Проверка дорожной конструкции с нежесткой дорожной одеждой на морозоустойчивость

В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблагоприятных грунтовых и гидрологических условиях, наряду с требуемой прочностью и устойчивостью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд.

Конструкцию считают морозоустойчивой, если выполняется условие

l_пуч £ l_доп, (5.1)

где l_пуч - расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна; l_доп - допускаемое для данной конструкции пучение грунта (табл. 5.1).

 

Таблица 5.1

Допустимая величина морозного пучения

Тип дорожных одежд	Вид покрытия	Допустимая величина морозного пучения, (lдоп), см
Капитальные	асфальтобетонное
Облегченные	асфальтобетонное
Переходные	переходное

Примечание. В восточных районах II-III дорожно-климатических значения l_доп следует увеличивать на 20-40 % (большие значения для облегченных и переходных дорожных одежд).

 

 

Предварительная проверка на морозоустойчивость

При предварительной проверке на морозоустойчивость величину возможного морозного пучения следует определять по формуле:

l_пуч = l_{пуч ср}К_УГВ К_пл К_грК_нагрК_вл, (5.2)

где l_{пуч ср} - величина морозного пучения при осредненных условиях, определяемая по рис. 5.1 в зависимости от толщины дорожной одежды (включая дополнительные слои основания), группы грунта по степени пучинистости (Прил.5 табл.П. 5.1) и глубины промерзания (z_пp); К_УГВ - коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у) (рис. 5.2); К_пл - коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя (табл. 5.2); К_гр - коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки (табл. 4.5); К_нагр - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания (рис. 4.2); К_вл - коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта (табл. 4.6).

Последовательность проверки:

а) Определяется глубина промерзания дорожной конструкции по формуле:

z_пp = z_пp(cp) × 1,38, (5.3)

где z_пp(cp) - средняя глубина промерзания для данного района, устанавливаемая при помощи карт изолиний (Прил.5 рис.П. 5.1). б) Определяется l_{пуч ср}. При глубине промерзания дорожной конструкции z_пp до 2м l_{пуч ср} устанавливают по графикам рис. 5.1.

При z_пp от 2,0 до 3,0 м l_{пуч ср} вычисляют по формуле:

l_{пуч ср} = l_{пуч ср 2,0} × [a + b (z_пp - c)], (5.4)

где l_{пуч ср 2,0} - величина морозного пучения при z_пp = 2,0 м;

а = 1,0; b = 0,16; с = 2,0 при 2,0 < z_пp < 2,5;

a = 1,08; b = 0,08; с = 2,5 при 2,5 < z_пp < 3,0.

в) Определяется тип местности по увлажнению (Прил.5 табл.П. 5.4)

г) Определяется коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у)-К_УГВ. Для I и II - типа местности (при отсутствии влияния грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод) следует принимать: для супеси тяжелой и пылеватой и суглинка К_УГВ = 0,53; для песка и супеси легкой и крупной К_УГВ = 0,43. Для III-типа местности по рис. 5.2.

 

Рис. 5.1. Графики для определения осредненной величины морозного пучения 1_пуч.ср.

Примечания: 1. Кривую (II - V) выбирают в соответствии с прил.5, табл.П. 5.2.2. Кривую IIа выбирают при 2-й и 3-й схеме увлажнения рабочего слоя (Прил.5 табл.П. 5.3), кривую II б - при 1-й схеме увлажнения (Прил.5 табл.П. 5.3).

Рис. 5.2. Зависимость коэффициента К_УГВ от расстояния от низа дорожной одежды до расчетного УГВ или УПВ: 1 - супесь пылеватая и тяжелая пылеватая, суглинок; 2 - песок, супесь легкая и легкая крупная

 

д) Определяется коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя - К_пл (табл. 5.2).

Таблица 5.2

Значения коэффициента К_пл

Коэффициент уплотнения Купл (прил.5, табл.П.5.5)	Кпл
песок пылеватый, супесь легкая и пылеватая, суглинки, глины	пески кроме пылеватых, супесь легкая крупная
1,03 - 1,00	0,8	1,0
1,01 - 0,98	1,0	1,0
0,97 - 0,95	1,2	1,1
0,94 - 0,90	1,3	1,2
менее 0,90	1,5	1,3

 

е) Определяется коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки - К_гр (табл. 5.3)

Таблица 5.3

Значения коэффициента К_гр

Грунт	Кгр
пески	1,0
супеси	1,1
суглинки	1,3
глины	1,5

 

и) Определяется коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое - К_нагр и зависящий от глубины промерзания - Z_пp (рис. 5.3)

Рис. 5.3. Зависимость коэффициента К_нагр от глубины промерзания z_пр от поверхности покрытия: 1 - супесь тяжелая и пылеватая; суглинок; 2 - песок; супесь легкая, крупная

 

к) Определяется коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта - К_вл (табл. 5.4)

Таблица 5.4

Значения коэффициента К_вл

 

Относительная влажность W/WГ	0,6	0,7	0,8	0,9
Квл	1,0	1,1	1,2	1,3

л) Определяется расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна - l_пуч по (5.2).

м) Выполняется проверка условия (5.1).

Если при расчетном сроке службы до 10 лет условие (5.1) не будет выполняться, а при сроке службы более 10 лет полученная величина возможного пучения l_пуч будет превышать 80 % от допустимой l_доп (табл. 5.1), необходимо рассмотреть вариант устройства морозозащитного слоя. В этом случае предварительно определяется ориентировочная требуемая толщина морозоустойчивой конструкции дорожной одежды - h_oд. Для этого, зная допустимую величину морозного пучения l_доп, рассчитывают среднюю величину морозного пучения l_пуч.ср по формуле:

l_пуч.ср = l_доп/К_УГВ К_пл К_гр К_нагр К_вл. (5.5.)

Затем по графику рис. 5.1.в соответствии с группой грунта по степени пучинистости определяют h_oд.