Понятие о надежности земляного полотна улиц и городских дорог

  • Требования к влажности грунтов земляного полотна
  • Требования к плотности грунтов земляного полотна
  • Земляное полотно является одним из основных элементов улиц и городских дорог. Чем выше его прочность и устойчивость, тем больше срок службы дорожных одежд и тем надежнее будет обеспечено круглогодичное движение транспорта, особенно грузового. В ближайшие годы намечен, как известно, опережающий рост выпуска тяжелых автомобилей. Непрерывно увеличиваются нагрузки на колесо, увеличивается и интенсивность движения автомобильного транспорта. В связи с этим повышаются требования к надежности работы земляного полотна.
    Под надежностью улицы или городской дороги понимают ее способность сохранять требуемые транспортно-эксплуатационные характеристики при заданных условиях движения в период между капитальными ремонтами.
    Срок службы земляного полотна должен быть в несколько раз выше, чем у дорожной одежды, которая по мере повышения интенсивности движения может быть усилена. Земляное же полотно только уширяют, а его прочность при связных грунтах в процессе эксплуатации снижается. Под дорожной одеждой, особенно с практически водонепроницаемыми асфальтобетонными покрытиями, пылеватые грунты земляного полотна в Центральных районах Европейской части СССР (сокращенно ЕЧС) через 15—20 лет превращаются в оглеенные вследствие избыточного увлажнения. В результате недостатка кислорода, из-за плохой воздушной аэрации повышается влагоемкость грунтов, а значит снижается их водоотдача. Склонность оглеенных грунтов к морозному пучению выше, чем у таких же по зерновому составу грунтов, залегающих, например, на полосах зеленых насаждений. По этой причине прочностные характеристики оглеенных грунтов постепенно снижаются.
    Как известно, прочностные характеристики взаимосвязаны с плотностью грунтов, что в значительной степени сказывается на ровности покрытий (рис. 6.1). Кружки на рисунке обозначают экспериментальные данные, полученные путем непосредственных наблюдений на автомобильных дорогах северо-западных районов ЕЧС. Чем выше коэффициент уплотнения грунта К0, тем ровнее покрытие. Поэтому закономерно стремление во многих странах повысить требования к плотности грунтов до Ко = 1,05 и даже Ко =1,1 (в пересчете на стандартный метод уплотнения Союздорнии).
    В естественных условиях Ко изменяется в зависимости от сезона года. При промерзании связных грунтов верхней части земляного полотна (рабочего слоя) образуются ледяные линзы и прослойки, происходит морозное пучение, что сопровождается снижением плотности грунта. Весной значительно повышается его влажность и потому прочность дорожных одежд в период оттаивания снижается не менее чем на 25—30 %. Нарушается нормальное движение грузового транспорта, преждевременно разрушаются дорожные одежды, т. е. резко понижается их надежность.
    Сохранение транспортно-эксплуатационных характеристик покрытий зависит от надежности дорожных одежд. Для повышения их надежности при сооружении земляного полотна предусматривают регулирование его водно-теплового режима, с целью уменьшения инфильтрации и поступления подземной воды. Наиболее эффективный в технико-экономическом отношении способ регулирования-— повышение плотности грунтов на участках 1-го типа увлажнения: во II дорожно-климатической зоне до Ко=1,06 (по данным Л. И. Самойловой, Владимирский политехнический институт); в III и IV зонах до Ко=1,1. Чем выше плотность грунта, тем меньше влажность, а следовательно, меньше и морозное пучение. Модуль упругости, наоборот, при этом выше (рис. 6.2), в связи с чем можно строить дорожные одежды меньшей толщины, чем строятся в настоящее время согласно типовым конструкциям (рис. 6.3).




    Рис. 6.1. Влияние относительного коэффициента уплотнения грунта Ко земляного полотна на ровность асфальтобетонных покрытий f, мм (по данным Ю. М. Васильева и М. Г. Мельниковой, Ленинградский филиал Союздорнии)

    Рис. 6.3. Связь между плотностью связных грунтов и проектной толщиной дорожной одежды в районах II дорожно-климатической зоны (по Ю. М. Васильеву) Ко — относительный коэффициент уплотнения по стандартному методу; ρ — плотность грунта; m — снижение толщины дорожной одежды

    Рис. 6.2. Изменение модуля упругости грунтов Е0 в зависимости от их пористости n и влажности W
    1 — мелкозернистый песок с высоким содержанием пылеватых и глинистых частиц, число пластичности Ф—12%; 2 — суглинок, Ф—20%; 3 — глина, Ф = 44 %

    Страницы: 1 2 3


    Строительство дорог