Ведомственные строительные нормы ВСН 61-89 "Изыскания, проектирование и строительство железных дорог в районах вечной мерзлоты" (утв. приказом Министерства транспортного строительства СССР от 20 июля 1989 г. N МО 437)

Введение

ВСН 61-89 содержит технические решения и указания, отражающие особенности выполнения проектно-изыскательских и строительных работ при строительстве и временной эксплуатации железных дорог в районах вечной мерзлоты.

Они разработаны в развитие и дополнение действующих нормативных документов, регламентирующих такие работы вне районов вечной мерзлоты. При этом учтены отечественный и зарубежный опыт, в том числе опыт проектирования, строительства и эксплуатации БАМ, соответствующие решения Комитета по земляному полотну научно-технических советов МПС и Минтрансстроя, а также результаты научно-исследовательских работ ЦНИИС, СибЦНИИС, Дальгипротранса, Томгипротранса и других институтов и организаций и соответствующие разработки в области инженерного мерзлотоведения за период 1961-1988 гг.

Нормы и положения ВСН 61-89 направлены на рациональное решение инженерных задач с учетом особенностей местных природных условий и необходимости обеспечения нормальной работы железнодорожных сооружений в условиях эксплуатации при наилучшем сочетании строительных и эксплуатационных затрат.

1. Общие положения

1.1. Настоящие Нормы распространяются на изыскания, проектирование, строительство и временную эксплуатацию железных дорог колеи 1520 мм в районах вечной мерзлоты.

1.2 Инженерно-технический персонал, выполняющий работы по изысканиям, проектированию и строительству железных дорог в районах вечной мерзлоты, должен быть знаком с основами инженерного мерзлотоведения, настоящих Норм, а также другими нормативными документами, регламентирующими отдельные виды работ.

1.3. Железнодорожные здания и сооружения следует проектировать на основе системного использования материалов мерзлотно-инженерно-геологических, гидрогеологических и гидрометеорологических изысканий и исследований, выполняемых в соответствии с требованиями действующих нормативных документов и настоящих Норм.

Возможность использования участков трассы и строительных площадок с наличием термокарста, наледей и других мерзлотных явлений следует устанавливать на основе результатов мерзлотно-грунтовых исследований и прогноза влияния мерзлотных явлений на эксплуатационную надежность железнодорожных зданий и сооружений.

1.4. Для инженерной оценки мерзлотно-грунтовых и других природных условий, а также для прогноза их изменения в процессе инженерного и хозяйственного освоения территории требуются данные, характеризующие в пределах строительных площадок и отдельных участков трассы:

климат;

распространение и залегание вечномерзлых грунтов;

вид, состав, сложение, строение и температурный режим грунтов;

мощность деятельного слоя;

физико-механические и теплофизические свойства грунтов в мерзлом и талом состояниях;

наличие, режим и свойства грунтовых вод;

мерзлотные процессы (морозное пучение, бугры пучения, наледи, подземный лед, термокарст, солифлюкция, трещинообразование).

Методы обеспечения устойчивости, прочности и долговечности сооружений

1.5. При проектировании железных дорог необходимо учитывать, что основными причинами нарушения устойчивости, прочности и нормальной работы зданий и сооружений в районах вечной мерзлоты являются большие по величине и неравномерные по площади осадки вечномерзлых грунтов основания, возникающие вследствие повышения их температуры и оттаивания в процессе эксплуатации, а также воздействие наледного процесса и морозного пучения грунтов. Поэтому сооружения следует, по возможности, размещать на крупно-обломочных, песчаных и глинистых грунтах без включения льда, при оттаивании которых могут возникать равномерные осадки, допустимые для данного сооружения, а также на скальных основаниях.

