Страница 25: ВСН 84-89. Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты (46704)

Приложение 10Рекомендуемое

Расчетные характеристики белитового шлама и укрепленных им материалов

Таблица 1

Примечание. Активность белитового шлама характеризуется пределом прочности при сжатии образцов, изготовленных из шлама оптимальной влажности при нагрузке уплотнения 15 МПа и испытанных после 90 сут нормального твердения.

Таблица 2

Примечания: 1. Над чертой даны значения модуля упругости, под чертой - прочность на растяжение при изгибе.

2. Расчетные характеристики даны при использовании высокоактивного белитового шлама. В случае применения активного шлама табличные данные уменьшают на 15%.

Таблица 3

Примечание. Большие значения модуля упругости принимают при обработке щебня карбонатных пород l - 3-го классов прочности, меньшие - щебня карбонатных пород 4-го класса прочности и прочих пород 1 - 3-го классов прочности.

Приложение 11Рекомендуемое

Расчет сроков производства земляных работ

Работы по возведению земляного полотна из крупнообломочных и песчаных грунтов выполняют круглогодично. Расчетное количество рабочих смен в году Тр, определяют по формуле (8) настоящих норм. Необходимые расчетные данные принимают по климатическим справочникам.

Календарную продолжительность сезона по возведению земляного полотна из глинистых грунтов рассчитывают по формуле (9) настоящих норм.

Длительность безморозного периода ТБ.М устанавливают по климатическому справочнику как период между датами устойчивого перехода среднесуточной температуры воздуха через 0°С.

Время, необходимое для оттаивания грунта на глубину 15 - 20 см, принимают по табл. 22 настоящих норм.

Количество дней с осадками 5 и 8 мм/сут определяют по климатическому справочнику, а потребное время на просыхание грунта в слое 0,15 - 0,2 м - по таблице настоящего приложения.

Ниже приведен пример расчета количества рабочих смен при возведении земляного полотна из глинистых грунтов.

Исходные данные: район строительства - Якутск, грунт - суглинок легкий. Коэффициент сменности Ксм = 2. Мохорастительный слой толщиной 20 см удален заблаговременно.

Расчет

1. По справочнику определяем ТБМ = 150 сут.

2. Время оттаивания грунта на глубину 20 см Тот = = 5 сут (скорость оттаивания определена по табл. 22 настоящих норм).

3. Количество праздничных и выходных дней за безморозный период с 13 мая по 11 октября Тп = 42 дн.

4. Количество дней с осадками 5 мм/сут составляет nд = 9 сут.

5. Время, необходимое для просыхания грунта после дождя, Тпр = 2 сут (по таблице приложения).

По имеющимся данным находим:

Тр = (150-5-42-9-92)2 = 148 смен.

Таким образом, при заблаговременном удалении мохорастительного слоя из резервов можно выполнять земляные работы в течение 148 смен. Если резервы не подготовлены, то на ожидание оттаивания мохорастительного слоя будет затрачено около 20 сут (при скорости оттаивания примерно 1 см/сут). С учетом сменности работы машин Ксм = 2 длительность строительного сезона сократится на 40 рабочих смен.

Приложение 12Обязательное

Прогноз просыхання грунтов в расчищенных резервах

1. Просыхание грунтов оценивается за летний период в резервах, расчищенных от мохорастительного покрова весной сразу после его оттаивания. Чтобы не допустить притока воды в резервы с прилегающей площади водосбора, устраивают нагорные канавы.

Изменение влажности в летнее время оценивают для слоя толщиной 100 см.

Необходимые исходные данные выявляют:

начальную (весеннюю) влажность - по результатам изысканий или контрольного обследования;

плотность скелета грунта - по данным изысканий;

сумму осадков за каждый месяц безморозного периода - по климатическому справочнику.

2. Конечную влажность грунта Wк для любого месяца летнего периода определяют по формуле

                                            (1)

где  - начальная влажность грунта (до просыхания);

X - сумма осадков, выпавших за период просыхания;

 - количество испаряемой влаги в расчищенном резерве;

 - величина стока дождевых осадков с поверхности расчищенного резерва.

Все составляющие уравнения (1) даны в сантиметрах слоя.

