Расчет дорожной одежды нежесткого типа на морозоустойчивость.
При проектировании участков дорог, находящихся в благоприятных грунто-гидрологических и гидрологических условиях в районе сезонного промерзания, наряду с требуемой прочностью, должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожной одежды. Для этого в случае необходимости предусматривают мероприятия по защите конструкции от вредного влияния воды и мороза.
Необходимая морозоустойчивость дорожной конструкции обеспечивается без специальных мероприятий:
- в районах с малой глубиной промерзания (четвертая и пятая дорожно-климатические зоны);
- при земляном полотне, сложенном на всю глубину неморозостойкими грунтами (пески, супеси лёгкие, крупные и т.д.);
- в случаях когда величина толщины дорожной одежды, необходимая по условиям прочности, превышает 2/3 глубины промерзания;
- на участках местности первого типа по условиям увлажнения, исключая лишь участки с капитальными покрытиями на земляном полотне из пылеватых супесчаных грунтов.
Не требуются специальные мероприятия на дорогах с покрытиями переходного типа.В остальных случаях необходим расчёт дорожной конструкции на морозоустойчивость.К основным мероприятиям, способствующим обеспечению требуемой морозоустойчивости конструкции на участках с неблагоприятными грунтами и условиями увлажнения второй и третьей дорожно-климатических зон, относятся:
- достаточное возвышение поверхности покрытия над уровнем подземных вод;
- применение возможно менее морозоопасных грунтов для сооружения земляного полотна;
- устройство морозозащитных слоёв из материалов, существенно не изменяющихся в объёме при промерзании в увлажнённом состоянии.
Конструкция достаточно морозоустойчива, если удовлетворяется неравенство
где - допускаемая величина зимнего вспучивания покрытия;
- расчётное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна;
- расчётное пучение материала морозозащитного слоя, а также пучение верхней части земляного полотна, устроенной из слабопучинистых грунтов.
Расчёт морозоустойчивости выполняют для районов активного сезонного промерзания. При расчёте морозоустойчивости общая приведенная толщина дорожной одежды с учётом теплотехнических свойств материалов
,
где hi- толщина слоёв из стабильных (морозоустойчивых) материалов;
Ei- эквивалентные теплотехнические свойства соответствующих материалов.
Для устройства морозозащитных слоёв следует применять непучинистые грунты первой группы, при Кпуч< 1%, а также зернистые материалы (щебень, песчано-гравийные смеси, шлаки). В этом случае формула (1) принимает вид lпуч<lдоп.
Для материала грунтов второй группы прКпуч = 1+2 % и коэффициентом фильтрации Кф = 1 м/сут. lму = hмз×Кпуч ,
где hмз - толщина морозозащитного слоя, имеющего коэффициентпучения Кпуч.
Расчётное пучение грунта lпуч при Z/H<1,0 может быть определено по номограмме при известных следующих параметрах:
Z – расчётная глубина промерзания
- толщина дорожной одежды, см;
H – расчётная глубина залегания уровня грунтовых вод (УГВ), см;
B – комплексная характеристика грунта по степени пучинистости, см2 / сут;
- климатические показатели, см2 / сут.
Так общую толщину слоёв Z1 стабильных материалов можно определить следующим образом. Вычислить отношение lпуч× а0 /В при lпуч = lдоп,найти его значение на вертикальной оси номограммы, провести горизонтальную прямую до пересечения с кривой, соответствующей Z/H и, перенося эту точку на горизонтальную ось, получить значение Z1 / Z, откуда зная Z, найти Z1. При расчёте конструкции на морозоустойчивость при Z/H >1,0, можно ожидаемое пучение lпуч и общую толщину стабильных слоёв дорожной одежды (в том числе и дополнительного морозозащитного слоя), необходимую для обеспечения морозоустойчивости конструкции, назначить по методу, изложенному в примере 1.
Дата добавления: 2015-02-28; просмотров: 2089;