книги / Методические указания по расчету нежестких дорожных одежд

GO

Рис.3.2. Карта изолиний климатического коэффициента ао* см2/сут.

Поз. 1 и 2 - см. на рис.3.1. По состоянию на 1992г.

Таблица 3.2

Характеристики грунтов для расчета толщины морозозащитного слоя

и

3.7. Требования к морозозащитным (стабильным) и теплоизоляционным материалам.

3.7.1. Для устройства морозозащитных слоев нужно применять зернистые материалы, такие, как щебень, песчано-гравийные смеси, шлаки и непучинистые грунты I группы (см. табл.3.1), характеризующиеся Кпуч < 1%.

Материалы и грунты II группы (см.табл.3.1) КПуч=1-2 % и коэффициентом фильтрации не менее 1 м/с, также могут быть использованы для устройства морозозащитных слоев. При этом толщина слоев из непучинистых грунтов и материалов должна быть увеличена на 20%,

3.7.2. В районах, не обеспеченных кондиционными зернистыми матери­ алами, следует шире применять для устройства морозозащитных слоев грунты, укрепленные вяжущими, и гидрофобизированные.

Грунты, укрепленные цементом, должны отвечать следующим требованиям: а) коэффициент морозного пучения не должен превышать 2 %; б) коэффициент морозостойкости не должен быть ниже 0,65 при температуре замораживания -5°С.

Пределы прочности при сжатии Re* и изгибе R,or стандартных лабораторных образцов из укрепленных цементом грунтов должны находиться в диапазоне, указанном в табл.3.3.

3.7.3. Теплоизоляционные слои нужно устраивать из материалов с более эффективными теплозащитными свойствами, чем у грунтов и обычных дорожно­ строительных материалов.

Для теплоизоляции дорожной конструкции могут быть применены: а) поли­ мерные материалы (пенопласты); б) легкие бетоны, в которых содержатся пористые заполнители (керамзит, аглопорит, гранулы полистирола, измельченный пенопласт): в) металлургические шлаки; г) золошлаковые смеси как обработанные цементом, битумом или битумной эмульсией, так и не обработанные; д) ком­ позиции из местных материалов или грунтов, легких заполнителей и вяжущих, приготовленные способом смешения в установке; е) битумоминеральные смеси - обычные и с легкими заполнителями. Перечисленные смеси и исходные материалы должны удовлетворять требованиям к дорожно-строительным материалам по соответствующим ГОСТам, СНиПам и инструкциям.

12

3.7.4. В числе указанных в п.3.7.3 материалов важное место занимают грунты, укрепленные вяжущим веществом, с добавкой легких (пористых) заполнителей. Коэффициент теплопроводности их не должен превышать 1,5 Вт/(мК); предел прочности при сжатии водонасыщенных образцов в возрасте 28 и 7 суток - соответственно 1,0 - 2,0 и 0,6 - 1,5 МПа; предел прочности на растяжение при изгибе водонасыщенных образцов-балочек в возрасте 28 суток - 0,1 - 0,2 МПа; коэффициент морозного пучения - не более 1%.

3.8. С учетом теплотехнических свойств эквивалентную толщину (по отношению к щебню из гранитных пород) слоев из стабильных материалов определяют по формуле

где hi, hj, Ьз - толщина слоев дорожной одежды из стаблиьных материалов; ei, ез,

ез - эквиваленты теплотехнических свойств материалов по отношению к уплот­ ненному щебню (см.табл.3.4.)

Расчет эквивалентной толщины Ъь производят только в случае Няо < Z| (Нд0 - общая толщина всех слоев дорожной одежды).

3.9. Морозозащитный слой из фильтрующих материалов обычно также служит элементом дренажной конструкции. Этот слой должен соответствовать требованиям к дренирующим слоям (см.раздел 4).

3.10. При наличии более подробных исходных данных о грунтово­ гидрологических и климатических условиях эксплуатации дорожной одежды и земляного полотна, водных свойствах грунта ( в том числе, о его коэффициенте влагопроводности для связных грунтов) и теплофизическнх характеристиках слоев дорожной оделсды расчет дорожной конструкции на морозоустойчивость следует производить на основе вероятностного прогноза возможной величины морозного пучения.

13

Таблица 3.4

Теплотехнические характеристики материалов

14

4.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЛЩИНЫ ДРЕНИРУЮЩЕГО СЛОЯ

4.1.Дренирующие слои и водоотводящие устройства необходимы на участках дорог с земляным полотном из слабофильтрующих грунтов (пылеватых песков, пылеватых и тяжелых супесей, суглинков и глин) при традиционной дорожной одежде из зернистых материалов, в I и II дорожно-климатических зонах при всех типах местности по характеру и степени увлажнения, в III зоне - только при 2-м и 3-м типах местности, в IV и V зонах - только в 3-м типе местности.

4.2.Для строительства дренирующих слоев следует использовать зернистые материалы (щебень, гравий, песок, шлак и др.), отвечающие требованиям ГОСТа. При содержании частиц мельче 0,15 мм не более 5% (по массе), а пылевидных, глинистых и илистых частиц, определяемых отмучиванием, в количестве, указанном в ГОСТе "Песок для строительных работ", материал пригоден для строительства дренирующего слоя.

4.3.При коэффициенте фильтрации материала, равном 1-2 м/сут, его целесообразно применять на участках, где наряду с дренированием требуется

15

морозозащитный слой значительной толщины, устраиваемый на всю ширину земляного полотна, а также при 1-м типе местности.