Пересчет влажности из 1 см слоя в % по весу () ведут по формуле

                                                       (2)

где  - толщина слоя грунта, в котором определяется влажность, см (для нашего случая 100см);

 - плотность скелета грунта, г/см3.

3. Усредненные для трех видов грунта (супесь, суглинок, глина) значения месячных величин испарения с расчищенных резервов определяют по картам (рис. 1 - 4 настоящего приложения), составленным на основе расчетов для 180 метеопунктов зоны вечной мерзлоты. Значения испарения в сентябре принимают: для территории севернее 60° с.ш. - 2 см, южнее - 3 см.

4. Сток атмосферных осадков устанавливают по влажности грунта в предшествующем месяце и уклону резервов. При уклоне 150%о коэффициент стока (отношение количества сбежавшей воды к выпавшим осадкам =Ур/X) определяют по графикам (рис. 5 настоящего приложения).

Рис. 5. Зависимость коэффициента стока ?? от влажности грунта:1- суглинок тяжелый, глина; 2 - суглинок легкий; 3 - супесь пылеватая

Поправку на фактический уклон определяют по формуле

                                           (3)

где  - поправка, на которую необходимо уменьшить коэффициент стока, полученный по рис. 5;

 - фактический уклон, %о.

Величину стока находят как Ур = Х (см слоя).

Далее при известных трех составляющих уравнения баланса (1) настоящего приложения определяют влажность в каждом месяце безморозного периода. Расчет итерационный, т.е. конечная влажность предшествующего месяца считается начальной для последующего.

Рис. 1. Величина испарения с поверхности резервов в мае. Значения приведены в см слоя

Рис. 2. Величина испарения с поверхности резервов в июне. Значения приведены в см слоя

Рис. 3. Величина испарения с поверхности резервов в июле. Значения приведены в см слоя

Рис. 4. Величина испарения с поверхности резервов в августе. Значения приведены в см слоя

Пример расчета

Исходные данные: район строительства - Алдан, грунт - суглинок тяжелый; начальная влажность  =35%; плотность скелета ск = 1,4 г/см3; уклон резервов Ус = 20%о; сумма осадков по месяцам (см. таблицу настоящего приложения).

Расчет.

1. По картам (см. рис. 1 - 4) находим величину испарения по месяцам.

2. При начальной влажности 35% по графику (см. рис. 5) находим коэффициент стока  = 0,86. Вводим поправку на фактический уклон по формуле (3)  = (150-20)0,002 = 0,26. При уклоне 20%о коэффициент стока ?? = 0,86-0,26 = 0,60. Величина стока Ур = 6,10,6 = 3,66 см.

3. По формуле (2) переведем начальную влажность, выраженную в % по весу, в см слоя:

= 350,011001,4 = 49 см.

4. Из формулы (1) настоящего приложения находим конечную влажность для мая:

Wk = 49,0+6,1-6,0-3,66 = 45,44 см,

или Wк = 45,44:l,4 = 32,5 % по весу.

5. Находим коэффициент стока при Wк = 32,5% с учетом поправки  = 0,83-0,26 = 0,57.

Отсюда Ур = 0,578,2 = 4,67 см.

Влажность для июня Wк = 45,44+8,2-10,0-4,67 = 38,97 см, или Wк = 38,97:1,4 = 27,8 % по весу.

Аналогичным порядком рассчитывают влажность для остальных месяцев.

Результаты расчета влажности приведены в таблице настоящего приложения.

Из расчета видно, что к концу июля влажность грунта достигает значений, близких к оптимальным, что позволяет приступить к его разработке.

Приложение 13Рекомендуемое

Определение времени промерзания грунтов при послойной укладке в насыпь

Время промерзания грунтов при послойной укладке в насыпь определяют с учетом толщины отсыпаемого слоя, влажности грунта и средней за период промерзания температуры воздуха.

Учитывается влияние на грунт промороженного предшествующего слоя и ветра при его скорости до 5 м/с. Время промерзания пр (ч) для суглинка тяжелого и глины вычисляют по формуле

где  - толщина отсыпаемого слоя, м;

е - основание натурального логарифма; е = 2,72;

W - влажность грунта, %;

t - температура воздуха, °С.

Для торфа средней степени разложения время промерзания определяют по формуле

Для практического пользования результаты расчета времени промерзания приведены в таблице данного приложения.