ВСН 46-83 сторінка 13 з 34
|
где |
lдр |
— |
допустимая разность пучения на концах сопрягаемых участков (табл. 4.3), см; |
|
iдоп. |
— |
допускаемый продольный уклон поверхности покрытия переходного участка, образующийся в результате зимнего пучения (см. табл. 4.3), 0/00. |
- Толщину теплоизоляционного или морозозащитного слоя на концах переходного участка следует назначать с таким расчетом, чтобы пучение здесь не превосходило ожидаемого поднятия покрытия (на сопрягаемых участках) и не было больше допустимого.
Особенности расчета на прочность конструкций
с теплоизоляционным слоем
- Дорожную одежду с теплоизоляционным слоем следует рассчитывать на прочность в соответствии с указаниями раздела 3 и с учетом рекомендаций п. 4.42—4.46.
- Расчетную влажность, от которой зависят расчетные значения деформационных и прочностных характеристик грунта, нужно устанавливать после теплотехнического расчета конструкции.
- Расчетную влажность непылеватых супесей в конструкциях с теплоизоляцией, предотвращающей промерзание земляного полотна, следует принимать равной 0,7 Wт, а всех других грунтов, в том числе пылеватых супесей — 0,75 Wт, где Wт — влажность у границы текучести. Для конструкций, обеспечивающих ограничение глубины промерзания земляного полотна, значение расчетной влажности, определяемой по приложению 2, нужно уменьшать на 0,03—0,05 Wт.
Прочностные и деформационные характеристики грунта при расчетной влажности следует назначать в соответствии с указаниями приложения 3.
- Расчетные значения деформационных и прочностных характеристик жесткого пенопласта, легких бетонов и других конструкционно-теплоизоляционных материалов необходимо принимать по таблицам приложения 3.
- Материалы, находящиеся выше теплоизоляционного слоя, расположенного на глубине от поверхности покрытия более 35 см, обычно сохраняют свои свойства такими же, как и в традиционных конструкциях (без теплоизоляции), и значения расчетных характеристик этих материалов следует принимать по приложению 3.
- ПРОЕКТИРОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ПО ОСУШЕНИЮ
ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД И ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА
Основные предпосылки
- Дренажная конструкция (дренирующий слой и водоотводящие устройства) необходима на участках с земляным полотном из слабофильтрующих грунтов (пылеватых песков, пылеватых и тяжелых супесей, суглинков и глин) и с традиционной дорожной одеждой из зернистых материалов в I и II дорожно-климатических зонах при всех типах местности по условиям увлажнения, в III зоне — только при 2-м и 3-м типах местности, в IV и V зонах — только при 3-м типе местности.
- При проектировании дренирования дорожных одежд в районах сезонного промерзания грунтов следует учитывать два расчетных этапа работы дренажных конструкций. Первый относится к началу весеннего периода, когда основание дорожной одежды под серединой проезжей части уже оттаяло, и образовалась талая зона, а дренирующий слой у ее краев находится еще в мерзлом состоянии, и водоотводящие устройства не работают. Второй расчетный этап относится ко времени, когда дренирующий слой полностью оттаял и водоотводящие устройства начали нормально работать.
- Дренажная конструкция должна быть рассчитана так, чтобы на первом этапе было обеспечено временное размещение поступающей воды в дренирующем слое до начала работы водоотводящих устройств, а на втором этапе вода своевременно и полностью отводилась бы из основания.
- Для предотвращения неблагоприятного гидравлического воздействия на материал и обеспечения его устойчивости в дренирующем слое под действием кратковременных повторных нагрузок от движущихся автомобилей полная толщина дренирующего слоя:
hп = hнас + hзап , (5.1)
|
где |
hнас |
— |
толщина слоя, полностью насыщенного водой, м; |
|
hзап |
— |
дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала и равная для песков крупных 0,10—0,12 м, средней крупности 0,14—0,15 м и мелких 0,18—0,20 м. |
Во всех случаях полную толщину дренирующего слоя следует принимать не менее 0,20 м.
