Нк =2,2 +0,14 (1 - 2,2/3,92)+0,16 (1 - 2,2/2,55) = 2,28 м.
Если учесть, что толщина дорожной одежды – 0,3 м, то земляное полотно следует отсыпать на высоту
H= 2,28 – 0,30 = 1,98 м.
Пример 2. Исходные данные те же, что и в примере 1.
Насыпь проектируют по 2-му принципу с прослойкой геотекстиля в нижней части. Насыпь возводят в летний период. Требуется определить высоту насыпи.
Расчет ведут по формуле (Б.7).
Показатель Нк = 2,28 м. Так как нет данных изысканий, определяют мощность деятельного (сезоннооттаивающего) слоя Ннс1=1,8 м, поправочный коэффициент на влажность (40 %) Кw = 0,85;
получаем: Нд.с = 1,8 0,85=1,53 м.
Допустимая осадка сборного цементобетонного покрытия (Б.2) Sдоп = 0,02 м. Относительная осадка при оттаивании глинистых грунтов основания при W = 40 % и Jп = 17 по графику (рисунок Б.2) е = 0,07.
Строительная осадка согласно расчетам по формуле (Б.7) составляет Sc = 0,12 м.
Тогда высоту насыпи H, м, вычисляют следующим образом:
H=2,28 – 2,28/1,53 (0,02/0,07 - 0,12) = 2,01 м.
Высоту насыпи с учетом слоя геотекстиля H, м, вычисляют следующим образом:
H= 2,01 0,88=1,76 м.
Если учесть, что толщина дорожной одежды 0,3 м, то земляное полотно следует отсыпать на высоту
H= 1,76 – 0,30 = 1,46 м.
Пример 3. Автомобильную дорогу в районе г. Салехарда проектируют с асфальтобетонным покрытием. По данным изысканий, супесчаный грунт основания имеет влажность 18 %, а, по данным лабораторных испытаний, Wт = 19%, gт = 1,6 т/м3.
После снятия мохорастительного покрова с дорожной полосы и устройства водоотводных канав за год до начала основных работ влажность супесчаного грунта основания в результате осушения снизилась до 16 %.
Дорожная одежда включает двухслойный асфальтобетон толщиной 10 см на щебеночном основании толщиной 15 см, подстилаемом слоем гравийно-песчаной смеси толщиной 15 см. Земляное полотно предусмотрено отсыпать из крупнозернистого песка. Требуется определить высоту насыпи, которую вычисляют по формуле (Б.8).
Поскольку насыпь состоит из трех слоев, то определяют глубину оттаивания каждого слоя:
верхнего (покрытие) – по формуле (Б.2), где Ннс1 = 3 м (по рисунку Б.1), поправочный коэффициент на влажность (1 %) Kw = 1,1; Kп = 1,30:
Нс1 = 3,0 1,1 1,30 = 4,3 м;
- нижнего (основание) – по формуле (Б.3), где Ннс2 = 3м (по рисунку Б. 2), поправочный коэффициент на влажность (5 %) Kw = 0,98:
Нс2 = 3,0 0,98 = 2,94 м;
- нижнего (грунт земляного полотна) – по формуле (Б.4), где Ннс3 = 2,8 м (по рисунку Б.4 поправочный коэффициент на влажность (8 %) песчаного грунта, подстилаемого глинистым, Кw = 0,92:
Нс3 = 2,8 0,92 = 2,56 м.
Определяют глубину предварительного оттаивания грунта основания до возведения земляного полотна по рисунку Б.3, поправочный коэффициент на влажность (16 %) Кw = 0,96:
Нт = 2,2 0,96 = 2,16 м.
По формуле (Б.6) для трехслойной конструкции
H= 2,56+0,10(1 - 2,56/4,30) + 0,30 (1 - 2,56/2,94) = 2,64 м.
Допустимая осадка Sдоп = 0,04 м (см. подраздел Б.2).
Относительная осадка е = 0,05 по графику (рисунок Б.7) при влажности 16 % и Jп = 7.
Осадку грунтов S, после предварительного оттаивания вычисляют по формуле (Б.9), определив по Б.7 коэффициенты Ао, и ао (Ао = 0,03; ао = 0,005 м2/т):
S1 = 0,03 2,16 +0,005• 1,6/2 •. 4,67 = 0,08 м.
Высота насыпи
H= 2,64 – 0,04 (2,64/2,16 + 1) + 0,08 = 1,56 м.
