2273

устойчивость (статическая нагрузка), для общих, слабосвязных материалов и материалов дополнительных слоев основания отображается значение модуля упругости при расчете на упругий прогиб, а для слоя грунта земляного полотна отображается значение модуля упругости материала.

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчете конструкции на статическую нагрузку отображается дополнительная груп-

па Результаты расчета на статическую нагрузку, в которой приве-

ден более подробный отчет о расчете. Результаты расчета аналогичны результатам, получаемым при расчете конструкции по критерию сдвигоустойчивости при динамической нагрузке [2].

Рис.49. Результаты расчета конструкции на статическую нагрузку

6.Расчет на морозоустойчивость

Врайонах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблагоприятных грунтовогидрологических условиях наряду с требуемой прочностью и устойчивостью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд с помощью:

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

–осушения рабочего слоя земляного полотна (см. разд.5), в том числе устройства дренажа для увеличения расстояния от низа дорожной одежды до уровня подземных вод, гидроизолирующих или капилляропрерывающих прослоек для перехода от 2-й или 3-й схемы увлажнения рабочего слоя земляного полотна к 1-й;

43

–использования для морозозащитного слоя непучинистых минеральных материалов, в том числе укрепленных малыми дозами минеральных или органических вяжущих;

–укладки теплоизолирующих слоев, снижающих глубину промерзания грунта под дорожной одеждой или полностью исключающих его;

–устройства основания дорожной одежды из монолитных материалов (типа тощего бетона или других зернистых материалов, обработанных минеральным или органическим вяжущим) [3].

Расчет на морозоустойчивость конструкции может проводиться по двум различным алгоритмам. Первый алгоритм рассчитывает морозоустойчивость всей конструкции дорожной одежды в целом без учета свойств морозозащитного слоя, используя данные о термосопротивлении каждого слоя и морозозащитные свойства грунта. Второй алгоритм позволяет рассчитать морозоустойчивость конструкции

сиспользованием дополнительного слоя основания в качестве морозозащитного.

Рассмотрим проведение расчета морозоустойчивости конструкции дорожной одежды по первому алгоритму:

1) установите критерий расчета на морозоустойчивость, нажав кнопку Расчет на морозоустойчивость на панели инструментов или выполнив одноименную команду в меню Проект; 2) на закладке Свойства проекта появится дополнительная группа

Параметры расчета на морозоустойчивость:

Рис.50. Параметры расчета конструкции дорожной одежды на морозоустойчивость

– глубина промерзания – задайте в этом поле среднюю глубину промерзания для данной дорожно-климатической зоны;

44

–глубина грунтовых вод (от низа дорожной одежды) – в этом поле отображается расчетное расстояние от низа дорожной одежды (с учетом выемки или насыпи) до предполагаемого уровня грунтовых вод;

–уровень грунтовых вод – задайте расстояние от низа насыпи или выемки до предполагаемого уровня грунтовых вод;

–тип земляного полотна – укажите тип земляного полотна

(пункты Нулевые места, Насыпь, Выемка;

–изолиния термосопротивления грунта. Задайте в этом поле но-

мер изолинии, соответствующей термосопротивлению грунта в до- рожно-климатической зоне. Просмотреть номера изолиний и их расположение можно на карте, нажав кнопку Карта;

3) на закладке Свойства грунта определите параметры морозоустойчивости грунта земляного полотна:

–теплопроводность (мерзл.): задается теплопроводность материала в мерзлом состоянии;

–пучинистость грунта: выбрать одну из групп, определяющую характер пучинистости грунта: Группа 1 (непучинистый), Группа 2 (слабопучинистый), Группа 3 (пучинистый), Группа 4 (сильнопучинистый) или Группа 5 (чрезмерно пучинистый);

–Кпл (коэффициент, зависящий от уплотнения слоя): задается коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя;

–Кугв (коэффициент учета уровня грунтовых вод): задаем коэф-

фициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых вод или длительно стоящих поверхностных вод;

–Кгр (коэффициент учета гранулометрии основания): задается коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки;

–Кнагр (коэффициент учета нагрузки от вышележащих слоев). В

этом поле можно указать коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания.

Система IndorPavement позволяет автоматически рассчитывать коэффициенты Kнагр и KУГВ по номограммам, представленным в ОДН, исходя из параметров проекта и типа грунта. Для этого в поле Опре-

деление коэффициентов Kнагр и KУГВ выберите пункт Назначить по типу грунта и в появившемся поле Тип грунта выберите подходящий

45

вариант. При выборе пункта Задать в явном виде параметры можно задать вручную.

