Страница 13: ВСН 2-134-81. Инструкция по проектированию и строительству автомобильных дорог для обустройства нефтяных и газовых месторождений на севере Тюменской области (45831)

Используя полученные данные, строят эмпирическую кривую распределения максимальных высот снегового покрова. На логарифмической сетке (или в логарифмических координатах) на оси ординат откладывается величина hснmax, а по оси абсцисс - соответствующие им величины Т (рис. 1). Пользуясь кривой на рис. 1, экстраполируя или интерполируя, определяют расчетную толщину снегового покрова Нрсн, соответствующую заданной для данного типа дороги расчетной величине Тр.

Возвышение насыпи ??h над снеговым покровом определяют следующим образом. В зависимости от ширины дорожного полотна и угла пересечения оси дороги с направлением господствующих ветров устанавливают расчетную ширину пути В ветрового покрова:

                                                                (4)

где в - ширина земляного полотна дороги, м;

?? - угол пересечения оси дороги с направлением господствующих ветров, град.

По величине расчетной скорости Vр и величине В находят необходимое увеличение скорости V на наветренной бровке насыпи (рис. 2), согласно которому из графика (рис. 3) определяют минимальное возвышение насыпи h над снеговым покровом.

Рис. 1. График для определения величины Нрсн (для ст. Надым).

Рис. 2. График для определения увеличения скорости.

Рис. 3. График для определения h.

Расчетное значение скорости Vр определяют (для открытой местности) по формуле:

Vр = a · Vm,                                                                   (5)

где а - коэффициент, учитывающий защищенность метеостанции, определяется по табл. 2;

Vm - скорость ветра, имеющая наибольшую вероятность повторения, по данным метеостанции, м/с.

При продольном направлении господствующих ветров ( ?? 20 град) к оси дороги возвышения насыпи принимают минимальными 0,2 - 0,3 м.

Таблица 2

Для упрощения расчетов величины Нрсн (для открытой местности) и h приведены для различных пунктов в табл. 3.

2. Если зимние изыскания не были проведены, то высоту насыпи из условия ее снегонезаносимости рассчитывают по формуле:

H = Нрсн + K1 · Dh,                                                             (6)

где значения Нрсн, K1, h определяются по методике, изложенной в п. 1 настоящего приложения.

Таблица 3

3. В случае вынужденной прокладки трассы на подветренных склонах в нулевых отметках и мелких выемках, для защиты дорог от снежных заносов следует применять различные типы снегозащитных заборов, устраивать траншеи и т.д., руководствуясь «Указаниями по снегоборьбе на автомобильных дорогах Крайнего Севера» (М., Автотрансиздат, 1982).

Пример расчета. Проектируется автомобильная дорога в районе г. Салехарда. Ширина земляного полотна 12 м. Сначала трасса пересекает холмистую тундру, а затем выходит на равнину со слабой растительностью. На первом участке угол подхода господствующих ветров 1 к оси дороги 90°, а на втором 2 = 60°.

При изысканиях установлено, что на первом участке высота снегового покрова 57 см, а на втором - 40 см. Расчетное значение скорости ветра 4 м/с. Требуется определить высоту снегонезаносимой насыпи для обоих участков.

По данным ближайшей метеостанции устанавливают, что Нрсн = 52 см, а в год изысканий максимальная высота была 50 см. Определяют поправочный коэффициент К, используя формулу (2),

По таблице 1 устанавливают значение коэффициента К1:

для первого участка K1 = 1,5;

для второго - К1 = 1,0.

Определяют путь ветрового потока над насыпью:

для первого участка В = 12 м;

для второго - В = 13,8 м.

Из графика (рис. 2) определяют необходимое увеличение скорости на наветренной бровке Vн = 1,108 и 1,11, по которым из графика (рис. 3) находят необходимое возвышение насыпи h = 0,44 м для первого и h = 0,47 м для второго участка.

Определяем высоту снегонезаносимой насыпи:

для первого участка H1 = 1,04 · 0,57 + 1,5 · 0,44 = 1,25 м;

для второго участка Н2 = 1,04 · 0,4 + 1,0 · 0,470 = 0,9 м.

