Значения коэффициента Кпл для грунта рабочего слоя

Коэффициент уплотнения Купл	Коэффициент Кпл
	Песок пылеватый, супесь легкая и пылеватая, суглинки, глины	Пески кроме пылеватых, супесь легкая крупная
1,03 – 1,00 1,01 – 0,98 0,97 – 0,95 0,94 – 0,90 менее 0,90	0,8 1,0 1,2 1,3 1,5	1,0 1,0 1,1 1,2 1,3

Таблица 4.5

Значение коэффициента Кгр

Грунт	Кгр
Пески	1,0
Супеси	1,1
Суглинки	1,3
Глины	1,5

Таблица 4.6

Значение коэффициента Квл

Относительная влажность W/Wт	0,6	0,7	0,8	0,9
Квл	1,0	1,1	1,2	1,3

Расчет конструкции дорожной одежды на морозоустойчивость ведут в следующем порядке.

1. Определяют допустимую величину морозного пучения.

2. Находят величину морозного пучения грунта l_пучср (табл. 4.1, 4.2, рис. 4.4).

3. Вычисляют величину морозного пучения грунта земляного полотна при данной конструкции дорожной одежды l_пуч по формуле (4.2) или (4.3).

4. Сравнивают полученное расчетное значение l_пуч с допустимым l_доп.

Если l_пуч < l_доп при сроке службы дорожной одежды Т_сл менее 10 лет, то морозоустойчивость конструкции обеспечена. Морозоустойчивость конструкции также обеспечена, если l_пуч < 0,8 l_доп при сроке службы дорожной одежды Т_сл более 10 лет.

Если l_пуч > l_доп при Т_сл < 10 лет или l_пуч > 0,8 l_доп при Т_сл > 10 лет, то необходимо предусмотреть мероприятия по обеспечению морозоустойчивости, описанные выше.

При выполнении курсового проекта в качестве необходимых мероприятий могут рассчитываться морозозащитные или теплоизолирующие слои. При этом необходимо отметить, что повторный пересчет конструкции дорожной одежды по прочностным критериям не требуется.

Рис. 4.4. Графики для определения осредненной величины морозного пучения lпуч.ср Примечания: 1. Кривые (II – V) выбирают в соответствии с группой грунтов (см. табл. 6.1); 2. Кривую IIа выбирают при 2-й и 3-й схеме увлажнения рабочего слоя, кривую IIб – при 1-й схеме увлажнения

Расчет толщины морозозащитного слоя h_мз выполняется по термическому сопротивлению дорожной конструкции. Он проводится в следующей последовательности.

Первоначально определяется требуемая толщина морозоустойчивой конструкции дорожной одежды. Для этого, зная допустимую величину морозного пучения l_доп, вычисляют среднюю величину морозного пучения l_пуч.ср из формулы (4.2), т.е.

l_пуч.ср = l_доп / К_УГВ  К_пл К_гр К_нагр К_{вл .} (4.5)

Затем по графику, приведенному на рис. 4.4, в соответствии с группой грунта земляного полотна по степени пучинистости определяют требуемую толщину дорожной одежды h_{до.необх}. Разница рассчитанной толщины дорожной конструкции h_до и полученной h_{до.необх} даст толщину морозозащитного слоя:

. (4.6)

В качестве материала морозозащитного слоя можно принимать стабильные зернистые материалы такие, как песок, песчано-гравийная смесь, гравий, щебень, грунты, укрепленные вяжущим, а также другие непучинистые материалы.

Уточнение толщины морозозащитного слоя производят с учетом теплофизических свойств материалов дорожной конструкции по формуле

(4.7)

где R_од(о) – термическое сопротивление рассматриваемой конструкции дорожной одежды, м²К/Вт; R_од(тр) – требуемое в данных условиях термическое сопротивление дорожной одежды, м²К/Вт; _мз – коэффициент теплопроводности морозозащитного слоя, равный среднеарифметическому значению коэффициентов теплопроводности материалов слоя в талом и мерзлом состояниях, Вт/мК.

Величину R_од(тр) определяют в зависимости от номера изолинии на карте, приведенной на рис. 4.5. Изолинии соответствуют географическому положению проектируемого участка дороги. Если участок находится между изолиниями, то величину h_мз определяют методом интерполяции, вычислив предварительно два значения R_од(тр) и h_мз для соседних изолиний.

Термическое сопротивление дорожной одежды R_од(о) вычисляется по

формуле

(4.8)

где n – число конструктивных слоев дорожной одежды без морозозащитного слоя; h_i – толщина i – го слоя, м; _i – коэффициент теплопроводности i – го слоя, Вт/мК.

Р ис. 4.5. Карта с изолиниями для определения требуемых значений

термического сопротивления дорожной одежды: I-X – номера изолиний;

1 – граница сплошного распространения вечномерзлых грунтов;

2 – то же, островного; 3 – Северный полярный круг

Значения коэффициента теплопроводности _мз можно принимать по фактически измеренным значениям. При их отсутствии допускается принимать значения коэффициента теплопроводности материала по данным, приведенным в прил. 4 (см. табл. П.4).

Величину требуемого термического сопротивления R_од(тр) вычисляют по формуле

(4.9)

где R_пр – приведенное термическое сопротивление, м²К/Вт; К_од – коэффициент, учитывающий срок службы дорожной одежды между капитальными ремонтами, принимается по табл. 4.7; К_увл – коэффициент, учитывающий схему увлажнения рабочего слоя земляного полотна, принимаемый при 2-й и 3-й схемах увлажнения равным единице, а при 1-й схеме увлажнения – по табл. 4.8.;  - понижающий коэффициент.

Значения понижающего коэффициента принимаются: для II₁, II₅ и III₅ дорожно-климатических подзон равным 1,0; для II₂, II₄ и II₆ подзон равным 0,95; для III дорожно-климатической зоны равным 0,90; для IV дорожно-климатической зоны равным 0,85.

Приведенное термическое сопротивление R_пр определяется при помощи номограммы (рис. 4.6) методом итерации через отношение l_доп/(С_пучС_р) (горизонтальная ось номограммы).

Значение l_доп определяется по табл. 4.3, С_пуч – показатель, определяемый в зависимости от типа грунта земляного полотна по пучинистости, табл. 4.9; С_р – коэффициент, определяемый в зависимости от толщины дорожной одежды по табл. 4.10.

Таблица 4.7

Значение коэффициента К_од

Номер изолиний на карте (см. рис.4.5)	Значение коэффициента Код при сроке службы дорожной одежды между капитальными ремонтами
	менее 10 лет	10 лет	20 лет
I – II	0,70	0,85	1,0
III – X	0,80	0,90	1,0

Таблица 4.8