Главная страница
Случайная страница
КАТЕГОРИИ:
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Расчет дренирующего слоя
5.9. При расчете дренажной конструкции определяется требуемая толщина дренирующего слоя из дискретных материалов. В районах сезонного промерзания грунтов учитываются два расчетных этапа работы дренажных конструкций:
- первый - для периода, когда основание дорожной одежды под серединой проезжей части уже оттаяло, дренирующий слой у ее краев находится в мерзлом состоянии, а водоотводящие устройства не работают;
- второй для времени, когда дренирующий слой полностью оттаял и водоотводящие устройства начали нормально функционировать.
5.10. В зависимости от конкретных условий дренажная конструкция может быть рассчитана на один из трех вариантов работы:
- осушение;
- осушение с периодом запаздывания отвода воды;
- поглощение.
5.11. Полную толщину дренирующего слоя определяют по формуле
, (5.1)
где - толщина слоя, полностью насыщенного водой, м;
- дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала, =0, 10 0, 12 м для песков крупных, =0, 14 0, 15 м - средней крупности и =0, 18 0, 20 м - мелких.
Во всех случаях полную толщину дренирующего слоя следует принимать не менее 0, 20 м.
5.12. Для дренирующего слоя, работающего по принципу осушения, устанавливают по номограммам рис.5.1 и 5.2 в зависимости от длины пути фильтрации и расчетной величины притока воды в дренирующий слой на 1 м , определяемого по формуле
, м /м , (5.2)
где - осредненное (табличное) значение притока воды в дренирующий слой при традиционной конструкции дорожной одежды (табл.5.3);
- коэффициент " пик", учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпадения атмосферных осадков (табл.5.4);
- коэффициент гидрологического запаса, учитывающий снижение фильтрационной способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги (табл.5.4);
- коэффициент, учитывающий накопление воды в местах изменения продольного уклона, определяемый при одинаковом направлении участков профиля у перелома по номограмме рис.5.3, а при встречных уклонах - по эмпирической формуле (5, 2’);
- коэффициент, учитывающий снижение притока воды при принятии специальных мер по регулированию водно-теплового режима (табл.5.5).

Рис.5.1. Расчет толщины дренирующего слоя из песков мелких, средней крупности и крупнозернистых с коэффициентом фильтрации менее 10 м/сут. При односкатном поперечном профиле м /м; при двускатном м /м; - ширина проезжей части, м; - длина пути фильтрации, равная половине ширины дренирующего слоя при двускатном профиле и полной его ширине - при односкатном

Рис.5.2. Расчет дренирующего слоя из крупных песков с коэффициентом фильтрации более 10 м/сут. - см. рис. 5.1; - поперечный уклон низа дренирующего слоя; - коэффициент фильтрации, м/сут

Рис.5.3 Номограмма для определения коэффициента увеличения объема воды в дренирующем слое в местах изменения вогнутого профиля. , - продольные уклоны выше и ниже перелома профиля; - коэффициент фильтрации, м/сут.; - коэффициент пористости дренирующего слоя
Таблица 5.3
#G0Дорожно-климатическая зона
| Схема увлажнения рабочего слоя
| Объем воды, поступающей в основание дорожной одежды из грунта
|
|
| супеси легкой и песка пылеватого
| суглинка и глины
| суглинка пылеватого
| супеси пылеватой
|
|
| 15/2, 5
| 20/2
| 35/3
| 80/3, 5
| II
|
| 25/3
| 50/3
| 80/4
| 130/4, 5
|
|
| 60/3, 5
| 90/4
| 130/4, 5
| 180/5
|
|
| 10/1, 5
| 10/1, 5
| 15/2
| 30/3
| III
|
| 15/2
| 25/2
| 30/2, 5
| 40/3
|
|
| 25/2, 5
| 40/2, 5
| 50/3, 5
| 60/4
| IV и V
|
| 20/2
| 20/2
| 30/2, 5
| 40/3
|
Примечания: 1. В числителе дан общий объем воды л/м , поступающей в основание за весь расчетный период, в знаменателе ( ) - за сутки. Для насыпей из непылеватых грунтов высотой более требуемой СНиП (см. табл.5.2) во II дорожно-климатической зоне принимают = л/(м ·сут). 2. При наличии разделительной полосы для участков насыпей, проходящих в нулевых отметках, высотой меньше требуемой СНиП во II дорожно-климатической зоне, расчетные значения повышают на 20%.
