Элементы земляного полотна. Общие требования, предъявляемые к земляному полотну автомобильных дорог

4 ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

Физические свойства грунтов

e — коэффициент пористости;

k — коэффициент фильтрации;

r — плотность грунта (отношение массы грунта, включая массу воды в его порах, к занимаемому этим грунтом объему, включая поры);

r_d — плотность сухого грунта (отношение массы сухого грунта к занимаемому им объему, включая поры);

r_s — плотность частиц грунта (отношение массы сухого грунта к объему твердой части этого грунта);

R — степень разложения торфа;

j, c — угол внутреннего трения и удельное сцепление грунта;

W — влажность;

W₀ — оптимальная влажность грунта;

W _доп — допустимая влажность грунта;

W _max — максимально возможная влажность грунта при коэффициенте уплотнения 0,9.

 

Геометрические характеристики

В — ширина земляного полотна;

h — проектная высота насыпи;

h_i — толщина однородных слоев болотной залежи;

h_н — толщина насыпи;

h₀ — строительная высота насыпи;

h_т — толщина торфа под насыпью;

Dh — толщина временной пригрузки;

Н — глубина болота;

Н_од — толщина дорожной одежды;

m — крутизна откоса;

DХ — толщина слоя насыпи, отсыпаемого сверх проектных отметок (запас на осадку).

 

Механические характеристики грунтов и дорожно-строительных                   материалов

а_факт, а_доп— фактические и предельно допустимые ускорения колебаний земляного полотна и дорожной одежды на торфяном основании;

c— коэффициент переуплотнения;

d — коэффициент перегрузки;

Е_н — модуль упругости грунта насыпи;

Е_т — модуль упругости торфа;

Е^н _общ — общий модуль упругости системы насыпь — болотный грунт;

К_без — коэффициент безопасности основания;

К_уст — коэффициент устойчивости земляного полотна;

Р_без — безопасная нагрузка на основание;

Р_пр — нагрузка на основание от расчетной нагрузки и временной пригрузки;

Р_расч — расчетная нагрузка на основание от массы проектируемой насыпи;

DР — величина временной пригрузки;

S(t) — осадка основания в момент времени (t);

S_общ , l_общ — общая абсолютная и относительная осадка основания;

S_от , l _от — осадка абсолютная и относительная отдавливаемых слоев болотной залежи;

S_сж , l _сж — осадка абсолютная и относительная сжимающихся слоев болотной залежи;

t — сопротивление сдвигу по крыльчатке болотного грунта в природном залегании;

w, Т — частота и период свободных колебаний системы насыпь — торф.

 

Консолидационные характеристики основания

Т — консолидационный параметр;

t₀ — продолжительность строительного периода (продолжительность возведения насыпи);

t_стр — нормативная продолжительность строительства земляного полотна;

U— степень консолидации основания;

U₀ — степень консолидации основания, соответствующая окончанию строительного периода (t₀).

 

5.1 Земляное полотно проектируют в виде насыпей и выемок. Оно включает следующие элементы (рисунок 5.1):

– верхнюю часть земляного полотна (рабочий слой 1, обочины Об), которая расположена в пределах 1,5 м от поверхности покрытия;

– нижнюю часть насыпи (ядро насыпи 4) — часть полотна, располагающуюся ниже рабочего слоя;

– откосные части 2 насыпи или выемки;

– основание насыпи 3 (массив грунта, на поверхности которого возводится насыпь);

– основание выемки 3 (массив грунта ниже границы рабочего слоя).

В состав земляного полотна входят также система поверхностного водоотвода (лотки, кюветы, канавы) и различного типа специальные удерживающие и поддерживающие конструкции, предназначенные для обеспечения устойчивости самого земляного полотна или склонов, на которых оно расположено

 

Рисунок 5.1 — Виды земляного полотна:

До — дорожная одежда; Об — обочина

1 — верхняя часть земляного полотна (рабочий слой); 2 — откосные части;

3 — основание насыпи; 3¢ — основание выемки; 4 — ядро насыпи

 а — насыпь: б — выемка

5.2 При назначении конструкции земляного полотна учитывают категорию дороги, тип дорожной одежды, высоту насыпи и глубину выемки, свойства грунтов, используемых в земляном полотне, условия производства работ по возведению земляного полотна, природные условия района строительства и особенности инженерно-геологических условий участка строительства, опыт эксплуатации дорог в данном районе, исходя из обеспечения требуемых прочности, устойчивости и стабильности земляного полотна при наименьших затратах на стадиях строительства и эксплуатации, а также при максимальном сохранении ценных земель и наименьшем ущербе окружающей природной среде.

5.3 Высота насыпей и глубина выемок определяется в результате проектирования продольного профиля. Наиболее рациональное решение при сложном рельефе получают при проектировании продольного профиля совместно с земляным полотном.

5.4 Геометрическая форма земляного полотна и его конструкция должны способствовать снегонезаносимости, безопасности движения, а также отвечать эстетическим требованиям.

5.5 Геометрические параметры основных элементов земляного полотна принимают в соответствии с ТКП 45-3.03-19. При капитальном ремонте дорог на участках усиления покрытия геометрические размеры земляного полотна при соответствующем обосновании могут быть сохранены в существующих параметрах.