойм из высокопрочного тканного# материала.
5.16 При использовании в проектном решении методов ускоренной консолидации на слабонесущих грунтах, в обязательном порядке должен предусматриваться геотехнический мониторинг основания земляного полотна, с наблюдениями за избыточным поровым давлением, а так же вертикальными и горизонтальными перемещениями. Расстояние между контрольными поперечниками назначается в зависимости от инженерно-геологических условий и высоты насыпи, но не более чем через 50 м.
5.17 Геотехнический мониторинг должен проводиться в соответствии с Программой, утвержденной Заказчиком.
5.18 Участки земляного полотна, расположенные на подходах к искусственным сооружениям, должны являться безосадочными и сооружаются на свайных основаниях.
5.19 При сопряжении земляного полотна на безосадочном основании с земляным полотном на осадочном основании необходимо назначать конструктивные и технологические мероприятия, обеспечивающие плавный отвод деформаций в эксплуатационный период.
6 Технико-экономическое обоснование конструкций земляного полотна автомобильных дорог на слабых основаниях
— Все документы — Отраслевые и ведомственные нормативно-методические документы — Проектирование и строительство автомобильных дорог — ОДМ 218.2.067-2016 "МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ВЫБОРУ РАЦИОНАЛЬНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА СЛАБЫХ ОСНОВАНИЯХ И ИХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОМУ ОБОСНОВАНИЮ"
Городом с самыми дешевыми квартирами в новостройках оказался Воронеж
Аналитик Гутман: период с мая по июль является лучшим периодом для продажи дачи
«МК»: в России не отменят льготную ипотеку
Аренда квартир в Москве подешевела на 10 %
Вице-премьер Хуснуллин: ставка по ипотеке должна быть пять процентов