Типовые решения по восстановлению несущей способности земляного полотна и обеспечению прочности и морозоустойчивости дорожной одежды на пучинистых участках автомобильных дорог (стр. 15 )

При расположениирассматриваемого участка дороги между изолиниями на карте (рис. 2)определяют два значения hп, соответствующих этим изолиниям. Искомоезначение hп определяют методом интерполяции в зависимости отрасстояния рассматриваемого участка до одной из изолиний.

Рис. 8.1. График для определения необходимойтолщины теплоизолирующего слоя (hп): Rод(тр) - требуемое термическоесопротивление дорожной одежды;

Rод(0) - термическое сопротивлениедорожной одежды без теплоизолирующего слоя.

ПРИЛОЖЕНИЕ 9

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ ДОРОЖНОЙКОНСТРУКЦИИ

1. Определение источников переувлажнения грунта

Исходные данные. Дорогапроходит в низкой насыпи в районе Москвы при наличии верховодки на глубине 0,5м от низа дорожной одежды. Конструкция дорожной одежды состоит из следующихслоев: плотный асфальтобетон толщиной 0,05 м, высокопористый асфальтобетон -0,15 м, известняковый щебень - 0,30 м, среднезернистый песок - 0,20 м. Поддорожной одеждой залегают тяжелые пылеватые суглинки. Дорожная одежда разрушенав результате морозного пучения грунта.

Нужно определить источникпереувлажнения грунта. Для этого следует провести расчет величины пучениягрунта согласно методики, представленной в разделе 2.3.

В соответствии с п. 1, раздела 2.3 номер изолинии, которая проходит черезрассматриваемый участок равен V.

В соответствии с п. 2 раздела 2.3 термическоесопротивление дорожной одежды равно

В соответствии с п. 3 раздела 2.3 величина Rод(тр) / (Код? Kyвл) = 0,49 / (0,90 1,0) = 0,54м2К/Вт.

В соответствии с п. 4 раздела 2.3 имеем, что hпр(доп) > 100 см.

В соответствии с п. 5 раздела 2.3 имеем, что Спуч= 1,35.

В соответствии с п. 6 раздела 2.3 значениекоэффициента Ср равно 0,73 для суглинка тяжелого пылеватого притолщине дорожной одежды 0,70 м и глубине промерзания более 100 см.

В соответствии с п. 7 раздела 2.3 имеем, что А =13.

В соответствии с п. 8 раздела 2.3 величина пучениягрунта равна

hпуч = 13 1,35 0,73=12,8 см.

В соответствии с п. 1.1допустимая величина пучения Lдоп. = 1доп. Сдоп.= 4 1,04 = 4,2 см.

При hпуч = 12,8 см >Lдоп =4,2 см

верховодка являетсяисточником переувлажнения грунта рабочего слоя земляного полотна.

2. Назначение допускаемойвеличины пучения грунта

Нужно назначить допустимуювеличину пучения грунта для участка дороги, описанному в п. 1. Для этого следует предварительно вычислить величинупучения грунта на соседнем здоровом участке дороги. Этот здоровый участокхарактеризуется теми же показателями, что и пучинистый участок. Разница тольков том, что нет верховодки, а участок дороги относится к 1-му типу увлажненияземляного полотна. Расчет проводим как и ранее согласно методике, представленной в разделе2.3.

В соответствии с п. 1, раздела 2.3 номер изолинии, которая проходит через рассматриваемый участок, равен V.

В соответствии с п. 2 раздела 2.3 термическое сопротивление дорожной одеждыравно Rод(0) = 0,49 м2 К/Вт.

В соответствии с п. 3 раздела 2.3 величина Rод(тр)/(KодKyвл)= 0,49 / (0,90 0,40) = 1.36 м2К/Вт.

В соответствии с п. 4 раздела 2.3 имеем, что глубина промерзания грунтанаходится в пределах hпр(доп) = 0?50 см.

В соответствии с п. 5 раздела 2.3 имеем, что Спуч = 1,35.

В соответствии с п. 6 раздела 2.3 имеем, что Ср = 0,81.

В соответствии с п. 7 раздела 2.3 имеем, что А = 1,1.