- Рассчитывают дренирующий слой с учетом фильтрационных и капиллярных свойств материала, конструкции земляного полотна и типа водоотводящих устройств.
- При использовании материалов с коэффициентом фильтрации Кф < 4 м/сут дренирующий слой, полную толщину которого определяют из условия своевременного отвода воды, обеспечивает обычно и временное размещение ее до тех пор, пока не начнут работать водоотводящие устройства; при Кф > 7 м/сут дренирующий слой, рассчитанный на временное размещение воды, обеспечивает, как правило, и своевременный отвод ее после оттаивания водоотводящих устройств; при Кф = 4 7 м/сут необходимо рассчитывать слой на обеспечение своевременного отвода воды и временное размещение ее.
- Толщину дренирующего слоя из мелких и средней крупности песков следует определять с учетом движения воды не только в свободном состоянии, но и в зоне капиллярного насыщения.
Требования к материалам и трубам дренажных конструкций
- Для устройства 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 заведомо пригоден для устройства дренирующего слоя.
- Фактический коэффициент фильтрации дренирующего материала определяют в приборе Союздорнии при максимальной плотности материала, установленной методом стандартного уплотнения.
- В зависимости от коэффициента фильтрации дренирующего материала область преимущественного применения его характеризуется следующим.
При коэффициенте фильтрации материала, равном 1—2 м/сут, его целесообразно применять на участках, где одновременно с дренированием основания требуется морозозащитный слой значительной толщины, устраиваемый на всю ширину земляного полотна, а также при 1-м типе местности по условиям увлажнения.
Для устройства дренирующего слоя в насыпях только на ширину проезжей части и в выемках, особенно при 3-м типе местности по условиям увлажнения, следует использовать материалы, имеющие коэффициент фильтрации более 2 м/сут.
- Для устройства продольных и поперечных дрен применяют керамические, асбоцементные (перфорированные или с пропилами) или пластмассовые трубы, или же трубофильтры диаметром 50—100 мм. Трубофильтры керамзитобетонные дренажные применимы при неагрессивных к бетону грунтовых водах.
Трубы для устройства дрен должны удовлетворять следующим общим требованиям: а) иметь достаточную водопропускную способность для обеспечения отвода всей поступающей в них воды; б) через водоприемные отверстия в дрены не должны проникать частицы материала дренирующего слоя; в) выдерживать давление от вышележащих слоев грунта и одежды, а также от временных нагрузок; г) быть морозостойкими; д) сохранять перечисленные свойства в течение длительного времени; е) диаметр дренажных труб должен быть не менее 50 мм при глубине промерзания до 0,8 м и не менее 80 мм при более глубоком промерзании.
- Весьма перспективно использование пластмассовых труб. Выпускаемые промышленностью полиэтиленовые трубы обладают значительной длиной (8—200 м), благодаря чему уменьшается число стыков, а также малой массой, гибкостью. Трубы стойки к воздействию агрессивных вод. Укладку их нетрудно механизировать. В целях обеспечения требуемой
жесткости стенок следует применять гофрированные полиэтиленовые трубы марки ПВП диаметром 80 мм. Обычно полиэтиленовые трубы выпускаются с готовой перфорацией в виде круглых отверстий или узких прорезей. Для дренажей пригодны трубы с отверстиями диаметром не более 5 мм, длина же прорезей должна быть не более 25 мм.
- Вокруг дренажных труб с перфорацией или прорезями необходимо предусмотреть фильтрующую обсыпку. Необходимо, чтобы зернистые материалы, применяемые для устройства таких обсыпок, удовлетворяли следующим требованиям: а) обладать водопроницаемостью выше водопроницаемости материала дренирующего слоя; б) обсыпка должна препятствовать проникновению частиц грунта и песка в дрену, а сам фильтр не заиливаться; в) частицы фильтра не должны проникать в водоприемные отверстия дрен; г) каменный материал обсыпки должен быть морозостойким.
