Что не влияет на морозоустойчивость грунта земляного полотна
Обновлено: 08.07.2024
Проверим критерий морозостойкости дорожной одежды, т.к. грунт земляного полотна автомобильной дороги – супесь легкая крупная, относящаяся по степени пучинистости к пучинистым грунтам.
Определим фактическую толщину дорожной одежды:
Hфакт = 4+6+16+17+50 = 93 см
Для Кобринского и Дрогичинского районов Брестской области требуемая толщина слоев дорожной одежды составляет 70 см.
Проверяем критерий морозостойкости дорожной одежды:
93 см ≥ 70 см – условие выполняется.
Конструкция дорожной одежды (тип 1) на автомобильной дороге Дивин – Дрогичин на участке ПК 0+00 – ПК 40+00 представлен на плакате №3.
Продольный профиль
Продольный профиль дороги следует проектировать исходя из условия наименьшего ограничения и изменения скорости, обеспечения безопасности и комфортности движения, возможности реконструкции дороги за пределами перспективного периода.
При новом строительстве трассу дороги следует проектировать с учетом принципов ландшафтного проектирования как плавную пространственную линию с взаимной увязкой элементов плана и профиля между собой и с окружающим ландшафтом, с оценкой их зрительного восприятия.
Контрольными точками продольного профиля являются пересечения с железными и автомобильными дорогами, водотоками.
По понижению местности к дороге подходит вода, ее пропускают под дорогой с помощью труб. Отверстия водопропускных сооружений и расчетные уровни воды в зоне водопропускных сооружений назначаются из данных расчетного расхода воды на площади водосбора, и вычисляются контрольные отметки Нтр у труб.
В проекте предусматривается три водопропускных сооружения – трубы железобетонные безоголовочные диаметром 1,0 м и 1,2 м. Водопропускные сооружения располагаются в местах возможного подтопления земляного полотна автомобильной дороги – ПК 06+19,20, ПК 26+00,0 и ПК 36+00,0.
На пикете ПК 06+19,20 у водопропускной трубы контрольная отметка равна (по засыпке над трубой не менее 0,5м):
Н06+19,20 =151,80+1,0+0,13+0,5+0,93+(0,5·7+0,50)0,02=154,44 м;
На пикете ПК 26+00,0 у водопропускной трубы контрольная отметка равна:
На пикете ПК 36+00,0 у водопропускной трубы контрольная отметка равна:
Руководящие рабочие отметки рассчитываются исходя из типа местности по увлажнению. Проектируемый участок автомобильной дороги проходит по местности с равнинным рельефом, имеются участки с необеспеченным стоком воды, а также участки заболоченности.
Руководящие рабочие отметки рассчитываются по обеспечению хорошего водного режима земляного полотна на участках 1-го (поверхностный сток обеспечен; подземные воды не оказывают влияния на увлажнение грунтов; почвы без признаков заболачивания), 2-го (поверхностный сток не обеспечен; рельеф местности равнинный; весной и осенью возможен застой воды на поверхности почвы; подземные воды не оказывают влияния на увлажнение грунтов; почвы с признаками заболачивания) и 3-го (источники увлажнения оказывают влияние на увлажнение почв и грунтов независимо от условий поверхностного стока; почвы заболоченные) типов местности по увлажнению.
Проектная линия проектируется по обертывающей, с соблюдением контрольных и руководящих рабочих отметок. Минимальная длина элементов в продольном профиле нормируется: непрерывно выпуклые кривые – 300 м, непрерывно вогнутые кривые – 100 м, длина участков прямых с постоянным уклоном – 150 м. Допустимая алгебраическая разность уклонов, при проектировании прямыми – 5‰.
Геологическое строение местности наносится в соответствии с данными геологических изысканий в масштабе 1:50. Вдоль трассы через 200-300 м намечаются шурфы глубиной до 2.0м и скважины 2,5-3,0м. Скважины также предусмотрены в местах водопропускных сооружений и на участках выемок.
Проектирование кюветов включает в себя определение глубины кювета, типа укрепления дна кювета. В проекте предусматривается параллельное проектирование кювета на участке выемки ПК 37 – ПК 38.
Глубина проектируемого кювета hк назначается исходя из толщины дорожной одежды 93 см и наличию дренирующего слоя в конструкции.
Принимается hк = 1,03 м, так как дно кювета, при наличии дренирующего слоя в конструкции дорожной одежды, должно располагаться ниже на 10 см.
Высота насыпи, при которой начинается кювет:
где hк – принятая глубина кювета;
∆У – разность отметок оси дороги и бровки обочины
где iп , io – поперечные уклоны проезжей части и обочины;
b1 – ширина проезжей части двухполосной дороги;
a, c – ширина обочины и укрепительной полосы.
