Материал: 2384

каются также мелкие и пылеватые пески и супеси легкие при условии ограничений по крутизне откосов и технологии производства работ. При этом отметка верха отсыпки указанных грунтов назначается с учетом высоты капиллярного поднятия.

Для периодически подтопляемых насыпей, при отсыпке их на незатопленное основание, нижнюю подтопляемую часть насыпи следует отсыпать из дренирующих грунтов или песчанистых супесей.

Для насыпей, возводимых средствами гидромеханизации, рекомендуется использовать гравийно-галечниковые, песчано-гравелис- тые и песчаные грунты. Возможность применения пылеватых песков, а также супесей определяется проектом с учетом обогащения состава грунтов при их намыве, при этом в теле насыпи содержание частиц размером менее 0,1 мм должно быть не более 15 % по массе.

10.3.Учет водно-тепловогорежима при проектировании верхнейчасти земляногополотна

Изменение влажности и температуры грунта в насыпи и выемке сопряжено со вторичными процессами: набуханием и усадкой, морозным пучением и просадкой при оттаивании, просадкой при замачивании, изменением плотности, прочностных и деформационных характеристик.

Верхняя часть земляного полотна (рабочий слой) должна быть запроектирована таким образом, чтобы обеспечивалась требуемая прочность этого слоя (сопротивление нагрузкам) и его устойчивость (стабильность), под которой понимается исключение недопустимых деформаций в результате воздействия погодно-климатических факторов.

При этом могут быть реализованы два принципа проектирования:

-проектирование, исходя из заданного тем или иным способом уровня прочности и стабильности рабочего слоя (например, уровня, обеспечивающего возможность применения заданной типовой конструкции дорожной одежды);

-проектирование конструкции рабочего слоя совместно с конструкцией дорожной одежды в целях оптимизации проектного решения.

Для создания оптимального водно-теплового режима необходимо его регулирование. Наиболее простой метод регулирования предусматривает выполнение одновременно трех условий:

141

применение в пределах рабочего слоя грунтов, обладающих повышенной устойчивостью к воздействию погодно-климатических факторов;

обеспечение требуемой степени уплотнения этих грунтов;

обеспечение требуемого возвышения земляного полотна над расчетным уровнем подземных и поверхностных вод или над уровнем земли (на участках местности 2-го типа).

Для обеспечения первого условия в верхней части рабочего слоя следует использовать устойчивые грунты (табл. 10.12).

Таблица 10.12

Грунты, допускаемые в верхнюю часть рабочего слоя при простейшем способе регулирования водно-теплового режима

Примечание. В числителе – при цементобетонных покрытиях, в знаменателе – при асфальтобетонных.

Для соблюдения второго условия степень уплотнения грунта рабочего слоя должна отвечать требованиям табл. 10.13 [33].

Коэффициент уплотнения грунта – отношение плотности скеле-

та грунта в конструкции к максимальной плотности скелета (сухого) того же грунта при стандартном уплотнении.

Для выполнения третьего условия должны быть обеспечены требования по возвышению поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод и поверхностью земли в соответствии с табл. 8.1.

При выполнении указанных трех условий производить специальные расчеты водно-теплового режима не требуется. При этом разрешается определять расчетные значения влажности, прочностных и деформативных характеристик грунта рабочего слоя при расчете дорожных одежд по табличным данным, приводимым в нормативных документах по проектированию дорожных одежд.

142

Примечание. Большие значения коэффициента уплотнения грунта следует принимать при цементобетонных покрытиях и цементогрунтовых основаниях, а также при дорожных одеждах облегченного типа, меньшие значения – во всех остальных случаях.

При невозможности или нецелесообразности выполнения всех трех условий необходимость и характер специальных мероприятий по учету водно-теплового режима устанавливают в результате специальных расчетов.

При этом задаются некоторой конструкцией земляного полотна, дорожной одежды и определяют для этой конструкции расчетные значения плотности – влажности грунта и пучения. Первоначально в расчет вводят плотность грунта в момент постройки дороги и при этой плотности определяют эпюру влажности грунта перед промерзанием. При 1-й схеме увлажнения рабочего слоя эпюру влажности устанавливают только от осадков, выпадающих на проезжую часть, обочины и разделительную полосу. При 2-й схеме эту эпюру суммируют с эпюрой влажности от поверхностных вод, застаивающихся вблизи дороги. При 3-й схеме суммируют эпюру влажности от осадков и грунтовых вод или верховодки, а при необеспеченном поверхностном стоке – и от поверхностных вод.

143

В районах, где наблюдаются частые продолжительные оттепели, за расчетный следует принимать максимальный весенний уровень подземных вод за период между капитальными ремонтами.

Гидрологический прогноз следует выполнять на основе многолетних наблюдений за режимом грунтовых вод, а также разовых краткосрочных замеров в период изысканий. Обязательной частью исходных материалов должны быть региональные прогнозы режима грунтовых вод. При отсутствии указанных данных, а также при наличии верховодки за расчетный допускается принимать уровень, определяемый по верхней линии оглеения грунтов.

Могут быть рекомендованы следующие мероприятия по защите верхней части земляного полотна и дорожной одежды в зависимости от источников увлажнения:

при воздействии атмосферных осадков – гидроизолирующие слои, дренирующие слои;

при воздействии поверхностных вод – капилляропрерывающие слои, гидроизолирующие слои, применение специального поперечного профиля (бермы, уположенный откос), поверхностный водоотвод;

при воздействии подземных вод – дренаж (понижение уровня воды), капилляропрерывающие слои, гидроизолирующие слои;

при промерзании – морозозащитные слои дорожной одежды, термоизолирующие слои, армирующие прослойки (для снижения неравномерности морозного пучения), улучшение и укрепление грунта рабочего слоя;

замена грунта в верхней части насыпи.

Выбор рекомендаций по улучшению водно-теплового режима решается путем технико-экономического обоснования, при котором учитываются затраты на улучшение, срок действия мероприятий и достигаемый эффект.

В последнее время при проектировании земляного полотна на слабых основаниях широко применяют армирующие прослойки из геосинтетических материалов для повышения несущей способности земляного полотна и его устойчивости. Эти прослойки могут быть как плоскими, так и объемными. Особенности применения этих материалов будет рассмотрено при проектировании дорог в сложных условиях.

144

10.4.Поперечныепрофили земляного полотна

вобычных условиях

Поперечные профили назначают в зависимости от высоты насыпи или глубины выемки, а также от грунтовых условий с учетом природных особенностей района строительства и категории дорог.

Крутизна откосов насыпей и выемок в типовых решениях не должна превышать указанной в табл. 10.14 и 10.15 [33].

Примечания: 1. В числителе даны значения для пылеватых разновидностей грунтов в дорожно-климатических зонах II и III и для одноразмерных мелких песков.

2. Высота откоса насыпи определяется разностью отметок верхней и нижней бровок откоса. При наличии косогорности высота откоса насыпи определяется разностью отметок верхней и нижней бровок низового откоса.

145