Коэффициент однородности Ко и междуслойности т материала для фильтровой обсыпки:
Ко = D60 / D10=5 ?? 10; m = D50 / d10 = 10 ?? 20,
|
где |
D60, D50, D10 |
— |
диаметр частиц обсыпки, меньше которых имеется 60, 50 и 10% по массе; |
|
d10 |
— |
то же, для материала дренирующего слоя. |
При трубофильтровых дренах устройства фильтровых обсыпок не требуется.
Приток воды в основание дорожной одежды
и меры по его ограничению
- В основание проезжей части поступает вода, освобождающаяся при оттаивании переувлажненного грунта земляного полотна под проезжей частью и обочинами, и вода от атмосферных осадков проникающая с поверхности дороги и с придорожной полосы.
Приток воды в основание традиционной конструкции, отнесенный к 1 м2 проезжей части, q за сутки и Q за весь расчетный период весной принимают по табл. 5.1.
Таблица 5.1
|
Дорожно-кли-матическая зона |
Тип местности по увлажнению |
Объем воды, поступающей в основание |
|||
|
Супесь легкая (непылеватая) и песок пылеватый (группа А) |
Суглинок непылеватый и глина (группа Б) |
Суглинок пылеватый (группа В) |
Супесь пылеватая (группа Г) |
||
|
1 |
15/2,5 |
20/2 |
35/3 |
80/3,5 |
|
|
II |
2 |
25/3 |
50/3 |
80/4 |
130/4,5 |
|
3 |
60/3,5 |
90/4 |
130/4,5 |
180/5 |
|
|
1 |
10/1,5 |
10/1,5 |
15/2 |
30,3 |
|
|
III |
2 |
15/2 |
25/2 |
30/2,5 |
40/3 |
|
3 |
25/2,5 |
40/2,5 |
50/3,5 |
60/4 |
|
|
IV и V |
3 |
20/2 |
20/2 |
30/2,5 |
40/3 |
Примечания: 1. В числителе дан общий объем воды Q (в литрах на квадратный метр), поступающей в основание за весь расчетный период, а в знаменателе — ее удельное q .
2. Для насыпей, возведенных из непылеватых грунтов, высотой более, чем требуется по техническим нормам, во II дорожно-климатической зоне принимают q=1,5 л/(м2 сут).
3. При наличии разделительной полосы, для участков, проходящих в нулевых отметках, насыпей высотой менее, чем требуется по техническим нормам, во II зоне расчетные значения Q и q повышают на 20%.
4. Для районов Прибалтики расчетные значения Q и q следует увеличивать на 20%.
5. Для восточных районов страны значения притока воды следует уменьшить на 5—10%.
Таблица 5.2
|
Дорожно-климатическая зона |
Тип увлажнения местности |
Кп для непылеватых грунтов |
Пылеватые грунты |
|
|
Кп |
Кг |
|||
|
1 |
1,5 |
1,5 |
1,0/1,0 |
|
|
II |
2 |
1,5 |
1,6 |
1,2/1,2 |
|
3 |
1,6 |
1,7 |
1,3/1,2 |
|
|
1 |
1,6 |
1,5 |
1,0/1,0 |
|
|
III |
2 |
1,4 |
1,5 |
1,2/1,0 |
|
3 |
1,5 |
1,6 |
1,2/1,1 |
|
|
IV и V |
3 |
— |
1,3 |
1,1/1,0 |
Примечания: 1. Для непылеватых грунтов Кг = 1,0.
2. В числителе указаны значения Кг для дорог I и II категорий, а в знаменателе — III и IV категорий.
- С учетом коэффициентов «пик» и гидрологического запаса приток воды в дренирующий слой (в кубических метрах на 1м2)
в сутки
, (5.2)
общий
Q = qpTзап,
|
где |
Кп |
— |
коэффициент «пик», учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпадения атмосферных осадков (табл. 5.2); |
|
Кг |
— |
коэффициент гидрологического запаса, учитывающий снижение фильтрационной способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги (см. табл. 5.2); |
|
|
Tзап |
— |
средняя продолжительность запаздывания начала работы водоотводящих устройств (см. п. 5.32). |
Побачили розбіжність з офіційним текстом?