Таблица 5.4
#G0Дорожно-климатическая
зона
| Схема увлажнения
| для грунтов
| для пылеватых грунтов
|
|
| непылеватых
| пылеватых
|
|
|
| 1, 5
| 1, 5
| 1, 0/1, 0
| II
|
| 1, 5
| 1, 6
| 1, 2/1, 2
|
|
| 1, 6
| 1, 7
| 1, 3/1, 2
|
|
| 1, 4
| 1, 5
| 1, 0/1, 0
| III
|
| 1, 4
| 1, 5
| 1, 1/1, 0
|
|
| 1, 5
| 1, 6
| 1, 2/1, 1
| IV и V
|
| 1, 5
| 1, 3
| 1, 1/1, 0
|
Примечания: 1. Для непылеватых грунтов =1, 0. 2. В числителе - для дорог I и II категорий, в знаменателе - III и IV.
Таблица 5.5
Коэффициент уменьшения притока воды в дренирующий слой 
#G0
| Схема увлажнения
| для грунта
| Мероприятие
|
| супеси
| легкого суглинка
| тяжелого суглинка, глины
| Укрепление обочин (по отношению к неукрепленным)
|
| 0, 70
| 0, 75
| 0, 80
|
| 2, 3
| 0, 895
| 0, 9
| 0, 95
| Монолитные слои основания с остаточной пористостью материала до 5%
|
| 0, 80
| 0, 80
| 0, 80
|
| 2, 3
| 0, 90
| 0, 90
| 0, 90
|
, (5.2’)
(здесь - коэффициент фильтрации, м/сут; - время запаздывания, сут; и - абсолютная величина уклонов, доли единицы; - пористость дренирующего слоя, доли единицы).
5.13. Полная толщина дренирующего слоя, работающего по принципу поглощения, определяется по формуле
, (5.3)
где - расчетное количество воды, накапливающейся в дренирующем слое за весь расчетный период, л/м (см. табл.5.3);
- коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания (табл.5.6);
- пористость материала, доли единицы.
Таблица 5.6
#G0Толщина дренирующего слоя, см
| Значение для II дорожно-климатической зоны при пористости
|
| 0, 4
| 0, 36
| 0, 32
| 0, 28
| До 20
| 0, 40
| 0, 50
| 0, 60
| 0, 70
| 20-40
| 0, 35
| 0, 40
| 0, 50
| 0, 60
| Более 40
| 0, 30
| 0, 35
| 0, 45
| 0, 55
|
Примечание. В III дорожно-климатической зоне величину следует уменьшить на 20%.
5.14. Дренирующий слой в конструкции с прикромочным дренажом, усиливающим процесс движения воды в песке мелком и средней крупности, рассчитывают с помощью номограмм (рис.5.4).

Рис.5.4. Номограмма для расчета дренирующего слоя в конструкции с прикромочным дренажом: а - мелкий песок; б - песок средней крупности
По номограммам рис.5.1, 5.2 и 5.4 можно также определять требуемые значения коэффициента фильтрации дренирующего слоя при известных других параметрах дренажной конструкции.
5.15. Полную толщину дренирующего слоя (в метрах), работающего по принципу осушения с периодом запаздывания отвода воды, достаточную для временного размещения в его порах поступающей в конструкцию в начальный период ее оттаивания воды, определяют по формуле
, (5.4)
где - средняя продолжительность запаздывания начала работы водоотводящих устройств, для II дорожно-климатической зоны =4 6 сут, для III =3 4 сут (большее значение - для мелких песков);
- коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания (табл.5.6);
- расчетное значение воды, поступающей за сутки (формула 5.2).
5.16. На участках, где длина пути фильтрации > 10 м, дренирующий слой должен быть рассчитан на поглощение количества воды, поступающей за расчетный период.
За длину пути фильтрации принимается половина ширины дренирующего слоя при двускатном поперечном профиле и полная ширина - при односкатном.
