Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима Сяпич, Олег Андреевич

Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима
<
Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Сяпич, Олег Андреевич. Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима : Дис. ... канд. технические науки : 05.22.03.-

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Состояние вопроса и задачи исследования

1.1. Особенности природно-климатических .условий Средней Азии 9

1.2. Обзор исследований и анализ нормативных документов ...13

1.3. Цель и задачи исследования ...22

Глава 2. Теоретические исследования

2.1. Дорожио-климатическое районирование Средней Азии 23

2.2. Дорожная конструкция и источники .увлажнения 27

2.3. Физическая сущность влагонакопления 38

2.4. Основные зависимости и расчётные схемы 43

2.5. Аналитическое исследование тепломассообмена при диффузно-инфильтрационном типе водно-теплового режима. 49

2.6. Аналитическое исследование тепломассообмена при капиллярно-инфильтрационном типе водно-теплового режима 60

2.7. Выводы по главе ...64

Глава 3. Экспериментальные исследования

3.1. Цель и задачи исследования... 66

3.2. Объекты и методика исследования.. 66

3.3. Исследование плотности земляного полотна 72

3.4. Исследование водного режима земляного полотна 78

3.5. Исследование температурного режима дорожной конструкции 99

3.6. Исследование влагопроводности грунтов ..107

3.7. Исследование прочностных и деформационных свойств грантов ИЗ

3.8. Конструкция земляного полотна для районов искусственного орошения 119

3.9. Оценка аналитического решения задач водно-теплового режима 120

3.10. Выводы по главе 124

Глава 4. Научные и производственные рекомеещащи

4.1. Рекомендации по .уточнению норм 126

4.1.1. Дорожно-климатическое районирование Средней Азии 127

4.1.2. Дифференциация орошаемых территорий по .условиям .увлажнения 127

4.1.3. Расчётные характеристики грунтов земляного полотна 129

4.1.4. Конструкции земляного полотна для. орошаемых территорий 130

4.2. Совершенствование методов проектирования земляного полотна 132

4.3. Технико-экономическая эффективность разработок по .уточнению норм и применению предложенных конструкций земляного полотна 138

Общие выводы... 142

Литература 146

Приложения

Введение к работе

Постановлением Центрального Комитета КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по улучшению строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог в стране", принятым в апреле 1980 г., определены задачи ускоренного развития сети благоустроенных автомобильных дорог. Неотложность выполнения поставленных задач вытекает из Продовольственной программы СССР на период до 1990 г. и решений Майского и Ноябрьского (82 г.) пленумов ЦК КПСС.

Применительно к региону Средней Азии, который отличается чрезвычайным разнообразием природных условий,связанным с высочайшими горными системами Памира и Тянь-Шаня, одним из актуальных направлений в выполнении поставленных задач является совершенствование норм и методов проектирования земляного полотна на основе максимального учёта особенностей природных условий.

Механический перенос методов и решений, разработанных для условий сезонного промерзания в части нормирования расчётного состояния земляного полотна,нуждается в проверке на основе проведения стационарных и систематических исследований.

Обеспечение устойчивости земляного полотна на орошаемых территориях, в основу которого положен принцип удаления низа дорожной одежды от уровня грунтовых вод, не является оптимальным в условиях высокого дефицита земельных угодий и требует поиска путей снижения высоты насыпи, достигающей 1,5-2 м, что. ввиду отсутствия притрассовых резервов грунта, приводит к значительному удорожанию строительства дорог.

Нормирование расчётного состояния земляного полотна, единого для всего региона и усредненного при столь разнообразных природных условиях, не может обеспечить одновременно экономичности и надежности проектных решений.

Целью работы является уточнение норм и совершенствование методов проектирования земляного полотна на основе исследования его водно-теплового режима.

Научная новизна заключается в выявлении региональных особенностей водно-теплового режима земляного полотна и его физико-математическом обобщении. Установлены: стабильность плотности земляного полотна, пределы изменения расчётной влажности, водопроницаемость капитальных типов покрытия и участие атмосферных осадков в процессе увлажнения земляного полотна. Обоснована физическая модель влагонакопления, разработаны расчётные схемы, обоснованы краевые условия и выполнены совместные решения задач, характеризующие водно-тепловой режим с учётом всех возможных источников влагонакопления. Разработано дорожно-климатическое районирование Средней Азии.