1.6. При размещении сооружений на вечномерзлых грунтах, оттаивание которых сопровождается появлением больших по величине и неравномерных по площади осадок, обеспечение устойчивости сооружений, а также уменьшение величины их осадок может быть достигнуто:

применением мероприятий, обеспечивающих сохранение грунтов основания в мерзлом состоянии в течение строительства и всего периода эксплуатации сооружений;

регулированием зоны оттаивания посредством применения теплоизоляции, охлаждающих устройств и соответствующего пространственного решения сооружения;

конструктивным приспособлением сооружения к неравномерным осадкам* при оттаивании грунтов основания в период эксплуатации;

подготовкой искусственного основания сооружений посредством предварительного оттаивания грунтов основания и последующего улучшения их строительных свойств, устройства подсыпок, замены слабых и пучинистых грунтов дренирующими и т.д.;

осуществлением мероприятий, рассчитанных на предотвращение деформаций сооружений от воздействия морозного пучения грунтов.

1.7. Выбор способов обеспечения устойчивости сооружений и уменьшения осадок следует осуществлять на основе результатов технико-экономического сравнения вариантов по строительно-эксплуатационным показателям.

При этом необходимо учитывать следующее:

мероприятия по сохранению грунтов основания в мерзлом состоянии назначаемые по надежным результатам теплотехнических расчетов, требуют тщательного выполнения проектных решений при строительстве и постоянного надзора за состоянием сооружений в период их эксплуатации. Нарушение даже одного из этих условий, как правило, приводит к деформациям сооружений и к затратам средств на их устранение, превышающим иногда первоначальную стоимость строительства;

подготовка искусственного основания и конструктивное приспособление сооружения к неравномерным осадкам должны предусматривать минимальные размеры эксплуатационных затрат, связанных с возникающими осадками оттаивающих грунтов основания.

1.8. Разработку мероприятий, направленных на обеспечение устойчивости зданий и сооружений, следует выполнять с учетом:

их вида, назначения и размеров;

теплового режима грунтов основания в естественных условиях;

теплового режима и других условий эксплуатации;

взаимного теплового влияния сооружений, расположенных на строительной площадке, а также сооружений, намеченных к возведению в перспективе;

возможных изменений мощности снежного покрова, мерзлотно-грунтовых, гидрогеологических и других естественных условий в связи с постройкой данного сооружения, а также сооружений, намечаемых к возведению в будущем;

состояния и строительных свойств грунтов основания (их льдонасыщенности, несущей способности, величины осадки и пучения, а также фильтрационных свойств при оттаивании и т.д.);

скорости и глубины оттаивания грунтов основания после постройки сооружения;

наличия грунтовых и поверхностных вод, возможности их отвода;

данных микросейсморайонирования;

сезона и продолжительности строительства;

результатов прогноза изменения теплового режима вечномерзлых грунтов основания, выполненного на основе теплотехнических расчетов;

величины и характера действующих на сооружение и грунты его основания нагрузок (статических, вибрационных и т.д.).

1.9. Способы обеспечения устойчивости сооружений должны быть намечены и обоснованы на стадии разработки предпроектной документации - технико-экономического обоснования (ТЭО) и уточнены при разработке проекта и рабочей документации.

1.10. Конструкции всех запроектированных сооружений, организация строительных работ, а также режим эксплуатации должны соответствовать принятому методу обеспечения устойчивости сооружения и гарантировать его нормальную работу в течение всего срока службы.

1.11. Строительство сооружений с применением различных методов обеспечения их устойчивости на одной строительной площадке может быть допущено в случаях, когда в процессе строительства и эксплуатации новых сооружений исключена возможность нарушения устойчивости действующих сооружений в результате их взаимного теплового влияния.

1.12. Здания и сооружения на вечномерзлых грунтах следует проектировать с учетом опыта проектирования, строительства и эксплуатации существующих зданий и сооружений вблизи проектируемой железной дороги и в аналогичных природных условиях, а также результатов прогноза изменений естественных мерзлотно-грунтовых условий, состояния и свойств грунтов в результате хозяйственного освоения территории и выполнения строительных работ.