Учитывая, что толщина дорожной одежды –0,4 м, высота земляного полотна будет равна
H= 1,56 – 0,40 = 1,16 м.
Приложение В Основные характеристики грунтов и параметров земляного полотна
Т а б л и ц а В.1
Грунты земляного полотна | Дорожное покрытие | |||||||||||
Капитальный тип | Облегченный тип | Переходный тип | Низший тип | |||||||||
обеспеченность расчетных показателей (ОРП) земляного полотна | ||||||||||||
3 % или 1:33 (ВП*) | 5 % или 1:20 (ВП*) | 10 % или 1:10 (ВП*) | 16,6 % или 1:6 (ВП*) | |||||||||
Тип конструкции – Насыпи | Еу, МПа | С, МПа | f, °С | Еу, МПа | С, МПа | f, °С | Еу, МПа | С, МПа | f, °С | Еу, МПа | С, МПа | f, °С |
1 | 2 | 4 | 5 | 6 | 8 | 9 | 10 | 12 | 13 | 14 | 16 | 17 |
l1 – Северной подзоны низкотемпературных многолетнемерзлых грунтов (ММГ) сплошного распространения | ||||||||||||
1-й тип местности – сухие места | ||||||||||||
Супеси легкие | 42 | 0,04 | 34 | 50 | 0,045 | 37 | 57 | 0,05 | 43 | 61 | 0,052 | 40 |
Оптимальные грунтовые смеси | 42 | 0,02 | 34 | 51 | 0,046 | 37 | 58 | 0,030 | 42 | 61 | 0,053 | 52 |
Пески пылеватые | 41 | 0,03 | 32 | 52 | 0,039 | 36 | 43 | 0,045 | 38 | 52 | 0,047 | 35 |
Супеси тяжелые | 42 | 0,02 | 31 | 52 | 0,038 | 35 | 42 | 0,025 | 39 | 54 | 0,048 | 37 |
Суглинки легкие и тяжелые | 42 | 0,04 | 32 | 53 | 0,054 | 44 | 29,5 | 0,068 | 47 | 33 | 0,074 | 47 |
Глины | 41 | 0703 | 32 | 53 | 0,055 | 45 | 29,5 | 0,068 | 46 | 35 | 0,075 | 48 |
Продолжение таблицы В.1
Грунты земляного полотна | Дорожное покрытие | ||||||||||||
Капитальный тип | Облегченный тип | Переходный тип | Низший тип | ||||||||||
обеспеченность расчетных показателей (ОРП) земляного полотна | |||||||||||||
3 % или 1:33 (ВП*) | 5 % или 1:20 (ВП*) | 10 % или 1:10 (ВП*) | 16,6 % или 1:6 (ВП*) | ||||||||||
Суглинки легкие пылеватые | 41 | 0,02 | 33 | 54 | 0,018 | 42 | 19 | 0,028 | 19 | 18 | 0,038 | 22 | |
Суглинки тяжелые пылеватые | 42 | 0,02 | 31 | 51 | 0,017 | 43 | 19 | 0,029 | 19 | 19 | 0,035 | 21 | |
Супеси пылеватые | 42 | 0,03 | 32 | 51 | 0,029 | 43 | 19 | 0,030 | 18 | 21 | 0,034 | 27 | |
Супеси тяжелые пылеватые | 41 | 0,04 | 32 | 52 | 0,030 | 42 | 19 | 0,031 | 19 | 22 | 0,033 | 29 | |
2-й тип местности – сырые места | |||||||||||||
Супеси легкие | 40 | 0,03 | 32 | 47 | 0,040 | 35 | 55 | 0,045 | 41 | 58 | 0,047 | 39 | |
Оптимальные грунтовые смеси | 41 | 0,025 | 30 | 50 | 0,043 | 36 | 56 | 0,042 | 41 | 59 | 0,050 | 51 | |
Пески пылеватые | 39 | 0,028 | 31 | 51 | 0,035 | 34 | 41 | 0,041 | 36 | 50 | 0,045 | 50 | |
Супеси тяжелые | 40 | 0,018 | 30 | 50 | 0,036 | 33 | 40 | 0,022 | 37 | 52 | 0,043 | 35 | |
Суглинки легкие и тяжелые | 39 | 0,034 | 31 | 51 | 0,051 | 42 | 28 | 0,075 | 43 | 32 | 0,067 | 43 | |
Глины | 39 | 0,027 | 29 | 51 | 0,046 | 43 | 28 | 0,078 | 44 | 33 | 0,071 | 45 |
