Материал для укрепления подводящих и отводящих русел (дерн, мох, торф, бутовый камень и бетонные плиты) заготавливают и завозят к месту строительства заблаговременно, а укрепительные работы проводят в весенний период до начала таяния грунта основания.

2. РА ЧЁТ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМАГИСТРАЛИ СибАДИВ ЗОНЕ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Для выполнен я работы «Расчёт земляного полотна автомагистрали в зоне вечной мерзлоты» в соответствии с исходными данными по варианту студенту необходимо выполнить расчёт высоты насыпи по I и II принц пу (теплотехн ческий расчёт) и из условия снегонезаносимости.

Расчёт выполняется по ВСН 84–89 «Изыскания, проектирование и строительство автомо льных дорог в районах распространения вечной мерзлоты» [1].

В результате выполненных расчётов определяется рекомендуемая рабочая отметка, которая используется для проектирования продольного проф ля.

2.1. Принципы проектирования земляного полотна в зоне вечной мерзлоты

В основе назначения принципов проектирования земляного полотна лежит расчетное состояние грунтов основания в процессе эксплуатации – мерзлое или талое, соответственно выбирают один из двух принципов:

- первый – обеспечение поднятия верхнего горизонта вечной мерзлоты (ВГВМ) не ниже подошвы насыпи сохранение его на этом уровне в течение всего периода эксплуатации дороги (расчетное состояние грунта основания – мерзлое);

- второй – допущение оттаивания грунтов в основании насыпи в период эксплуатации дороги с учетом допустимой осадки покрытия (расчетное состояние грунта основания – талое).

Принцип проектирования выбирают исходя из климатических и мерзлотно-грунтовых условий того или иного участка трассы для назначения конструкций и руководящего возвышения бровки земляного полотна, технологии и сроков производства работ с учетом результатов технико-экономического сравнения вариантов.

58

59

Дорожная одежда типа:

облегченного с усовершенствованным покрытием .............………6

переходного и низшего .....……………………………………..10–15 3. При проектировании насыпи по первому принципу осадка в про-

где НС1, НС2, НС3 – глу ина сезонного оттаивания соответственно верхнего и нижних слоев, м; НСН1 , НСН2 , НСН3 – нормативная глубина сезонно-

го оттаивания первого, второго и третьего слоев, определяемая по [2] или по картам (рис. 2.2, 2.3, 2.4, 2.5); КW1, КW2, КW3 – поправочный коэффициент на расчетную влажность материала дорожной одежды и грунта насыпи, принимается по графикам на картах (см. рис. 2.2, 2.3); КП – коэффициент, учитывающий интенсивность оттаивания материала дорожной одежды; принимают для песка – 1,0; песка крупного чистого

– 1,05; песка с гравием – 1,13; гравия и гальки – 1,21; щебня и дресвы – 1,25; асфальтобетона – 1,30; цементобетона – 1,37.

Влажность слоев дорожной одежды грунта насыпи при определении значения КW в расчетах принимают близкой к оптимальной, %:

Покрытие:

Цементобетонное покрытие .......…………………………………... 2 Асфальтобетонное покрытие .......…………………………………. 1 Основание под покрытие:

песчаное ................…………………………………………………... 6 щебеночное ...............……………………………………………….. 4

из гравийно-галечникового и щебенистого грунта ................……. 5

из песка:

мелкого и среднего ........……………………… ……………………. 8

пылеватого ............… ……………………………………………… 10 из супеси ...............… ………………………………………………. 12

60

из суглинка ……………………………………………………….… 15 из глины ...............………………………………………………….. 20

С учетом формул (2.2)–(2.4) глубину сезонного оттаивания конструкции насыпи определяют по методу эквивалентных слоев:

при двух слоях

где ННТ – нормативная глу ина оттаивания мохоторфа, определяемая по картам; hТ – толщина слоя теплоизоляции из торфа.

При проектировании насыпи по второму принципу высоту насыпи рассчитывают по формуле

где Нд.с – мощность деятельного (сезоннооттаивающего) слоя, устанавливаемая по данным изысканий или расчетом по формулам (2.4)–(2.6) при естественной влажности грунта, м; е – относительная осадка грунта основания после его оттаивания под нагрузкой доли единицы; определяется согласно [2] или по рис. 2.6, 2.7; Sс – строительная осадка, зависящая от сезона производства земляных работ, м; определяется согласно [1].

61

СибАДИРис. 2.2. Изолинии глубин сезонного оттаивания песчаных грунтов

62

СибАДИРис. 2.3. Изолинии глубин сезонного оттаивания глинистых грунтов

63

СибАДИРис. 2.4. Изолинии глубин сезонного оттаивания песчаных грунтов, подстилаемых глинистыми грунтами

64

СибАДИРис. 2.5. Изолинии глубин сезонного оттаивания заторфованных грунтов

65

При нал ч в основании насыпи глинистых грунтов с крупнообломочными включениями относительную осадку, определенную по граф кам, коррект руют с помощью коэффициента (табл. 2.1).

При сливающейся мерзлоте расчетную относительную осадку при оттаивании под насыпью органических грунтов принимают:

Торфяные грунты:

лесотопяная залежь .........………………………………………………. 0,40

топяная залежь ............………………………………………………….. 0,45

ненарушенный мохово-торфяной покров, включая почвенный слой.. 0,30 теплоизолирующие слои из торфа мха ………………………….….. 0,35

Таблица 2.1

Если предусмотрено предварительное оттаивание и осушение грун-

66