Приложение 3

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ОСАДОК

Величину полной стабилизированной осадки насыпей за счет сжатия растительного покрова, оттаивания и уплотнения грунтов основания определяют по формуле:

                                             (1)

где S - осадка грунтов основания, см;

а0 - приведенный коэффициент уплотнения грунтов основания, см2/кгс;

А0 - приведенный коэффициент оттаивания грунтов, величина безразмерная;

Ндс - максимальная глубина оттаивания грунтов основания, см;

Р0 - удельное давление на поверхность грунта основания от транспортных средств веса насыпи, кгс/см2;

gго - объемный вес грунта основания определяют при испытаниях грунта, кг/см3.

Коэффициенты оттаивания А0 и уплотнения а0 грунтов определяют экспериментальным путем в полевых или лабораторных условиях или ориентировочно принимают для минеральных грунтов по табл. 1, а для торфов - по графику рис. 1.

Рис. 1. Зависимость коэффициента оттаивания А0 и уплотнения а0 от влажности торфа

При проектировании земляного полотна на переувлажненных грунтах со сланями в основании осадку рассчитывают по формуле:

                                            (2)

где А0 - коэффициент оттаивания;

hτ - глубина оттаивания грунта основания после возведения насыпи к концу теплого периода определяется по формуле (6) прил. 1, см;

в - ширина настила, см;

з.п. - объемный вес грунта насыпи, г/см3;

Н - высота насыпи, см;

Рн - удельная равномерно распределенная нагрузка на грунт при проходе автомобилей принимается в зависимости от величины 1в, кгс/см2;

К - коэффициент, зависящий от отношения , определяется по графику (рис. 2).

Величину уплотняющего давления Р0 от расчетного автомобиля Н-13 на оттаивающие грунты основания можно принимать по табл. 2.

Е0 - модуль остаточной осадки принимается для переувлажненных грунтов равным 1,2 кгс/см2.

Рис. 2. График зависимости коэффициента К от отношения

Таблица 1

Таблица 2

Пример 1. Насыпь высотой 2 м отсыпают в 1-1 (северном) районе на местности, где грунты основания представлены легким суглинком с естественной влажностью 24 %. Под насыпью сохранен мохорастительный покров мощностью 0,1 м. Объемный вес грунта основания определен при испытаниях: г.о. = 0,002 кг/см3.

Необходимо определить стабилизированную осадку грунта основания, используя формулу (1).

А0 и а0 принимают по табл. 1 соответственно 0,02 и 0,03 см2/кгс, Р0 принимают по табл. 2 равным 0,49 кгс/см2.

По формуле (6) прил. 1 определяют Нд.с.

Согласно расчету, приведенному в прил. 1, расчетная глубина оттаивания грунта основания Нрниж = Ннниж · Kw = 2,4 · 0,93 = 2,23 м.

Нрверх = 0,6 м;

Нд.с. = 2,23 -  м.

Полная осадка грунта основания равна:

S = 0,02 · 196 + 0,03 · 196(0,49 + ) = 8,05 см.

Спецификация

Рис. 2. Дорожная слабоармированная плита (НДС) толщиной 16 см сплошной конструкции.

Пример 2. В северном районе (1-1) предполагают возвести насыпь из среднезернистого песка с влажностью 7 % (з.н. = 00015 кг/см3) на торфяном основании, протаивающем на глубину 1,5 м.

В основании насыпи уложены слани. Толщина сланевого настила 0,15 м. Высота насыпи Н = 1,4 м.

Осадку основания определяют по формуле (2).

По графику (рис. 1) при Wотн торфа равном 0,6А0 = 0,1.

Ширина настила 2в = 10 м.

Тогда по графику (рис. 2) К = 0,15.

Величина удельной нагрузки при пересчете давления (прил. 3, табл. 2) в зависимости от ширины сланей Рн = 0,4 кгс/см2.

Осадка равна:

S = 0,1 · 150 +  см.

Спецификация

Рис. 3. Дорожная слабоармированная плита (НДС) толщиной 16 см сплошной конструкции

Приложение 4

КОНСТРУКЦИИ СБОРНЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ПЛИТ

Спецификация