Продолжение таблицы В.1
Грунты земляного полотна | Дорожное покрытие | ||||||||||||
Капитальный тип | Облегченный тип | Переходный тип | Низший тип | ||||||||||
обеспеченность расчетных показателей (ОРП) земляного полотна | |||||||||||||
3 % или 1:33 (ВП*) | 5 % или 1:20 (ВП*) | 10 % или 1:10 (ВП*) | 16,6 % или 1:6 (ВП*) | ||||||||||
Суглинки легкие пылеватые | 39 | 0,018 | 31 | 52 | 0,016 | 41 | 19 | 0,025 | 19 | 17 | 0,033 | 22 | |
Суглинки тяжелые пылеватые | 41 | 0,017 | 30 | 50 | 0,020 | 42 | 18 | 0,024 | 18 | 18 | 0,031 | 20 | |
Супеси пылеватые | 42 | 0,025 | 32 | 50 | 0,025 | 42 | 18 | 0,027 | 17 | 20 | 0,032 | 25 | |
Супеси тяжелые пылеватые | 39,5 | 0,06 | 32 | 51 | 0,027 | 42 | 18 | 0,028 | 18 | 21 | 0,031 | 26,5 | |
3-й тип местности – мокрые места | |||||||||||||
Супеси легкие | 30 | 0,020 | 28 | 40 | 0,035 | 31 | 49 | 0,039 | 38 | 48 | 0,040 | 32 | |
Оптимальные грунтовые смеси | 31 | 0,018 | 30 | 42 | 0,037 | 32 | 51 | 0,035 | 39 | 49 | 0,043 | 43 | |
Пески пылеватые | 30 | 0,019 | 29 | 43 | 0,030 | 33 | 38 | 0,037 | 33 | 43 | 0,041 | 42 | |
Супеси тяжелые | 32 | 0,015 | 27 | 42 | 0,031 | 31 | 34 | 0,018 | 31 | 41 | 0,038 | 31 | |
Суглинки легкие и тяжелые | 29 | 0,017 | 28 | 43 | 0,042 | 33 | 23 | 0,065 | 36 | 29 | 0,051 | 34 | |
Глины | 29 | 0,012 | 25 | 42 | 0,034 | 34 | 23 | 0,067 | 37 | 31 | 0,065 | 36 |
Продолжение таблицы В.1
Грунты земляного полотна | Дорожное покрытие | |||||||||||||
Капитальный тип | Облегченный тип | Переходный тип | Низший тип | |||||||||||
обеспеченность расчетных показателей (ОРП) земляного полотна | ||||||||||||||
3 % или 1:33 (ВП*) | 5 % или 1:20 (ВП*) | 10 % или 1:10 (ВП*) | 16,6 % или 1:6 (ВП*) | |||||||||||
Суглинки легкие пылеватые | 30 | 0,014 | 27 | 42 | 0,014 | 30 | 15 | 0,019 | 15 | 13 | 0,027 | 19 | ||
Суглинки тяжелые пылеватые | 35 | 0,013 | 26,0 | 41 | 0,012 | 30 | 14 | 0,018 | 14 | 15 | 0,025 | 18 | ||
Супеси пылеватые | 35 | 0,020 | 28 | 42 | 0,021 | 33 | 14 | 0,025 | 13 | 16 | 0,026 | 22 | ||
Супеси тяжелые пылеватые | 33 | 0,031 | 28,0 | 42 | 0,018 | 31 | 14 | 0,021 | 14 | 17 | 0,021 | 22 | ||
l2 – Центральной ползоны низкотемпературных ММГ преимущественно сплошного распространения | ||||||||||||||
1-й тип местности – сухие места | ||||||||||||||
Супеси легкие | 42 | 0,04 | 34 | 50 | 0,045 | 37 | 57 | 0,05 | 43 | 61 | 0,052 | 40 | ||
Оптимальные грунтовые смеси | 42 | 0,02 | 32 | 51 | 0,046 | 37 | 58 | 0,030 | 42 | 61 | 0,053 | 52 | ||
Пески пылеватые | 41 | 0,03 | 32 | 52 | 0,039 | 36 | 43 | 0,045 | 38 | 52 | 0,047 | 35 | ||
Супеси тяжелые | 42 | 0,02 | 31 | 52 | 0,038 | 35 | 42 | 0,025 | 38 | 54 | 0,048 | 37 | ||
Суглинки легкие и тяжелые | 42 | 0,04 | 32 | 53 | 0,054 | 44 | 30 | 0,068 | 47 | 33 | 0,074 | 47 |