Приложение 1
(обязательное)
РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ
1. При проектировании дорожных одежд за расчетные принимают нагрузки, соответствующие предельным нагрузкам на ось расчетного двухосного автомобиля.
Если в задании на проектирование расчетная нагрузка не оговорена специально, то за расчетную принимают нагрузку, соответствующую расчетному автомобилю группы А (табл.1).
Таблица 1
#G0Группа расчетной нагрузки
| Нормативная статическая нагрузка, кН
| Расчетные параметры нагрузки
|
| на ось
| на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля
| , МПа
| , см
| А
|
|
| 0, 60
| 37/33
| А
|
|
| 0, 60
| 39/34
| А
|
|
| 0, 60
| 42/37
|
Примечание: Над чертой - для движущегося колеса, под чертой - для неподвижного.
2. Данные о нагрузках, передаваемых на покрытие серийно выпускаемыми автотранспортными средствами, следует принимать по специальным справочникам.
3. Суммарный коэффициент приведения определяют по формуле
, (1)
где - число осей у данного транспортного средства, приводимого к расчетной нагрузке;
- коэффициент приведения номинальной динамической нагрузки от колеса каждой из осей транспортного средства к расчетной динамической нагрузке.
4. Коэффициенты приведения нагрузок определяют по формуле
, (2)
где и - номинальная и расчетная динамические нагрузки от колеса на покрытие;
- показатель степени; для капитальных дорожных одежд =4, 4, облегченных - =3, 0, переходных - =2, 0.
5. Номинальная динамическая нагрузка определяется по паспортным данным на транспортное средство с учетом распределения статических нагрузок на каждую ось:
, (3)
где - динамический коэффициент, = 1, 3;
- номинальная статическая нагрузка на колесо данной оси.
При определении расчетного значения номинальной статической нагрузки для многоосных автомобилей фактическую номинальную нагрузку на колесо, определяемую по паспортным данным, следует умножать на коэффициент , вычисляемый по формуле
, (4)
где - расстояние между крайними осями тележки, м;
, , - параметры, определяемые в зависимости от капитальности дорожной одежды и числа осей тележки по табл.2.
Таблица 2
#G0Тип тележки
|
|
|
| Двухосная
| 1, 7/1, 52
| 0, 43/0, 36
| 0, 5/0, 5
| Трехосная
| 2, 0/1, 60
| 0, 46/0, 28
| 1, 0/1, 0
|
Примечание. В числителе - для дорожных одежд капитального и облегченного типов, в знаменателе - для переходных.
6. Суммарный коэффициент приведения определяют в такой последовательности:
- назначают расчетную нагрузку и определяют параметры , и ;
- для каждой марки автомобиля в составе перспективного движения по паспортным данным устанавливают величину номинальной статической нагрузки на колесо для всех осей транспортного средства ;
- умножив полученные значения и на динамический коэффициент, находят величины номинальной динамической нагрузки от колеса для каждой оси и расчетной динамической нагрузки ;
- по формуле (2) рассчитывают коэффициент приведения номинальной нагрузки от колеса каждой из осей к расчетной;
- по формуле (1) вычисляют суммарный коэффициент приведения нагрузки от рассматриваемого типа автомобиля к расчетной нагрузке.
7. Допускается приближенно принимать суммарный коэффициент приведения по данным табл.3.
Таблица 3
#G0Тип автомобиля
| Коэффициент приведения к расчетной нагрузке
|
| A
| А
| А
| Легкие грузовые грузоподъемностью 1-2 т
| 0, 005
| 0, 003
| 0, 0015
| Средние грузовые грузоподъемностью 2-5 т
| 0, 2
| 0, 13
| 0, 063
| Тяжелые грузовые грузоподъемностью 5-8 т
| 0, 7
| 0, 46
| 0, 22
| Очень тяжелые грузовые грузоподъемностью более 8 т
| 1, 25
| 0, 82
| 0, 40
| Автобусы
| 0, 7
| 0, 46
| 0, 22
| Тягачи с прицепами
| 1, 5
| 0, 99
| 0, 47
|
Приложение 2
(справочное)
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА РАБОЧЕГО СЛОЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПРИ РАСЧЕТЕ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ НА ПРОЧНОСТЬ
|