Практическая ценность состоит: в уточнении условий отнесения орошаемых территорий к постоянно мокрым местам (выделены периодически увлажняемые места) ;в уточнении расчётной влажности земляного полотна в зависимости от конструкции дорожной одежды для равнинных территорий; в установлении расчётной влажности для высотного ряда поясов; в дополнении значений сдвиговых и деформационных характеристик грунтов при коэффициенте уплотнения 0,90; 1,0 и 1,05^т; в разработке новых конструкций земляного полотна, которые позволяют снизить высоту насыпи с частичной заменой привозных грунтов местными, сокращая

при этом площадь ценных орошаемых земель; в разработке нового метода определения расчётного состояния земляного полотна в качестве критерия оценки оптимальности проектного решения.

Реализация работы. Основные результаты исследования использованы в следующих нормативно-технических документах: ВОН 47-73, ВСН 77-75 и Руководстве по сооружению земляного полотна автомобильных дорог, которые широко внедрены в практику проектирования и строительства автомобильных дорог республик Средней Азии, Применены также материалы исследования в проектах "Инструкции по расчёту дорожных одежд нежесткого типа" (взамен ВСН 46-72) и "Указаний по проектированию железных и автомобильных дорог" (взамен СН 449-72). В виде рекомендаций результаты работы внедрены в проектных институтах Узгипроавтодор, Узремдорпроект, Туркмендорпроект, Таджикгипротранострой.

Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты диссертации докладывались: на ХШ научно-исследовательской конференции МАДИ (1971); на Всесоюзном совещании - семинаре по исследованию водно-теплового режима автомобильных дорог (Минск, 1971); на У, УІ, УП Всесоюзных совещаниях по основным проблемам технического прогресса в дорожном строительстве (Москва 1971, 76, 82), на научно-технической конфе-ренции "Основные направления технического прогресса в дороа-ном строительстве УзССР" (Ташкент, 1972), на Третьей научно-технической конференции по вопросам дорожного строительства (Алма-Ата, 1973), на научно-технической конференции "Современные методы сооружения земляного полотна автомобильных дорог и повышения качества строительства (Киев, 1977), на

Всесоюзной научно-технической конференции "Повышение эффективности использования автотранспорта и автодорог в условиях жаркого климата и высокогорья" (Ташкент, 1982).

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.

Обзор исследований и анализ нормативных документов

Одним из основных направлений повышения прочности и долговечности дорожной одежды является регулирование водно-теплового режима земляного полотна. Для проектирования земляного полотна с заданными прочностными свойствами необходимо надежное прогнозирование количественных показателей водно-теплового режима. В основе теоретического прогнозирования влагонакопления лежит фазовый состав мигрирующей влаги и механизм её переноса. Поскольку фазовый состав отражает климатические условия, которые изменяются от полярных на оевере страны до субтропических на юге, то появление различных теорий прогнозирования закономерно и неизбежно.

Для условий сезонного промерзания земляного полотна, где миграция влаги происходит главным образом, в жидкой фазе под действием кристаллизационных сил льдообразования, применима теория прогнозирования проф.Н.А.Пузакова / 106-108 /, которая положена в основу дорожно-климатического районирования страны. Теория Н.А.Пузакова уточнена и конкретизирована о учётом особенностей грунта и массы вышележащих слоев М.Б.Корсунским / 63, 66 /.

Применительно к условиям сезонного протаивания земляного полотно, где также имеет место однофазная миграция влаги, прогнозирование осуществляется по методу проф. И.А.Золотаря / 41-42 /, который к решению поставленной задачи подошел с принципиально новых позиций, используя учение советских теплофизиков школы академика В.А.Лыкова о тепломассопереносе в капиллярно-пористых телах / 81-82 /.

И хотя И.А.Золотарь относит перенос влаги в промерзающих грунтах за счёт пленочного механизма, но движущей силой считает градиент концентрации пленочной влаги.

Для условий степной зоны, где роль парообразной фазы в общем потоке мигрирующей влаги становится настолько существенной,что пренебрежение ею приводит к значительным погрешностям, используется теория прогнозирования проф. В.М.Сиденко, который, как и И.А.Золотарь, опирается на учение о тепломассопереносе, но в отличие от него рассматривает миграцию 2-х фазной влаги, что значительно усложняет математическую трактовку задачи, поскольку в дифференциальные уравнения вводятся дополнительные члены с переменными величинами, учитывающие миграцию парообразной фазы / II9-J.24 /.

