В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при не благоприятных грунтовых и гидрологических условиях, наряду с требуемой прочностью и устойчивостью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд.
С этой целью применяют различные специальные мероприятия:
- использование не пучиннистых и слабопучинистых грунтов для сооружения верхней части земляного полотна, находящегося в зоне промерзания;
- осушение рабочего слоя земляного полотна, в том числе устройство дренажа для увеличения расстояния от низа дорожной одежды до уровня подземных вод; устройство гидроизолирующих или капилляропрерывающих прослоек для перехода от 2-ой или 3-й схемы увлажнения рабочего слоя земляного полотна к 1-ой схеме;
- устройство морозозащитного слоя из не пучиннистых минеральных материалов, в т.ч. укрепленных малыми дозами минеральных или органических вяжущих;
- устройство теплоизолирующих слоев, снижающих глубину или полностью исключающих промерзание грунта под дорожной одеждой;
- устройство основания дорожной одежды из монолитных материалов (типа тощего бетона или других зернистых материалов, обработанных минеральными или органическими вяжущими).
Конструкцию считают морозоустойчивой, если соблюдено условие:
lпуч ≤ lдоп, (4.18)
где lпуч – расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна;
lдоп = 4 см – допускаемое пучение грунта для капитального типа дорожной
одежды.
При предварительной проверке на устойчивость (морозоустойчивость) величину возможного морозного пучения следует определять по формуле:
lпуч = lпуч. ср. · Кугв · Кпл · Кгр · Кнагр · Квл, (4.19)
где lпуч. ср – величина морозного пучения при осредненных условиях;
Кугв – коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод;
Кпл – коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя;
Кгр – коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки;
Кнагр – коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания;
Квл, – коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта.
lпуч = 3,35 см;
lпуч = 3,35 ≤ lдоп = 4, следовательно условие выполняется.
Результаты расчета конструкции на морозоустойчивость следующие:
1 вариант: Требуемая толщина дорожной одежды - 99,5 см
Фактическая толщина дорожной одежды - 104,0 см
Морозоустойчивость обеспечена.
2 вариант: Требуемая толщина дорожной одежды - 99,5 см
Фактическая толщина дорожной одежды - 100,0 см
Морозоустойчивость обеспечена.
3 вариант: Требуемая толщина дорожной одежды - 99,5 см
Фактическая толщина дорожной одежды - 101,0 см
Морозоустойчивость обеспечена.
4 вариант: Требуемая толщина дорожной одежды - 99,5 см
Фактическая толщина дорожной одежды - 100,0 см
Морозоустойчивость обеспечена.
Расчет дорожной одежды нежесткого типа произведен с помощью программы «Робур» на ЭВМ.