Для строительства дренирующего слоя в насыпях только на ширину проезжей части и в выемках, особенно при 3-м типе местности, следует

использовать материалы, имеющие коэффициент фильтрации более 2 м/сут.

4.4. Для продольных и поперечных дрен применяют керамические, асбоцементные (перфорированные или с пропилами) и пластмассовые трубы, а также трубофильтры диаметром 50-100 мм. Трубофильтры следует применять при неагрессивных к бетону грунтовых водах. Диаметр дренажных труб должен быть при глубине промерзания до 0,8 м не менее 50 мм, при более глубоком промерзании - не менее 80 мм. Полиэтиленовые трубы должны быть для жесткости гофрированными. В целях предотвращения заиливания вокруг труб необходима фильтрующая обсыпка или обмотка нетканным материалом (дорнит

и др.).

4.5. Толщину дренирующего слоя следует назначать в соответствии с

табл.4.1, и с учетом п.4.6.

4.6. Толщина дренирующего слоя, указанная в табл.4.1, соответствует коэффициенту фильтрации 2 м/сут при укладке слоя на всю ширину проезжей части и длине пути фильтрации 7 м.

Длину пути фильтрации Ьф определяют как расстояние по низу дренирующего слоя от оси проезжей части (при двухскатном поперечном профиле) или от противоположной кромки проезжей части (при однс&атном профиле) до выхода дренирующего слоя на откосе либо до дренажной трубы.

16

При уменьшении Ьф (по сравнению с Ьф = 7 м) на каждый метр ее снижения толщину дренирующего слоя уменьшают на 5 см, но не ниже толщины 20 см. При увеличении Ьф на каждый метр ее возрастания толщину увеличивают на 5 см.

При коэффициенте фильтрации кф = 1 м/сут толщину дренирующего слоя увеличивают на 10 см; при кф = 3 м/сут и более толщину уменьшают на 10 см, но не менее 20 см. Для промежуточных значений кф нужно применять линейную интерполяцию.

При укладке дренирующего слоя в пределах проезжей части без трубчатых дрен толщина дренирующего слоя должна быть увеличина на 10 см.

В I дорожно-климатической зоне толщину дренирующего слоя следует увеличивать на 20 см.

5.РАСЧЕТ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

5.1.Определение суммарного количества проходов автомобилей по типам за срок службы дорожной одежды Nd:

где Nii - ожидаемая суточная интенсивность движения автомобилей i-ro типа (по табл.5.1) в первый год службы дороги, авт/сут; Кс - коэффициент суммирования, зависящий от срока службы дорожной одежды Тел (годы) и показателя изменения интенсивности движения данного типа автомобилей по годам q, (табл.5.2); Трда - количество расчетных дней в году, учитывающее различные условия накопления остаточных деформаций в разные периоды года и зависящее от дорожно­ климатических условий, сут (табл.5.3); Кпу - коэффициент поперечной установки автомобиля, который учитывает неточное попадание последовательно движущихся автомобилей в один след, что несколько снижает активность воздействия автомобильной нагрузки (в среднем Кпу ~ 0,7).

5.2. Вычисление общего суммарного количества проходов автомобилей,

где fnnn - коэффициент, учитывающий распределение автомобилей по полосам движения (см.табл.5.5); Sic - суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства i-того типа к расчетной нагрузке с учетом воздействия всех осей соответствующих автомобилей (см.табл.5.1); п -

17

число типов автомобилей; Ки - коэффициент, учитывающий вероятность

отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (см.табл.5.6).

Таблица 5.1

Типы автомобилей и коэффициенты приведения к расчетной нагрузке Sic

Коэффициенты при­ Типы автомобилей ведения к расчетной

нагрузке Sic

1.Значения q < J соответствуют случаям ожидкого уменьшения интенсивности движения.

2.Для промежуточных значений q и Ты следует пользоваться линейной интерполяцией.

3.Для случаев q < 0,9; q > 1,1; Те» < 8 лет и Ти > 20 лет вычисление Кс следует произвести

по формуле Кс - (qiТм • 1) / (ф - 1 )•

4. Срок службы дорожной одежды Тм назначают в соответствии с табл.5.4.______________

18

19

Примечание: величина К,, подсчитана по формуле К,,=1 + t • С\-. где t - коэффициент нормированного отклонения, зависящий от заданного уровня проектной надежности дорожной одежды (при ^уровне надежности для дорог I и П категории КВ=<Ш величина t=1.64. для дорог Ш категории Ка=0,90ч =1.28, для дорог IV категории 1^=0.854=1.04. для дорог V категории К,,=0,б4=Ю.25); Ск - коэффшшент вариации ожидаемого суммарного движения (для дорожных одежд капитального типа Ск=0.30; для дорожных одежд облегченного типа Ск=0,25; для переходных дорожных одежд Ск=0.15)._______ ________________________________________________

Примечание:

Величина Етр вычислена по зависимостям, полученным на основе обобщения результатов отечественных и зарубежных экспериментальных исследований

где a - соотношение показателей конечной и начальной ровности дорожной одежды, соответствующее снижению максимальной скорости движения одиночного легкового автомобиля в конце срока службы дорожной одежды на 25% по сравнению с расчетной скоростью (а=1,82); Кпь - коэффициент, учитывающий характер движения автомобиля (Кдв=0,87 +0,052 (lg Np.c. - 1)); Ко - поправочный коэффициент, учитывающий влияние типа дорожной одежды (при капитальном типе дорожной одежды К0=1,0; при облегченном - Ко=0,9; при переходном - Ко=0,67).

20