Следует указать, что перечисленные методы теоретического прогнозирования влагонакопления в земляном полотне исходят из предпосылки, что миграция влаги происходит только снизу и атмосферные осадки участвуют в увлажнении земляного полотна косвенно посредством осеннего промачивания грунтов и подъёма грунтовых вод; прямого участия зимне-весенние осадки в увлажнении земляного полотна не принимают, ввиду его глубокого зимнего промерзания и водопроницаемости усовершенствованных типов покрытия / 43 /. Иными словами,перечисленные теоретические методы прогнозирования рассматривают дорожную конструкцию, как водонепроницаемую для атмосферных осадков модель, в которую доступ влаги имеется только снизу.

В последнее время появилась теория В.И.Рувинского, которая, в отличие от вышеназванных,дорожную конструкцию рассматривает, как водопроницаемую модель, где в накоплении влаги участвуют уже два источника: грунтовые воды и атмосферные осадки / 116 /.

Однако миграция влаги здесь рассматривается лишь в жидкой фазе, поскольку эта теория разработана для условий сезонного промерзания грунтов, где неучет парообразной фазы не сказывается сколько-нибудь заметно на точности прогноза влагонакопления.

Таким образом, из краткого анализа существующих теоретических методов прогнозирования влагонакопления в земляном полотне оледует, что для условий рассматриваемого региона единственно применяемым является метод проф. В.М.Сиденко.

Помимо перечисленных теоретических методов прогнозирования широкое распространение в последнее время получил статистический метод,- позволяющий прогнозировать искомую величину с заданным уровнем надежности на основе экспериментально полученного ряда влажностей в наиболее неблагоприятный раочётный период года / 17 /. Этот метод используется не только для оценки достоверности теоретического прогнозирования, но и как самостоятельный метод. Поскольку при использовании указанного метода требуется весьма длинный ряд наблюдений, не менее 12 лет / 124 /, его применение наиболее рационально в сочетании с описанными выше теоретическими методами.

Из анализа также следует, что существующее дорожио-климати-ческое районирование страны не соответствует современным достижениям дорожной науки, о чем свидетельствуют результаты теоретических и экспериментальных исследований в различных регионах страны / 3, 5, 8, 13, 16, 22-24, 33, 41, 47, 48, 50, 57, 59-60, 65-66, 68, 69, 72-74, 78, 86-91, 93, 99, II3-II5, 121, 139, 140, 149, 162, 163/.

Дорожная конструкция и источники .увлажнения

Дорожная конструкция, как элемент окружающей среды, находится под постоянным воздействием природно-климатических условий, формирующих ее водно-тепловой режим / 4, 18, 89, 94, 106 /. Воздействие водно-теплового режима проявляется в попеременном увлажнении и просыхании грунтов земляного полотна, их промерзании и оттаивании, под влиянием которых снижается прочность и повышается деформируемость дорожной конструкции. Поэтому все инженерные решения и требования норм направлены на защиту земляного полотна от воды. Особенно это необходимо в условиях рассматриваемого региона, где строительным материалом для сооружения земляного полотна является пылеватый грунт, что в сочетании с орошением, высоким содержанием водорастворимых солей, иссушающим летом и обилием жидких осадков в холодный период выдвигает повышенные требования к защите земляного полотна от действия воды. Следует при этом указать, что в условиях резко континентального климата, где годовой перепад температуры воздуха достигает 87 а перепад температуры покрытий и того выше,защитные свойства капитальных покрытий от поверхностных вод значительно снизились вследствие наличия температурных трещин по сравнению с усовершенст вованннми облегченными, в которых, благодаря их большей деформа тивности, температурные трещины не образуются. Замечено, что трещины в асфальтобетонных покрытиях появляются уже после 2-3 лет эксплуатации и располагаются через 7-9 м. Наибольшая ширина раскрытия трещин достигает 10 мм и приходится на холодный период, когда выпадает основное количество атмосферных осадков. Отсутст виє длительного промерзания в сочетании с высокой пористостью оснований при корытном профиле земляного полотна создает необходимые условия для сбора воды в пористых основаниях. Поскольку применяемые битумы ВДЦ 40/60 и ЕНД 60/90 имеют температуру хрупкости соответственно -ЮС и -15С при минимальной температуре воздуха -37С, то трещинообразование в асфальтобетонных покрытиях явление закономерное, обусловленное особенностью природно-климатических условий региона, и его следует учитывать.