В соответствии с п. 8 раздела 2.3 величина пучения грунта на здоровом участкедороги равна

hпуч =1,1 ? 1,35 ? 0,81 =1,2 см.

Допустимая величина пученияв местах сопряжения со здоровым участком дороги принимается равной lдоп =1,2 см.

В соответствии с п. 1 допустимая величина пучения в среднейчасти ремонтируемого участка равна 4,2 см.

3. Определение необходимойтолщины морозозащитного слоя

Нужно определить необходимуютолщину морозозащитного слоя из среднезернистого песка на пучинистом участкедороги, описанном в п. 1. По условиямпрочности конструкция дорожной одежды на участке ремонта (реконструкции) дорогитакая же как на здоровом участке дороги. Дополнительная толщина морозозащитногослоя должна быть такой, чтобы величина пучения грунта не превышала 4,2 см.

Расчетпроводим согласно методике изложенной в приложении 6.

В соответствии с п. 1 указанной методики номер изолинии, которая проходит через рассматриваемый участок, равен V.

В соответствии с п. 2 термическое сопротивление дорожнойодежды без морозозащитного слоя равно Rод(0) = 0,49 м2К/Вт.

В соответствии с п. 3 имеет, что Спуч =1,35.

В соответствии с п. 4 нужно задаться толщиной дорожной одеждывместе с морозозащитным слоем. Принимаем hод=1,50 м.

В соответствии с п. 5 имеем, что Ср = 0,70.

Принимая hпуч = 1доп, вычисляем величину

hпуч /(Спуч? Ср) = 4,2 /(1,350,70) = 4,4.

При этой величине определяемпо номограмме (рис.3) допустимое значение глубины промерзания грунта hпр(доп)= 70 см. При этой глубине промерзания уточняем по табл. 4 значение коэффициента Ср. Из таблицы следует, что значение этого коэффициента то же, что и принятое ранеев расчет.

В соответствии с п. 7 определяем требуемое термическоесопротивление дорожной одежды.

По табл. 2 имеем, что Код= 0,90 и Кувл = 1,0.

При hпуч / (Спуч ? Ср) = 4,4, Н? = 0,5 м и номере изолиниина карте, равном V, имеем

Rод(тр)/(Код?Кувл)=0,98 м2К/Вт (см. рис. 3),откуда Rод(тр)= 0,88 м2К/Вт

В соответствии с п. 8 определяем необходимую толщинуморозозащитного слоя из среднезернистого песка.

По табл. 1 имеем, что ?мз = 2,0 Вт/ мК.

По формуле (6.1) имеем hмз = (0,88 - 0,49) 2,0 = 0,78м.

В соответствии с п. 9 вычисляем общую толщину дорожной одеждывместе с морозозащитным слоем.

По формуле 6.2 имеем hод = 0,70 + 0,78 = 1,48 м

Сравниваем заданное значениеhод, которое было принято в начале расчета, с величиной hод, полученной поформуле 6.2. Задано hод = 1,50м, получено hод = 1,48 м.

Разница между заданием иполученным значением толщины дорожной одежды не превышает 5%. Следовательнорасчет толщины морозозащитного слоя закончен.

Необходимая толщинаморозозащитного слоя равна 0,80 м.

4. Определение необходимойтолщины теплоизолирующего слоя

Нужно определить необходимуютолщину теплоизолирующего слоя из пенопласта стайрофоум на пучинистом участкедороги, описанном в п. 1. По условиямпрочности конструкция дорожной одежды на участке ремонта (реконструкции) дорогитакая же, как на здоровом участке дороги.

Расчетпроводим согласно методике, изложенной в приложении 8.

В соответствии с п. 1 указанной методике номер изолинии, которая проходит через рассматриваемый участок дороги, равен V.

В соответствии с п. 2 термическое сопротивление дорожнойодежды без теплоизолирующего слоя равно Rод(0) = 0,49 м2K/Bт.

В соответствии с п. 3 имеем, что Спуч =1,5.

В соответствии с п. 4 имеем, что Ср = 0,83.

В соответствии с п. 5 вычисляют величину

hпуч/(Cпуч?Cр)= 4,2/(1,5?0,83) =3,4.

