Страница 4: РСН 14-76. Инструкция по назначению расчетных показателей грунтов земляного полотна автомобильных дорог в условиях БССР (46387)

Примечание. Величина оцепления С в песчаных грунтах зависит от наличия в них цементирующих веществ и принимается равной 0,05 - 0,08 кгс/см2, при полном влагонасыщении она равна нулю.

6.6. Значения расчетных характеристик грунтов земляного полотна, полученные путем статистической обработки данных наблюдений на участках дорог, расположенных в различных условиях в пределах дорожно-климатического района, являются осредненными. Прочностные и деформационные характеристики конкретных участков дорог, отличающихся специфическими природно-климатическими условиями, следует определять расчетом. Для облегчения вычислений составлена программа расчета на ЭВМ «Минск-32», которая может быть передана по требованию заказчика.

7. ОСУШЕНИЕ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

7.1. В условиях БССР осушение является одним из основных мероприятий, обеспечивающих требуемую прочность и долговечность дорожных конструкций. Значительная влажность грунтов (см. табл. 6), наличие зимних оттепелей, способствующих накоплению влаги в основании дорожной одежды за счет проникновения оттаявшей влаги через обочины и вдоль кромок покрытия, приводят к быстрому заиливанию песчаных подстилающих слоев. Это, в свою очередь, вызывает переувлажнение оснований, потерю ими несущей способности и разрушение в весенний период.

7.2. Осушение дорожных конструкций производят путем устройства дренирующих слоев в основании дорожной одежды, совмещая их, как правило, с подстилающим слоем. Дренирующим называют дополнительный слой в основании проезжей части, укладываемый непосредственно на земляное полотно с целью осушения дорожной одежды и верхней части земляного полотна в течение срока службы дороги.

Дренирующие слои назначают на дорогах I - IV категорий на мокрых и сырых участках местности независимо от высоты насыпи, сложенной из связных грунтов и пылеватых песков. В местах с нулевыми отметками и в выемках дренирующие слои устраивают также и на сухих участках местности.

7.3. Дренирующий слой устраивают на всю ширину земляного полотна. Допускается устройство его и на ширину проезжей части с соответствующими мерами по отводу воды. При двухскатном поперечном профиле проезжей части дренирующий слой устраивают на всю ширину земляного полотна, при односкатном - под проезжей частью и обочиной, лежащей ниже по уклону. Автомобильные дороги высших категорий с разделительной полосой следует проектировать с двухскатным поперечным профилем проезжей части.

7.4. Дренирующий слой устраивают с уклоном 20 - 40 % при двухскатном поперечном профиле дороги и 40 % - при односкатном. Толщину дренирующего слоя определяют в зависимости от природно-климатических условий местности, наличия фильтрующих материалов, требований, предъявляемых к долговечности конструкций. Расчет толщины дренирующего слоя производят в соответствии с разд. 4 Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа ВСН 46-72 с учетом расчетной влажности согласно табл. 6 настоящей Инструкции.

7.5. При строительстве дорожных одежд с основаниями из укрепленных грунтов и песчано-гравийных смесей дренирующие слои устраивают, как правило, на всю ширину земляного полотна, толщина слоя не менее 15 см.

7.6. На затяжных (l ³ 1 км) уклонах - более 30 % для предотвращения продольной фильтрации воды в дренирующем слое следует устраивать перехватывающие поперечные дренажи трапецеидального вида на высоту дренирующего слоя. Ширину перехватывающего дренажа понизу принимают равной трем толщинам дренирующего слоя. Перехватывающие дренажи устраивают из крупнопористого материала - гравия или щебня размером 25 - 40 мм под углом к оси дороги 50 - 80°.

7.7. Количество перехватывающих поперечных дренажей и расстояние между ними зависят от крутизны и длины уклона, фильтрационных качеств материала дренирующего слоя. При крутизне уклона 50 - 60 % и дренирующем слое из песков средней крупности перехватывающие дренажи следует устраивать через 50 м; при крутизне уклона 40 - 50 % - через 100 м, и при уклонах 30 - 40 % - через 150 м.

7.8. Конструкции дренажных устройств при реконструкции и капитальном ремонте дорог назначают исходя из наличия водоотводных и дренажных устройств, их состояния и прочности существующей дорожной одежды.

Расчет толщины дренирующего слоя при реконструкции и капитальном ремонте дорог осуществляют в соответствии с «Рекомендациями по осушению земляного полотна и оснований дорожных одежд» (М., Союздорнии, 1974).

7.9. Коэффициент фильтрации уплотненного материала дренирующего слоя устанавливают путем расчета (см. раздел 4 ВСН 46-72) в зависимости от толщины слоя, способа отвода воды, природных условий местности. Если для отвода воды применяют трубчатые или щебеночные дрены, коэффициент фильтрации дренирующего слоя выше, чем при устройстве его на всю ширину земляного полотна. Однако во всех возможных случаях коэффициент фильтрации не должен быть меньше 1 м/сут.

7.10. Материал для устройства дренирующего слоя, как правило, должен быть местным. Выбор его в каждом конкретном случае производят с учетом качества материала, толщины и конструктивных особенностей слоя, требований, предъявляемых к долговечности дорожной одежды. Окончательное решение принимается на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов.

8. ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ ДОРОЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ

8.1. В неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях БССР наряду с требованиями по прочности и осушению дорожных одежд должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных конструкций.

8.2. Морозоустойчивость дорожных конструкций должна быть обеспечена во всех неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях путем назначения специальных мероприятий.1

1 См. Инструкцию по расчету дорожных одежд нежесткого типа (ВСН 46-72). М., «Транспорт», 1973.

8.3. Для назначения мероприятий по обеспечению морозоустойчивости дорогу разбивают на участки, имеющие одинаковое покрытие, грунты земляного полотна и условия увлажнения.

Дорожную конструкцию следует считать морозоустойчивой, если удовлетворяется неравенство

lпуч ?? lдоп,                                                             (8)

где lдоп - допускаемая величина зимнего вспучивания покрытия;

lпуч - расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна.

8.4. Величину допустимого пучения для цементобетонных покрытий принимают равной 2 см.

Допустимое пучение нежестких типов дорожных одежд зависит от свойств материала покрытия, которые являются функцией марки применяемого битума, величины предельных растягивающих напряжений при изгибе, расчетных значений зимней температуры покрытия и продолжительности периода воздействия сил морозного пучения, а также характера неравномерности пучения, обусловленного видом грунта земляного полотна и типом местности по характеру увлажнения.

Величину допустимого пучения нежестких типов дорожных одежд определяют по номограмме (рис. 5) при известных значениях следующих параметров - расчетной зимней температуры покрытия (tр), продолжительности зимнего периода (Т), толщины каменной части дорожной одежды (h), коэффициентов К и b, характеризующих размеры деформаций покрытия от сил морозного пучения, и коэффициента неравномерности пучения п.

Рис 5. Номограмма для определения допустимого пучения дорожных одежд нежесткого типа

Асфальтобетонное покрытие на битумах марок:

1 - БНД 40/60; 2 - БНД 60/90; 3 - БНД 90/130

8.5. За расчетную зимнюю температуру асфальтобетонного покрытия (tп) принимают его максимальную отрицательную температуру, наблюдаемую в данной местности.

Величину расчетной отрицательной температуры покрытия выбирают из табл. 8.

Таблица 8

8.6. За продолжительность зимнею периода (Т) принимают количество суток с момента наступления осенью среднесуточной температуры воздуха ниже -5 °С до 0 °С весной.

Значения продолжительности зимнего периода приведены в табл. 9.

Таблица 9

8.7. Значения коэффициента К выбирают в зависимости от грунтово-гидрологических условий и категории дороги из табл. 10.

Таблица 10

8.8. Величина b зависит от ширины проезжей части дороги (B) и определяется из отношения b/B в зависимости от категории дороги: I - 0,48; II - III - 0,51; IV - V - 0,56.

8.9. Значение коэффициента n выбирают по табл. 11 в зависимости от типа покрытия, типа местности по характеру и степени увлажнения, вида грунта земляного полотна и категории дороги.

Таблица 11

8.10. Величину расчетного (ожидаемого) пучения lпуч грунта земляного полотна определяют в соответствия с разделом 4 Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа ВСН 46-72.

При установлении ожидаемого пучения расчетные значения глубины промерзания дорожных конструкций (в см) следует принимать по карте (рис. 6), которая составлена по данным натурных наблюдений с 10 %-ной точностью определения.

Рис. 6. Карта расчетных глубин промерзания дорожных одежд в нулевых местах и выемках с земляным полотном, сложенным из песчаных грунтов

Приложение 1

Пример определения расчетного уровня грунтовых вод с помощью статистического метода

Условие. Требуется определить расчетный уровень грунтовых вод, если в период изысканий в мае грунтовые воды залегают на глубине 1,8 м от поверхности земли. Участок проектируемой дороги находится в III дорожно-климатическом районе, вблизи г. Гомеля, в пойме рек; земляное полотно возводится из песков пылеватых.

Решение. По табл. 5 для соответствующих условий выбирают значения  = 1,98 м; С = 0,83, Нср = 1,29 м.

По зависимости (4) вычисляют величину минимального осеннего уровня грунтовых вод:

Hmin = 1,98 + 0,83(1,8 - 1,29) = 2,4 (м)

Из табл. 4 для приведенных в примере условий выбирают значения коэффициентов: К0 = 1,22; К2 = 0,42; К3 = -0,002; К4 = -0,004.

Расчетное количество осенних и зимних осадков для ст. Гомель выбирают из табл. 3:

Qoc = 150 мм; Q3 = 250 мм.

Подставляя полученные значения в зависимость (3), вычисляют расчетный уровень грунтовых вод:

Нр = 1,22 + 0,42 · 2,40 - 0,002 · 150 - 0,004 · 250 = 0,93 (м).

Таким образом, расчетный уровень грунтовых вод равен 0,93 м.

Приложение 2

Пример расчета дорожной конструкции на морозоустойчивость

Условие. Требуется проверить на морозоустойчивость конструкцию дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием на битуме марки БНД 60/90 (рис. 7) на участке дороги II категории в района г. Минска. Местность по условиям увлажнения относится к I типу, грунт земляного полотна - супесь пылеватая.