Все сказанное дает основание считать, что в увлажнении земляного полотна наравне с грунтовыми водами существенная роль принадлежит поверхностным водам, в связи с чем возникает необходимость в изучении обоих источников увлажнения.

На равнинных территориях режим грунтовых вод связан с орошаемым земледелием, засолением почво-грунтов и режимом половодья рек / 12, 76, 89, 151 /, приложение 2.

Ю.Л.Мотылев / 89 / выделяет два основных типа грунтовых вод: тип I с максимумом в зимне-весенний период, связанный с промывкой засоленных почво-грунтов, которая как правило производится в феврале-марте, характерен для территорий, где распространены засоленные грунты; тип 2 с максимумом в жаркий период (июнь-август), обусловленный поливом сельскохозяйственных культур в период их вегетации или вторым (летним) паводком рек, приурочен к давно орошаемым территориям, где засоление незначительное и необходимость в промывках полей отсутствует, рис.2.2.

Проведенные исследования, включавшие материалы режимных наблюдений органов водного хозяйства Узбекской ССР, а также собственные наблюдения на ташкентской опытной станции и постоянных постах, подтвердили выводы Ю.Л.Мотылева и предложенною им дифференциацию режима грунтовых вод. Выявлена лишь разновидность I типа (тип I а), что связано с вошедшим в последние годы в практику землепользователей осенним промывом засоленных грунтов, вследствие чего максимум грунтовых вод сместился во времени с февраля-марта на декабрь-январь, что в отношении увлажнения земляного полотна является более неблагоприятным, чем тип I.

Выделен также новый 3-й тип режима грунтовых вод, приуроченный к пониженным местам с необеспеченным стоком поверхностных и грунтовых вод; почво-грунты, как правило, представлены тяжелыми разновидностями; на таких местах обычно культивируется рис, в этом случае имеет место разновидность 3-го типа - За (см. рис.2.2.).

По действующим нормам / 53, 133 /все орошаемые территории отнесены к постоянно мокрым местам. Анализ выделенных типов режима грунтовых вод показывает, что только типы I, 3 и их разновидности 1а, За могут быть отнесены к постоянно мокрым местам, поскольку высокое стояние грунтовых вод охватывает и холодный и теплый периоды, причем в холодный период высокое стояние грунтовых вод совпадает с периодом интенсивных осадков,поэтому в этот период указанные территории на самом деле являются мокрыми местами, а в теплое время с мая по август они являются мокрыми лишь в дни полива, что длится 3-4 дня и повторяется через 10-15 дней.

Что касается территорий с типом 2 режима грунтовых вод, то, как было сказано выше, эти территории являются периодически увлажненными, причем в самые знойные месяцы, поэтому их следует относить к сырым местам, то-есть второму типу местности.

В условиях сухого и жаркого климата основным источником увлажнения дорожной конструкции до настоящего времени считались грунтовые воды. Поверхностное .увлажнение не принималось в расчёт, исходя из резкого дефицита влаги и водонепроницаемости усовершенствованных покрытий / 3, 23, 50, 87 /. Результаты наблюдения за влажностью земляного полотна на ташкентской опытной станции и постоянных постах показали, что атмосферные осадки играют значительную роль в формировании водного режима дорожной конструкции, а температурный режим покрытия создает необходимые условия для проникновения поверхностной вода в дорожную конструкцию/139, 140 /.

В этой связи возникла необходимость в более подробном рассмотрении данного источника увлажнения, который в ряде случаев является ведувдм при накоплении влаги в дорожной конструкции.

Из приложения I видно, что атмосферные осадки чрезвычайно неравномерно распределяются в пределах рассматриваемого региона. Среднегодовое количество осадков изменяется от 104 мм до 320 мм на равнинных территориях и от 380 до 1147 мм в предгорных и горных районах. Среднегодовая относительная влажность воздуха в равнинной местности колеблется от 47$ до 65$, в горах - от 59$ до 53$. Весьма неравномерно также распределение осадков по сезонам года, особенно на равнинных территориях, где в теплый период (апрель-октябрь) осадков выпадает не более 25$ нормы.

