б) используя полученные параметры, по номограмме рис. 1.12 [1, рис. 3.4] находят и по формуле (1.14) вычисляют расчетное растягивающее напряжение;

в) рассчитывают предельное растягивающее напряжение по формуле (1.15). В пакете асфальтобетонных слоев за предельное растягивающее напряжение принимают значение, отвечающее материалу нижнего слоя асфальтобетонного пакета;

г) проверяют условие (1.13) и при необходимости корректируют конструкцию.

1.4. Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость

В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблагоприятных грунтово−гидрологических условиях наряду с требуемой прочностью и устойчивостью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд с помощью:

− использования непучинистых или слабопучинистых грунтов (табл. 1.32 и 1.33) [1, табл. 4.1 и 4.2] для сооружения верхней части зем-

− осушения рабочего слоя земляного полотна [1, 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 второй или третьей схемы увлажнения рабочего слоя земляного полотна к первой;

48

−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).

Конструкцию считают морозоустойчивой при условии

где lпуч − расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна; lдоп − допускаемое для данной конструкции пучение грунта (табл.1.34).

Таблица 1.34. Назначение допустимой величины морозного пучения

грунтово-гидролог ческ м условиям, имеющим одну и ту же конструкцию дорожной одежды и одинаковую схему увлажнения рабочего слоя земляного полотна.

При предварительной проверке на морозоустойчивость величину возможного морозного пучения следует определять по формуле

где lпуч ср − величина морозного пучения при осредненных условиях, определяемая по рис. 1.14 [1, рис. 4.3] в зависимости от толщины дородной одежды (включая дополнительные слои основания), группы грунта по степени пучинистости в табл. 1.33 [1, табл. 4.3] и глубины промерзания (zпр); Кпл − коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя, определяется по табл. 1.35 [1табл. 4.4]; Кгр − коэффициент, учитывающий влияние зернового состава грунта основания насыпи или выемки по табл.1.36 [1, табл. 4.5]; Квл − коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта по табл. 1.37 [1, табл. 4.6]; Кугв − коэффи-

49

циент, учитывающий влияние расчетной глубины (Hγ) залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод рисунок 1.15 [1, рис. 4.1]; при отсутствии влияния грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод: для супеси тяжелой и пылеватой и суглинка Кугв = 0,53; для песка и супеси легкой и крупной Кугв =0,43; Кнагр − коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания по рис. 1.16 [1, рис. 4.2].

50

Таблица 1.36. Определение коэффициента Кгр

сугл нок; 2 − песок, супесь легкая и легкая крупная

Рис.1.16. Зависимость коэффициента Кнагр от глубины промерзания от поверхности покрытия: 1 − супесь пылеватая и тяжелая пылеватая, суглинок; 2 − песок, супесь

легкая и легкая крупная

51

Если данные натурных наблюдений отсутствуют, то глубину промерзания дорожной конструкции можно определять по формуле

zпр = zпр(ср) 1,38, (1.20)

где zпр(ср) − средняя глубина промерзания для данного района, устанавливаемая при помощи карт изолиний рис. 1.17 [1, рис. 4.4].

При глубине промерзания дорожной конструкции zпр<2,0 м lпуч ср устанавливают по графикам рис. 1.17 [1, рис. 4.3]; при zпр= 2,0÷3,0 м по формуле

где lпуч ср 2,0 − величина морозного пучения при zпр = 2,0 м;

а=1,0; b=0,16; c=2,0 при zпр 2,0<<2,5; а =1,08; b =0,08; =2,5 при 2,5< zпр<3,0.

Если при расчетном сроке службы до 10 лет полученная величина возможного пучения будет превышать требуемую по табл. 1.34 [1, табл. 4.3], а при сроке службы более 10 лет будет превышать 80% от требуемой, то необходимо рассмотреть вариант устройства морозозащитного слоя. В этом случае предварительно определяют ориентиро-

Рис. 1.17. Карта изолиний глубины промерзания zпр(ср) грунтов на территории СНГ: 1 − граница сплошного распространения вечномерзлых грунтов;

2 − то же островного; 3 − границы стран СНГ

52

Для этого, зная допустимую величину морозного пучения lдоп, рассчитывают осредненную величинуморозного пучения lпуч по формуле

Затем по графику рис. 1.16 в соответствии с группой грунта по степени пучинистости определяют hдо. Далее корректировку толщины конструкции производят за счет увеличения толщины дополнительного слоя основания.

После завершении расчета конструкции дорожной одежды по критериям упругого прогиба, сдвигоустойчивости, растяжения при изгибе и проверки на морозоустойчивость необходимо представить поперечный профиль конструкции дорожной одежды (прил. В).

Для назначения принятого варианта конструкции дорожной одежды необходимо произвести сравнение трех равнозначных по типу капитальности конструкций. Необходимо произвести расчеты по трем критериями и проверку на морозоустойчивость (осушение, дренаж). Также необходимо произвести расчет по стоимости вариантов, учитывая

53