Рассмотрим расчет конструкции дорожной одежды на морозоустойчивость по второму алгоритму:

1)установите критерий расчета на морозоустойчивость, задайте параметры расчета на морозоустойчивость конструкции в целом и определите морозозащитные параметры грунта земляного полотна, как в предыдущем алгоритме;

2)определите морозозащитный слой, установив для него в ин-

спекторе объектов на закладке Свойства слоя № (номер слоя) опцию Морозозащитный слой, который может иметь материал только с ти-

пом Доп. слой основания);

3)для морозозащитного слоя конструкции дорожной одежды определите параметры морозоустойчивости. Они вынесены в группу

Морозоустойчивость на закладке Свойства слоя № (номер слоя):

– теплопроводность (мерзл) λод – в этом поле задается теплопроводность материала в мерзлом состоянии;

– теплопроводность – в этом поле можно задать коэффициент теплопроводности морозозащитного слоя, равный среднеарифметическому значению коэффициентов теплопроводности материала слоя в талом и мерзлом состояниях;

Рис.51. Расположение изолиний термогрупп

46

– коэффициент Cp – позволяющий определить приведенное термическое сопротивление по номограмме;

4) задайте значение теплопроводности для остальных конструктивных слоев.

При расчете по первому алгоритму результаты расчета отображаются только в инспекторе объектов в свойствах варианта (группа

Результаты расчета на морозоустойчивость).

Конструкция считается морозоустойчивой, если соблюдено усло-

вие

lпуч ≤ lдоп ,

где lпуч – расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна, рассчитываемое по формуле; lдоп – допускаемое для данной конструкции пучение грунта, зависящее от типа дорожного покрытия [1].

Рис. 52. Параметры морозоустойчивости грунта земляного полотна

47

При расчете по второму алгоритму результаты расчета конструкции дорожной одежды на морозоустойчивость отображаются в области формирования конструкции в столбце Мороз и на закладке Свой-

ства варианта № (номер варианта) в группе Результаты расчета на морозоустойчивость.

В области формирования конструкции в столбце Мороз для морозозащитного слоя отображается минимально допустимая толщина hmin, которая находится по формуле

hmin = (Rод тр − Rод (о)) λмз ,

где Rод(тр) – требуемое в данных условиях термическое сопротивление дорожной одежды, рассчитываемое по формуле; Rод(о) – термическое сопротивление конструкции, рассчитываемое по формуле; λмз – коэффициент теплопроводности морозозащитного слоя, равный среднеарифметическому значению коэффициентов теплопроводности материала слоя в талом и мерзлом состояниях.

Запас толщины морозозащитного слоя, отображаемый в столбце Мороз, вычисляется следующим образом:

Запас = hтек − hmin ,

где hтек – толщина морозозащитного слоя конструкции, задаваемая в свойствах слоя в поле Толщина; hmin – минимально допустимая толщина морозозащитного слоя, рассчитываемая по формуле.

Если значение запаса морозозащитного слоя больше нуля, то для морозозащитного слоя в столбце Мороз отображается подсказка в виде зеленого значка, в противном случае отображается красный значок.

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчете конструкции на морозоустойчивость по второму алгоритму (с морозозащитным слоем) отображается дополнительная группа Результаты расчета на морозоустойчивость, в которой приводится информация о толщине морозозащитного слоя и минимально допустимая толщина. Если морозозащитный слой имеет недостаточную толщину, то информация выделяется красным цветом. Результаты расчета, отображаемые в инспекторе объектов, также войдут в текстовый отчет.

49

струкции основной задачей является определение требуемой толщины дренирующего слоя.

Рассмотрим поэтапно проведение расчета дренирующего слоя:

1)установите критерий расчета, нажав кнопку Расчет дренажного слоя или выполнив одноименную команду в меню Проект;

2)в инспекторе объектов на закладке Свойства проекта появится дополнительная группа параметров Параметры расчета дренирующего слоя. В зависимости от конкретных условий дренажная конструкция может быть рассчитана на один из четырех вариантов работы: осушение, осушение с периодом запаздывания отвода воды, поглощение или в виде конструкции с прикромочным дренажем. Выберите вариант работы дренирующего слоя в поле Принцип работы дренирующего слоя и задайте нужные параметры;

3)определите дренирующий слой, установив для него в инспекторе объектов на закладке Свойства слоя № (номер слоя) опцию Дренирующий слой (материал только с типом Доп. слой основания);

Рис.58. Параметры расчета дренирующего слоя

4) полная толщина дренирующего слоя складывается из толщины слоя, полностью насыщенного водой, задаваемой в свойствах дрени-

рующего слоя в поле hнас (толщина слоя, насыщенного водой), и до-

полнительной толщины слоя, зависящей от капиллярных свойств ма-

териала и задаваемой в поле hзап (дополнительная толщина слоя). Па-

раметры hнас и hзап рассчитываем по номограммам [3], исходя из свойств проекта и материала. В поле Определение толщины дренирующего слоя выберите пункт Назначить по типу песка и в поле Тип песка выберите подходящий вариант. При выборе пункта Задать в явном виде параметры можно задать вручную.

51