Для поиска точек выхода на поверхность дна кювета сравниваются рабочие отметки насыпей ближайших к выемке и вычисляются по формулам:
– если hн > hнк, то расстояние от поперечника с рабочей отметкой hн до начала кювета:
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
При выделении в области формирования конструкции дорожной одежды слоя земляного полотна его свойства отображаются в инспекторе объектов на вкладке Свойства грунта .
В группе Параметры грунта земляного полотна в поле Название можно задать название слоя грунта земляного полотна. Например, при расчёте слоёв усиления в отсутствии конструктивных слоёв грунт земляного полотна представляет существующую конструкцию и ему можно задать название Существующая дорожная одежда . По умолчанию слой грунта называется Грунт земляного полотна .
При расчёте слоёв усиления в отсутствие конструктивных слоёв для грунта возможно назначить фактический модуль упругости. Для этого включите опцию Назначить фактический модуль упругости и в появившемся поле Фактический модуль упругости задайте нужное значение.
Обратите внимание, что система не допускает задание фактического модуля упругости более 800 МПа. Это обусловлено тем, что в реальных условиях модуль упругости конструкции дорожной одежды не достигает таких значений и зачастую лежит в пределах 200–400 МПа.
Для каждого конструктивного слоя нежёсткой дорожной одежды в системе IndorPavement производится расчёт на упругий прогиб в зависимости от всех нижележащих слоёв конструкции. Грунт земляного полотна не имеет нижележащих слоёв, поэтому для него поверхностный модуль упругости берётся как модуль упругости материала. Информация о поверхностном модуле упругости отображается в группе Результаты расчёта слоя конструкции дорожной одежды в поле Поверхностный модуль упругости Е пов .
Параметры материала грунта объединены в группу Свойства материала . Изменение этих параметров влияет только на текущий грунт в конструкции дорожной одежды, а исходный грунт в библиотеке материалов остаётся без изменений. Группа Общие свойства содержит набор параметров, характерных для любых грунтов.
В поле Полное название отображается название материала грунта, определённое в библиотеке материалов.
В поле Тип материала указывается тип материала грунта: Грунт , Песок , Супесь , Суглинок или Глина .
Одним из основных параметров механических свойств грунта земляного полотна, используемых в расчётах дорожной одежды на прочность, служит модуль упругости грунта, который задаётся в поле Модуль упругости E . Вариант модуля упругости материала из библиотеки определяется в соответствии со значением расчётной относительной влажности грунта земляного полотна, заданного в свойствах проекта.
Плотность грунта является важным физико-механическим свойством, влияющим на расчёт сдвигоустойчивости и задаётся в поле Плотность .
Коэффициент уплотнения материала можно задать в поле Коэффициент уплотнения .
В зависимости от выбранного типа грунта (песок, супесь, суглинок или глина) доступна дополнительная группа параметров.
Если конструкция дорожной одежды рассчитывается на сдвигоустойчивость под действием кратковременных или длительных нагрузок, то отображается группа расчётных параметров Сдвигоустойчивость . Если конструкция дорожной одежды рассчитывается на морозоустойчивость, то добавляется группа расчётных параметров Морозоустойчивость . Если рассчитывается дренирующий слой, то добавляется дополнительная группа параметров Расчёт на дренаж .
В группе Отображение на чертеже объединены параметры, влияющие на оформление слоя грунта в чертеже и области формирования конструкции дорожной одежды.
Для расчёта дорожных одежд, необходимо указывать грунт основания дорожной одежды, он же подстилающий грунт, он же рабочий слой земляного полотна.
СП 34.13330.2021 говорит, что за рабочий слой земляного полотна необходимо принимать грунт, находящийся на 2/3 глубины промерзания конструкции, но не менее 1,5 м, считая от поверхности покрытия.
Добавить комментарий Отменить ответ
Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.
Анализ факторов [45], определяющих уровень надежности дорожной одежды, показал, что важнейший из них — надежность земляного полотна характеризуемая средними показателями прогиба грунта, а также его однородностью и склонностью к изменению свойств при увлажнении. Для каждого конкретного случая рассчитывают в соответствии с методикой, изложенной в Инструкции [17], с учетом данных табл. 6.1.
Таким образом, основными мероприятиями по повышению надежности земляного полотна будут: обеспечение однородности полотна и регулирование его водно-теплового режима.
Под однородностью земляного полотна понимают неизменяемость физико-механических свойств грунта и его геометрических размеров по времени и координатам. Однородность оценивают коэффициентом вариации Сσ: чем меньше значение Cσ, тем выше однородность.
В последние годы влиянию однородности земляного полотна уделяют все большее внимание. Установлено, что однородность полотна зависит от многих причин и прежде всего от однородности, влажности и плотности грунтов, т. е. степени их искусственного уплотнения.
Чтобы достигнуть высокой плотности и однородности грунта необходимо, согласно действующим официальным нормам [17], обеспечить влажность грунта, отличающуюся от оптимальной W0 не более чем на ±2 %. Считая закон распределения влажности близким к нормальному и приняв доверительную вероятность а = 0,95, найдем среднее значение влажности и коэффициента вариации, обеспечивающих указанные допуски.