Исследование температурного режима дорожной конструкции

На ташкентской станции по исследованию водно-теплового режима проведены наблюдения за температурным режимом дорожной одежды с асфальтобетонным и цементобетонним покрытиями в суточном, сезонном и годовом разрезах за многолетний период ( 3.2.). На рис.3.10. показан суточный ход температуры асфальтобетонного покрытия в наиболее жаркие летние и наиболее холодные зимние периоды. В таблице 3.5 помещены значения максимальной и мини мальной годовой температуры асфальтобетонного покрытия на разных глубинах. В таблице 3.6 приведены значения температуры размягчения и хрупкости дорожных битумов, извлеченных из ГОСТ 22245-76, а также их число упругости, т.е. диапазон температуры, в пределах которого битумы работают в стадии упругих деформаций. Анализ данных, приведенных в указанных таблицах и рисунках, позволяет констатировать следующее: - годовой диапазон изменения температуры покрытия на глубинах I, 5 и 10 см значительно превосходит число упругости битумов, применяемых в условиях засушливого климата (ЕНД 60/90 и ЕНД 40/60); фактическая температура покрытия на глубине до 10 см выше температуры размягчения дорожных битумов в летний период и ниже температуры хрупкости в зимний период; повторяемость суровых зим, а следовательно низких темпе ратур покрытий, превышающих температуру хрупкости дорожных битумов, значительно меньше межремонтных сроков службы покрытий; суточные колебания температуры воздуха в зимний и летний период затухают в дорожной одежде на глубине 40 см;

Таким образом, появление температурных трещин обусловлено объективными причинами, связанными с особенностью засушливого климата и отсутствием дорожных битумов с более низкой температурой хрупкости. Поэтому жесткие и полужесткие покрытия следует считать водопроницаемыми и при проектировании дорог расчётные влажности земляного полотна назначать дифференцированно с учётом типа покрытия, а следовательно, и его бтепени водопроницаемости.

Ранее было показано ( 3.3.), что разуплотнение земляного полотна отсутствует и его плотность стабильна во времени. Поэтому исследование температурного режима, как механизма разуплотнения грунтов полотна и переноса влаги необходимо для теоретического обобщения подученных материалов и обоснования краевых условий, принятых при аналитическом решении задач водно-теплового режима ( 2,5-2,6), в том числе экспериментального установления периода влагонакопления за счёт термомиграции влаги (см. рис.3.6.). Это также необходимо и для установления истинных причин разрушений дорожных одежд после зимы исторического максимума (1968-69 гг.), которые имели место в рассматриваемом регионе и относились за счёт переувлажнения земляного полотна при зимнем перераспределении влаги / 50 /.

Следует указать, что зимний период 1968-69 гг., отличается не только суровой зимой, но и чрезвычайным обилием атмосферных осадков; уровень грунтовых вод в осенне-зимний период распо лагался в пределах среднемноголетнего и даже несколько ниже (см. рис.3.6.). Таким образом причиной разрушений дорожных одежд весной 1969 г. могли быть: переувлажнение гщнта, связанное с промерзанием земляного полотна и подтягиванием жидкой влаги из зоны грунтовых вод; переувлажнение грунта поверхностной водой через проезжую часть и обочины до промерзания (осеннее промачивание) и после оттаивания (весеннее промачивание при широко раскрытых трещинах и швах) и аконец совместное действие обоих факторов -промерзания и поверхностного увлажнения.

Чтобы однозначно ответить на поставленный вопрос, проанализируем погодно-климатические и гидрогеологические условия холодных периодов 1970-80 гг., а также величину влажности земляного полотна в верхнем его слое в сопоставлении с историческим максимумом 1968-69 гг. (см.рис.3.3. и табл.3.1).

Из указанных материалов видно, что к историческому максимуму наиболее близки: по сумме отрицательных температур холодный период 1971-72 гг, по количеству осадков в расчётный период (ноябрь-март) 1978-79 гг.

Дифференциация орошаемых территорий по .условиям .увлажнения

Для орошаемых территорий характерны 3 типа режима грунтовых вод: тип 1-е максимумом в холодный период, что обусловлено - 128 промывками почв от водорастворимых солей; этот тип характерен для территорий с засоленными почво-грунтами; тип 2-е максимумом в жаркий период, связанный с поливом сельскохозяйственных культур при их вегетации; характерен для давно орошаемых территорий с незначительным засолением почво-грунтов водорастворимыми солями; тип 3-е высоким стоянием грунтовых вод в течение года; характерен для пониженных мест с необеспеченным стоком поверхностных вод; такие территории, как правило, используют для выращивания риса; почво-грунты представлены тяжелыми разновидностями. Исходя из перечисленных типов режима грунтовых вод, на орошаемых территориях, относившихся ранее к мокрым местам, выделены сырые, т.е. периодически увлажняемые места, для которых характерен 2 тип режима грунтовых вод. С учётом сказанного, "Показатели увлажнения" таблицы 13 СН 449-72 / 150 / уточнены следующим образом. Статистические параметры изменчивости прочностных и деформационных характеристик грунтов (см.табл.3.7.) и построенные на их основе зависимости нормативных значений прочности и деформа-тивности грунтов (Е,с, тСп ) от влажности и плотности грунта (рис.3.16) позволяют принимать оптимальные проектные решения, используя предложенные конструкции земляного полотна и поправки к расчётной влажности согласно табл.4.1.3.

По условиям рационального размещения земляного полотна относительно дренажно-оросительной сети рекомендованы 4 схемы (см.рис.3.14). Исходя из необходимости снижения высоты насыпи и повышения прочности земляного полотна, разработаны 5 основных типов конструкций, в том числе и традиционная конструкция (тип У): типы I и У - с постоянной плотностью по глубине: I тип с Повышенной плотностью ( Ay =1-1,05 fmar) ПрИМЄНЯ6ТСЯ ПРИ СИЛЬНОМ действии обоих источников увлажнения полотна,отсутствии местных каменных материалов и невозможности использования грунта притрассового резерва; тип У - обычная традиционная конструкция с плотностью 0,95 от стандартной (тау); типы ЇЇ-ІУ - с переменной плотностью по глубине полотна: П тип в диафрагме из слоев грунта толщиной по 0,20-0,30 м с повышенной плотностью (K.vjs= 1,0-1,05 W ), применяется при мощных источниках увлажнения полотна сверху и снизу; 1-ІУ типы рекомендуются при отсутствии .увлажнения снизу или слабом действии источника увлажнения снизу. При возведении земляного полотна на орошаемых землях плодородный слой, снятый с отведенной под насыпь полосы,используется для замещения объёма грунта, выбранного из боковых резервов для отсыпки насыпи.

При этом работы выполняют в следующем порядке: срезка плодородного слоя почвы по всей его глубине на ширину основания земляного полотна и временного резерва с перемещением за пределы резерва; разрыхление основания земляного полотна на глубине 25 см с последующим уплотнением до требуемой плотности; отсыпка нижнего слоя земляного полотна из грунта бокового резерва, разравнивание и уплотнение; выравнивание бокового резерва и распределение по его поверхности плодородного слоя почвы. При наличии в районе строительства дороги грунтов, непригодных для отсыпки насыпи, целесообразно использовать их для засыпки нижней части боковых резервов. Недостающий объём грунта получают из сосредоточенных- резервов. Учесть особенности и разнообразие природных условий путем внесения поправок в расчётную влажность на их особенность и нетипичность (см.табл.4.4) невозможно без ущерба надежности или экономичности проектного решения, поскольку поправки рассчитаны на наиболее неблагоприятные условия. Следовательно., для средних и благоприятных условий конструкция будет работать с неоправданным запасом. Исключить ненужный запас прочности позволяет предложенный метод проектирования расчётного состояния земляного полотна. Настоящий метод разработан для принятия оптимального проектного решения на основе комплексного рассмотрения системы "земляное полотно-дорожная одежда" с максимальным и дифференцированным учётом погодио-климатических условий, конструктивных особенностей элементов дорожной конструкции, наличия местных материалов, их строительных возможностей и в первую очередь строительных возможностей грунта, как наиболее дешевого строительного материала.

В настоящее время проектирование земляного полотна с точки зрения его прочности отсутствует и сводится к использованию табличных значений Et С, Р, приведенных в нормативных документах и являющихся постоянными для всей дорожио-климатической зоны. Вариантные проработки и оптимальные решения при таком положении невозможны. Проектирование земляного полотна практически сводится к соблюдению его геометрии и плотности. При этом имеется в виду, что прочность земляного полотна будет автоматически обеспечена. Инженерная мысль проектировщика практически не используется. Поэтому проектные решения неэкономичны и имеют неоправданный запас прочности.

Похожие диссертации на Уточнение норм проектирования и конструкций земляного полотна автомобильных дорог в условиях Средней Азии на основе исследования его водно-теплового режима