Расчет дренирующего слоя дорожных одежд загородных дорог и городских улиц.

Целью расчета дренажной конструкции является определение требуемой толщины дренирующего слоя в зависимости от объема воды, поступающей весной в расчетный период в основание проезжей части.

Объем воды, поступающей весной в расчетный период в основание проезжей части, скла­дывается из объемов воды, освобождающейся при оттаивании увлажненного грунта под проезжей частью и проникающей в основание с поверхности дороги.

Полную толщину дренирующего слоя дорожной одежды h_п (м) определяют по формуле

h_п=h_m∙b∙К_с+h_зап, (8.1)

где h_m - толщина слоя, определяемая по номограмме (рисунок 8.1) в зависимости от коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя (К_ф) и объема воды, поступающей в основание проезжей части за сутки (q), м;

b - коэффициент, зависящий от длины пути фильтрации воды, равный для дорог категорий:

К_с - коэффициент, учитывающий снижение фильтрационных свойств материала фильтрующего слоя в процессе эксплуатации дорог, равный:

h_зап - дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала

Во всех случаях полную толщину дренирующего слоя дорожной одежды следует принимать не менее 0,25 м.

20. Расчет до по морозоустойчивости

 В условиях избыточного увлажнения и сезонного промерзания грунтов, характерных для Беларуси, наряду с обеспечением требуемых прочности и осушения конструкции необходимо, чтобы конструкция была морозоустойчива.

При близком располож гр. Вод и низкой фильтрующей способности гр. ЗП в низших слоях д.о. происх накопление влаги. При замерзании объем воды увеличивается на 10%, что приводит к образ. так называемых пучин. За счет доп. поступления воды от УГВ объем влаги и размер линз увелич и это приводит к вспучиванию, подъему д.о.,появлению бугров и неровностей, снижающих безопасность движения.

При последующем оттаивании прочность линз резко падает и наблюдается проблемы и просадки д.о.Этот процесс наз пучинообразованием, а подъемы – пучинами.

Для того, чтобы предотвратить подъемы вследствие пучинообразования предусм. след меры:

• использование непучинистых или слабопучинистых грунтов для сооружения верхней части земляного полотна, находящегося в зоне промерзания;

• устройство морозозащитных слоев из стабильных материалов, не изменяющих своего объема при промерзании в увлажненном состоянии, или теплоизоляционных слоев, задерживающих холод и снижающих глубину промерзания ЗП;

• применение специальных устройств, предохраняющих ЗП от неблагоприятного воздействия отрицательных температур воздуха и источников увлажнения.

Специальные меры по морозозащите требуются в случае, когда ЗП возводится из сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов. В этом случае толщина стабильных слоев д.о. из условия морозоустойчивости должна быть не менее значений, приведенных на рисунке 13.1, в зависимости от района стр-ва дороги.

Условие морозоустойчивости имеет вид;

H_факт ≥ H_доп , (13.1)

где H_факт – фактическая толщина дорожной одежды:

H_факт = ∑ h_i, (13.2)

где h_i – толщины конструктивных слоев дорожной одежды;

H_доп – требуемая (допустимая) толщина дорожной одежды определяемая по карте изолиний минимально допустимых толщин стабильных слоев дорожной конструкции из условий морозоустойчивости при ЗП, сложенном из сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов.

При невыполнении условия 13.1 увеличивают толщину стабильных слоев д.о. В основном за счет увеличения толщины наиболее дешевого, подстилающего слоя. Поэтому данный слой называют морозозащитным. Данное увеличение составляет

∆h= H_доп - H_факт

21-22. Предотвращение отраженного трещинообразования путем уменьшения толщины старого покрытия

Однако опыт показывает, что в первые годы эксплуатации могут появляться температурные отраженные трещины, возникающие из-за устройства нового асфальтобетонного покрытия на старое асфальтобетонное покрытие с наличием трещин.

Отраженные трещины (ОТ) – продольные и поперечные трещины в дорожном покрытии, возникающие в местах наличия трещин в нижних слоях или основании. ОТ возникают при устройстве асфальтобетонного покрытия на цементобетонном основании имеющем деформационные швы, а также при укладке новых слоев асфальтобетона на старое покрытие с наличием трещин (средний и капитальный ремонты). Причиной появления о.т. является концентрация напряжений в районе трещины, возникающих от температурных деформаций при охлаждении слоя.

Причиной появления отраженных трещин является концентрация напряжений в районе трещины, возникающих от температурных деформаций при охлаждении слоя.

В общем случае вероятность появления отраженных трещин определяется следующими факторами:

где L – расстояние между трещинами; - перепад температуры в слое с тре­щинами в расчетный период; - модули релаксации нового слоя покрытия и слоя с трещинами соответственно; - толщины нового слоя и слоя с трещи­нами соответственно; - прочность сцепления нового покрытия и слоя с трещи­нами; - параметр, учитывающий ширину раскрытия трещины и ее форму.

Старые асфальтобетонные слои могут достигать значительной толщины, при этом в основании могут находиться материалы, обработанные минеральными или органическими вяжущими. Значение модуля релаксации старого асфальтобетона может увеличиваться в 3-5 раз по сравнению с первоначальным. Поэтому появление температурных отраженных трещин неизбежно без выполнения трещинопрерывающих мероприятий.

Критерий появления отраженных трещин заключается в определении напряжений и в районе трещины и сопоставлении их с длительной прочностью