Значит, только при соблюдении данного условия возможно выполнить требования, предъявляемые действующими нормативами к плотности грунтов. Если исходить из общеизвестных средних значений оптимальной влажности Wo, то, пользуясь приведенными выражениями, при производстве земляных работ необходимо соблюдать следующие значения коэффициента вариации: для супесчаного, песчаного и суглинистого грунтов Cw = 0,067. 0,125; для пылеватого, тяжелосуглинистого и глинистого =0,044. 0,062. Для наиболее часто разрабатываемых грунтов в районах II дорожно-климатической зоны, т. е. связных, рекомендуется принимать Cw = =0,05. 0,1.
В естественных условиях влажность грунтов изменяется в достаточно широких пределах: значение коэффициента вариации колеблется в тех же районах от 0,07 до 0,23. При столь значительных колебаниях влажности, разумеется, нельзя обеспечить плотность, требуемую в теле земляного полотна.
Следовательно, в процессе производства земляных работ необходимо увлажнить грунт при помощи поливомоечной машины, а затем перемешать его автогрейдером либо дорожными фрезами. Только в этом случае можно достигнуть заданной плотности грунтов. При повышенной влажности грунтов их следует подсушить путем перемешивания автогрейдером или лучше фрезой.
4.1. В районах сезонного промерзания грунтов на участках дорог, находящихся в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, наряду с требуемой прочностью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд и земляного полотна.
4.2. Не требуется специальных мер по морозозащите конструкций: а) в районах с глубиной промерзания менее 0,6 м; б) при земляном полотне, сложенном на всю глубину промерзания из непучинистых грунтов или слабопучинистых грунтов (см. приложение 7. табл. 30); в) в случаях, когда общая толщина дорожной одежды превышает 2 /3, глубины промерзания.
4.3. Основные мероприятия, способствующие обеспечению требуемой морозоустойчивости дорожной одежды и земляного полотна:
а) использование непучинистых или слабопучинистых грунтов (см. приложение 7, табл. 30) для сооружения верхней части земляного полотна, находящегося в зоне промерзания;
б) обеспечение достаточного возвышения покрытия над уровнем грунтовых или поверхностных вод;
в) устройство морозозащитных слоев из стабильных, не изменяющих своего объема при промерзании в увлажненном состоянии материалов, или теплоизоляционных слоев, задерживающих ход и снижающих глубину промерзания земляного полотна;
г) применение специальных устройств, предохраняющих земляное полотно от неблагоприятного воздействия отрицательных температур воздуха;
д) понижение уровня грунтовых вод;
е) устройство капилляропрерывающих и водоизоляционных прослоек.
Оптимальное решение нужно принимать на основании технико-экономического сравнения вариантов отдельных или сочетания нескольких мероприятий.
4.4. Конструкция достаточно морозоустойчива, если удовлетворяется условие:
Группа исходного грунта по степени пучинистости (приложение 7, табл. 30)
Пределы прочности укрепленного цементом грунта, МПа
Группа исходного грунта по степени пучинистости (приложение 7, табл. 30)
Пределы прочности укрепленного цементом грунта, МПа
4.10. Среди указанных в п. 4.9материалов весьма важное место занимают такие новые прогрессивные материалы, как грунты, укрепленные вяжущим веществом, с добавкой легких (пористых) заполнителем. К этим композициям как к материалам, применяемым для устройства конструктивных теплоизоляционных слоев, предъявляются соответствующие требования в отношении физико-механических и теплофизических свойств, учитывающие вид укрепляемого грунта и пористого заполнителя, а также условия работы этого материала в конструкции - климатические и грунтово-гидрологические особенности местности, тип покрытия, интенсивность и состав движения, местоположение слоя в конструкции. Коэффициент теплопроводности их не должен превышать 0,6 Вт/мК; предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов в возрасте 28 и 7 суток - соответственно 1,0-2,0 и 0,6-1,5 МПa; предел прочности на растяжение при изгибе водонасыщенных образцов-балочек в возрасте 28 сут. - 0,1-0,2 МПа; коэффициент морозного пучения - не более 1 %.
Примечание. Коэффициент теплоусвоения материала Si определяют по формуле п. 4.35.
Рис. 4.1. Переходные клиновидные конструкции (примеры):
а - на подъезде к мосту в виде утолщения теплоизоляции; б - то же, но с утолщенным морозозащитным слоем; в - при сопряжении двух участков с разной высотой пучения; 1 - песок средней крупности; 2 - теплоизолирующий слой из битумоцементогрунта с пористым заполнителем; 3 - асфальтобетон III марки; 4 - асфальтобетон: I марки; 5 - клиновидное утолщение; 6 - то же, песчаного слоя; 7 - пучинистый грунт; 8 - слабопучинистый грунт; L - длина переходного участка
Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.
Читайте также: