2.2.4. Определение расчетных характеристик грунта и материалов конструктивных слоев дорожной одежды

Расчетные характеристики связного грунта (модуль упругости, удельное сцепление и угол внутреннего трения) назначаются в зависимости от расчетной влажности грунта и суммарного количества приложений нагрузки.

Расчетная влажность определяется по формуле

где – среднее многолетнее значение относительной влажности (доли от границы текучести) в наиболее неблагоприятный (весенний) период года в рабочем слое грунта при толщине дорожной одежды до 0,75 м, зависящее от дорожно-климатической зоны, типа местности по увлажнению и вида грунта (табл. 2, прил. 2);

– поправка на особенности рельефа: равнинные районы – 0,00; предгорные районы (до 1000 м над уровнем моря) – 0,03; горные районы (выше 1000 м над уровнем моря);

– поправка на конструктивные мероприятия, снижающие приток влаги в дорожную одежду (табл. 3, прил. 2);

– поправка, учитывающая снижение влажности при толщине дорожной одежды более 0,75 м (рис. 8);

t – коэффициент нормированного отклонения, зависящий от требуемого уровня надежности К_н, принимаемый по табл. 12.

Таблица 12

Кн	0,7	0,75	0,8	0,85	0,90	0,95	0,98
t	0,52	0,68	0,84	1,06	1,32	1,71	2,19

Рис. 8. Графики для определения поправки :

1 – при значении = 0,75 ; 2 – 0,80 ; 3 – 0,85 ; 4 – 0,90

Расчетные характеристики несвязного грунта принимаются по табл. 4 и 5, прил. 2.

Расчетные характеристики связного грунта и песка дополнительного слоя дорожной одежды не зависят от влажности грунта и принимаются по табл. 4 и 6, прил. 2.

Кратковременные модули упругости слоев асфальтобетона при расчете по критериям допускаемому упругому прогибу и условию сдвигоустойчивости назначаются в зависимости от температуры покрытия, состава асфальтобетона и марки битума по табл. 7, прил. 2, на растяжение при изгибе – по табл. 8, прил. 2, на статическую нагрузку – по табл. 9, прил. 2.

Модули упругости конструктивных слоев остальных материалов не зависят от температуры и влажности и назначаются при расчете по всем критериям как на подвижную, так и на статическую нагрузку по табл. 10–14, прил. 2.

2.2.5. Обеспечение морозоустойчивости дорожной одежды

В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблагоприятных грунтовых и гидрологических условиях должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожной одежды.

Конструкцию дорожной одежды считают морозоустойчивой, если соблюдено условие:

l_пуч  l_доп,,

где l_пуч – расчетное пучение грунта земляного полотна;

l_доп – допускаемое для данной конструкции пучение грунта принимаемая равной для дорожной одежды капитального типа – 4 см, облегченного типа – 6 см, переходного – 10 см.

Требуемую по критерию морозоустойчивости толщину дорожной одежды определяют, предварительно определив величину морозного пучения при осредненных условиях l_{пуч ср.} по формуле

l_{пуч ср.} = l_пуч /К_угв К_пл К_гр К_нагр К_вл,,

К_угв – коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (рис. 9);

К_пл – коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя (табл. 13);

К_гр – коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи, принимаемый для песков – 1,0, супесей – 1,1, суглинков – 1,3, глин – 1,5;

К_нагр – коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое (рис. 10);

К_вл – коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта (табл. 14).

Таблица 13

Коэффициент уплотнения Купл	Кпл для грунта
	песка пылеватого, супеси легкой и пылеватой, суглинка, глины	песка, кроме пылеватого, супеси легкой крупной
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
< 0,90	1,5	1,3

Таблица 14

Относительная влажность W/WТ	0,6 и менее	0,7	0,8	0,9
Квл,	1,0	1,1	1,2	1,3

Рис. 9. Зависимость коэффициента К_угв от расстояния от низа дорожной одежды до расчетного УГВ или УПВ

Рис. 10. Зависимость коэффициента К_нагр от глубины промерзания Z_пр от поверхности покрытия

На рис. 9 и 10 приняты следующие обозначения: 1– супесь пылеватая и тяжелая пылеватая, суглинок; 2 – песок, супесь легкая и легкая крупная.

Требуемую толщину дорожной одежды определяют по номограмме рис. 11 в зависимости от l_{пуч. ср} группы грунта по степени пучинистости (табл. 15) и глубины промерзания дорожной конструкции Z_пр,, равной

Z_пр = 1,38 Z_гр;

где Z_гр – средняя глубина промерзания грунта для данного района, устанавливаемая по карте рис. 4.4 [5].

Таблица 15

Грунт	Группа
Песок гравелистый, крупный и средней крупности, содержащий до 2 % частиц мельче 0,05 мм	I
Песок гравелистый, крупный, средней крупности и мелкий, содержащий до 15 % частиц мельче 0,05 мм, супесь легкая крупная	II
Супесь легкая, суглинок легкий и тяжелый, глины	III
Песок пылеватый, супесь пылеватая, суглинок тяжелый пылеватый	IV
Супесь тяжелая пылеватая, суглинок легкий пылеватый	V

Рис. 11. Графики для определения требуемой толщины дорожной одежды

по критерию морозоустойчивости: цифры на кривых группа грунта по степени пучения (кривую IIа выбирают при 2 и 3-й схемах увлажнения рабочего слоя, кривую IIб – при 1-й)

Полученная расчетом на прочность толщина дорожной одежды не должна быть меньше требуемой по критерию морозоустойчивости.