При этой величине определяемпо номограмме (рис.3) допустимое значение глубины промерзания hпр(доп) = 60 см. При этой глубинепромерзания уточняем по табл. 8.1 значение коэффициента Ср. Из таблицы следует, что значение этого коэффициента равно Ср = 0,78.

В соответствии с п. 3 раздела 2.3 определяем требуемое термическоесопротивление дорожной одежды (Rод(тр), м2К/Вт).По табл.2 имеем, что Код = 0,90 и Кувл =1,0

При hпуч/(Спуч?Ср) = 3/4,H? = 0,5 м и номере изолиниина карте равном V имеем

Rод(тр)/(Код?Кувл) = 0,98м2Вт (см. рис. 3).

В соответствии с п. 8 определяем по номограмме (рис. 8.1)необходимую толщину теплоизолирующего слоя из пенопласта стайрофоум (hп, см). При требуемомзначении термического сопротивления дорожной одежды равномRод(тр) = 0,98 м2К/Вт ивеличине термического сопротивления дорожной одежды без теплоизолирующего слоя Rод(0)= 0,49 м2К/Втполучаем по номограмме (рис. 8.1), что толщина теплоизолирующего слояравна h =2,5 см.

5. Определение длиныпереходной зоны

Нужно определить длинупереходной зоны на пучинистом участке дороги, описанном в п. 1. Расчет проводим поформуле(4):

?пз = (4,2-1,2)/0,2=15м.

ПЕРЕЧЕНЬ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХДОКУМЕНТОВ

СНиП 2.05.02-85. Автомобильныедороги/Госстрой СССР. - Введ. 01.01.87. - М., 1986.

СНиП 3.06.03-85. Автомобильные дороги /Госстрой СССР. - Взамен СНиП III-40-78; Введ. 01.01.86 - М.,1986.

Инструкция по проектированиюдорожных одежд нежесткого типа: ВСН 46-83/ Минтрансстрой. - М.: Транспорт, 1985.

Типовая инструция потехническому учету и паспортизации автомобильных дорог общего пользования: ВСН1-83/Минавтодор РСФСР. - М.: Транспорт, 1984.

Классификация работ поремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования / ФДС России, 1997.

Руководство по сооружениюземляного полотна автомобильных дорог/ Минтрансстрой. - М.: Транспорт, 1982.

Указания по оценке прочностии расчету усиления нежестких дорожных одежд: ВСН52-89/ Минавтодор РСФСР. - М., 1989.

Пособие по проектированиюметодов регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна (кСНиП 2.05.02-85)/Минтрансстрой. - М.: Стройиздат, 1989.

Руководство посовершенствованию методов регулирования и обеспечения требуемоговодно-теплового режима земляного полотна на эксплуатируемых автомобильныхдорогах/ Минтранс России, 1995.

Технические правила ремонтаи содержания автомобильных дорог: ВСН 24-88/Минавтодор РСФСР. - М., 1989.

Указания по повышениюнесущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применениемсинтетических материалов: ВСН49-86/ Минавтодор РСФСР. - М., 1988.

Методические рекомендации попроектированию и устройству теплоизолирующих слоев на пучиноопасных участкахавтомобильных дорог/Минтрансстрой, 1976.

Методические рекомендации попроектированию оптимальных конструкций земляного полотна автомобильных дорог наоснове методов регулирования водно-теплового режима/ Минтрансстрой, 1983.

Методические рекомендации попроектированию сопряжении участков автомобильных дорог с разной величинойпучения с помощью клиновидной конструкции теплоизоляции/ Минтрансстрой, 1980.

Методические рекомендации поприменению теплоизолирующих слоев из пенопласта для снижения объема земляныхработ / Минтрансстрой, 1988.

Рекомендации по расчету итехнологии устройства оптимальных конструкций дорожных одежд с армирующимипрослойками при строительстве, реконструкции и ремонте дорог сасфальтобетонными покрытиями / Минтранс России, 1993.

Типовые проектные решения«Дренажные устройства земляного полотна автомобильных дорог» 503-0-43/Союздорпроект, 1997.