Страница 28: ВСН 46-83. . Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа (Отменен - приказ Укравтодора N756 от 15.10.204г.) (41747)

По вычисленным значениям прогиба lq и параметрам нагрузки определяют фактический модуль упругости одежды по формуле (16). Затем строят эпюру прочности дорожной одежды, на которую наносят фактический модуль упругости Еф и требуемый, в зависимости от интенсивности движения в момент испытания и на перспективу.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ И МАТЕРИАЛОВ НА МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТЬ

В лабораторных условиях пригодность грунтов и материалов для устройства морозозащитных слоев устанавливают на основании результатов промораживания образцов, в процессе которого измеряют деформации морозного пучения. Показатель пригодности Кпуч, т.е. коэффициент пучения грунта или материалов представляет собой выраженное в процентах отношение вертикальной деформации пучения к первоначальной высоте образца.

Условия испытания, характерные для работы грунтов и материалов в морозозащитных слоях дорожных одежд, установлены, исходя из следующих соображений:

а) средняя скорость промерзания земляного полотна автомобильных дорог колеблется от 1—1,5 см/сут для II и III дорожно-климатических зон Европейской части территории СССР и до 1,5—2,5 см/сут. для Сибири, а также Северного Казахстана и горных районов IV—V дорожно-климатических зон. Для обеспечения таких скоростей промерзания в лаборатории испытания ведут соответственно при температуре воздуха в камере от минус 3 до минус 5° С или от минус 5 до минус 8° С. При этом более низкие температуры принимаются для районов с более суровым континентальным климатом;

б) влияние давления вышележащих, слоев на вспучивание материала при промерзании и влияние глубины расположения грунтовых вод ориентировочно учитывают умножением коэффициента пучения Кпуч.л, получаемого в результате лабораторных испытаний, на коэффициенты Кнагр и Kугв, определяемые по графикам (рис. 18 и 19);

в) испытываемый материал уплотняют до коэффициента уплотнения равного 0,98—1 от максимальной плотности при оптимальной влажности;

г) грунты и материалы, предназначенные для устройства морозозащитных слоев на местности 3-го типа по условиям увлажнения, испытывают при неограниченном подсосе влаги во время промораживания. Для условий 2-го типа местности испытания проводят также при возможности неограниченного подсоса воды, но за коэффициент пучения Кпуч в этом случае принимают 0,6 от полученной в опыте величины.

Примечание. Грунты, укрепленные добавками, образующими жесткие связи между частицами (цемент, известь и т. п.), необходимо проверять, помимо вспучивания, также и на морозостойкость, т. е. на сохранение структуры в процессе повторных промораживаний.

Испытания проводят в цилиндрической форме (рис. 20), состоящей из отдельных стальных колец, имеющих пазы, с помощью которых кольца соединяют друг с другом. Пазы сделаны с допусками, позволяющими кольцам свободно перемещаться по вертикали при промораживании грунта и таким образом обеспечивать беспрепятственное вспучивание образца. Пазы и внешнюю поверхность колец предварительно смазывают вязкой смазкой типа технического вазелина, солидола и др. На съемный поддон (с отверстиями) формы укладывают фильтровальную бумагу для более равномерного распределения влаги по площади при подтоке воды к образцу и с целью предохранения водяной камеры от попадания в нее грунта.

Рис. 18. Зависимость коэффициента Кнагр от глубины hп промерзания от поверхности покрытия:

1 – супесь тежелая и пылеватая, суглинок, глина; 2 – песок, супесь.

Рис. 19. измерение коэффициента Кугр от расстояния hн низа дорожной одежды до УГВ:

1 и 2 – см. рис. 18.

Образец грунта уплотняют на прессе или трамбованием. Сформованный образец при комнатной температуре в течение двух — четырех суток (нижний предел — для слабосвязных, верхний — для связных грунтов) насыщают водой.

Для промораживания образцов могут быть использованы автоматические холодильники, обеспечивающие необходимую температуру. В камеру холодильника устанавливают деревянный каркас, обшитый со стороны дверцы холодильника фанерой и заполненный теплоизоляционным материалом. На съемной крышке каркаса устанавливают формы с образцами для промораживания (рис. 21). Расстояние от поверхности крышки до низа морозильной камеры должно быть не более 50 см. Пространство между образцам до верха форм заполняют теплоизоляционным материалом, чтобы промораживание грунта происходило только сверху. Если для этого применяют сыпучий теплоизолятор (опилки, пробковую крошку и т. п.), то со стороны дверцы холодильника необходимо установить тонкую стенку, препятствующую осыпанию теплоизолятора.

Рис. 20. Форма для испытания грунта на морозное пучение:

1 – верхнее кольцо формы; 2 – промежуточные кольца; 3 – днище с отверстиями; 4 – второе дно формы; 5 – штуцер; 6 – грунтовый образец.

Рис. 21. Схема оборудования холодильника для испытания на морозное пучение грунтов:

1 – стенки холодильника; 2 – морозильная камера; 3 – индикаторы; 4 – подача воды к образцам; 5 – засыпка из теплоизоляционного материала; 6 – крышка корпуса; 7 – формы образцами грунта; 8 – верх образца грунта.

Воду к промораживаемым образцам подают от расположенной вне камеры делительной воронки, позволяющее поддерживать постоянный напор (см. рис. 21).

Вертикальную деформацию образца измеряют индикаторами часового типа (мессурами) с ценой деления 0,01 мм.

Испытывают до полного промерзания образца, которое продолжается обычно около 4 сут. К этому времени показания мессур уже не изменяются, что указывает в окончание процесса промерзания.

Терморегулятор обеспечивает заданную температуру в холодильнике, контролируемую датчиком (термометром), помещенным внутри холодильника над поверхностью терморегуляции. Не рекомендуется часто открывать холодильник. Целесообразно сделать в его дверце окно из оргстекла, через которое можно наблюдать за показаниями термометра и индикаторов. Показания индикаторов обычно фиксируют через каждые 6 ч. Если в процессе испытания пучение достигает предельного значения (например, 10 мм), индикаторы приходится переставлять; отсчеты записывают до и после перестановки.

На основании показаний индикаторов вычисляют коэффициент пучения грунта (в процентах)

,

Рекомендуется для контроля промораживать одновременно два образца одного грунта. Материалы, коэффициент пучения которых не превышает 1%, можно считать практически не изменяющими объема при промерзании.

ПРИЛОЖЕНИЕ 7

ПРОВЕРКА НА МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТЬ ДОРОЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ

ПРИ УСЛОВИИ z/Н > 1

Толщину слоев z1 из стабильных материалов, необходимую для обеспечения морозоустойчивости дорожной конструкции, при z/Н >1,0 определяют следующим образом. Для заданного вида грунта и типа местности по характеру увлажнения назначают группу грунта по степени пучинистости при замерзании (табл. 30). Затем по точке пересечения кривой (рис. 22) для данного вида грунта с ограничительной прямой соответствующей принятому типу покрытия, находят необходимую толщину z1ср слоев стабильных материалов для средних условий.

Таблица 30

* Относительное пучение щебенистых, гравелистых, дресвяных песков при содержании более 15% частиц размером мельче 0,05 мм ориентировочно может быть принято как для пылеватого песка, но с проверкой данных в лаборатории.

Средние условия характеризуются параметрами: глубина промерзания z=1,5 м, грунтовые воды выходят на поверхность, т. е. Н=0, а Купл =0,981,0 и W=0,6 Wт . При других

Рис. 22. Номограммы для определения требуемой (по условию обеспечения морозоустойчивости) толщины дорожной одежды с морозозащитным слоем из песка:

II - VI – кривые групп грунтов по степени пучинистости (см. табл. 30); 14 – линии, ограничивающие морозное поднятие покрытий различной капитальности (см. п. 4.18); z – глубина промерзания; z1 – требуемая толщина стабильных слоев.

исходных данных требуемую по условию обеспечения морозоустойчивости общую толщину z1 дорожной одежды определяют с учетом ряда факторов, влияющих на морозное пучение грунта:

, (27)

Относительная влажность грунта

При глубине промерзания более 2,0 м рассчитывают то же по номограмме (см. рис. 22) для z = 2,0 м и установленное значение z1 увеличивают на 8% при глубине промерзания 2,5 м и на 12% — при глубине 3,0 м.

При расчете общей толщины дорожной одежды по условию ее морозоустойчивости для дорог в городских условиях на участках с обеспеченным водоотводом поверхностных вод, с дренажными устройствами в установленную величину z1 вводят коэффициент 0,8. Найденная (см. рис. 22 или формулу (27)) толщина дорожной одежды обеспечивает морозоустойчивость конструкции; при этом имеется в виду, что нижний слой основания, выполняющий функции морозозащитного слоя, устроен из песка или гравийно-песчаной смеси.

Таблица 31