L - длина пути фильтрации, равная половине ширины дренирующего слоя при двухскатном профиле и полной его ширине - при односкатном, i - поперечный уклон низа дренирующего слоя.
Рисунок 4 – Номограмма для расчета толщины дренирующего слоя по методу осушения при пути фильтрации L = 12 м
L - длина пути фильтрации, равная половине ширины дренирующего слоя при двухскатном профиле и полной его ширине - при односкатном, i - поперечный уклон низа дренирующего слоя.
Рисунок 5 – Номограмма для расчета толщины дренирующего слоя по методу осушения при пути фильтрации L = 7 м
L - длина пути фильтрации, равная половине ширины дренирующего слоя при двухскатном профиле и полной его ширине - при односкатном, i - поперечный уклон низа дренирующего слоя.
Рисунок 6 – Номограмма для расчета толщины дренирующего слоя по методу осушения при пути фильтрации L = 5 м
L - длина пути фильтрации, равная половине ширины дренирующего слоя при двухскатном профиле и полной его ширине - при односкатном, i - поперечный уклон низа дренирующего слоя.
Рисунок 7 – Номограмма для расчета толщины дренирующего слоя по методу осушения при пути фильтрации L = 3,5 м
При расчете номограмм принят коэффициент фильтрации Кф =3 м/сут L – см. рисунок 1; i - поперечный уклон низа дренирующего слоя.
5.1.5 Приток воды в основание дорожной одежды. В основание дорожной одежды поступает вода, которая освобождается при таянии переувлажнённого грунта земляного полотна под проезжей частью и обочиной, и вода от атмосферных осадков, которая внедряется через поверхность дороги из придорожной полосы.
Приток воды в основание традиционной конструкции, которая приходится на 1 м2 проезжей части q через сутки и Q за весь расчетный период весной, определяют по таблице 3.
Таблица 3
Дорожно-климатическая зона | Схема увлажнения рабочего слоя | Объем воды *103, поступающей в основание дорожной одежды из грунта | |||
супеси легкой и песка пылеватого | суглинка и глины | суглинка пылеватого | супеси пылеватой | ||
II | 1 | 15/2,5 | 20/2 | 35/3 | 80/3,5 |
2 | 25/3 | 50/3 | 80/4 | 130/4,5 | |
3 | 60/3,5 | 90/4 | 130/4,5 | 180/5 | |
III | 1 | 10/1,5 | 10/1,5 | 15/2 | 30/3 |
2 | 15/2 | 25/2 | 30/2,5 | 40/3 | |
3 | 25/2,5 | 40/2,5 | 50/3,5 | 60/4 | |
IV и V | 3 | 20/2 | 20/2 | 30/2,5 | 40/3 |
Примечания 1 В числителе дан общий объем воды Q м3/м2, поступающей в основание за весь расчетный период, в знаменателе (q в м3/(м2сут).) – за сутки. Для насыпей из непылеватых грунтов высотой более требуемой СНиП (см. таблица 2) во II дорожно-климатической зоне принимают q = 1,5 м3/(м2сут). 2 При наличии разделительной полосы для участков насыпей, проходящих в нулевых отметках высотой меньше требуемой СНиП во II дорожно-климатической зоне, расчетные значения q повышают на 20 %. | |||||
Таблица 4 – Значения коэффициентов Кпк и Кг
Дорожно-климатическая зона | Схема увлажнения | Кпк для грунтов | Кг для пылеватых грунтов | |
непылеватых | пылеватых | |||
II | 1 | 1,5 | 1,5 | 1,0/1,0 |
2 | 1,5 | 1,6 | 1,2/1,2 | |
3 | 1,6 | 1,7 | 1,3/1,2 | |
III | 1 | 1,4 | 1,5 | 1,0/1,0 |
2 | 1,4 | 1,5 | 1,1/1,0 | |
3 | 1,5 | 1,6 | 1,2/1,1 | |
IV и V | 3 | 1,5 | 1,3 | 1,1/1,0 |
Примечания 1 Для непылеватых грунтов Кг = 1,0. 2 В числителе – для дорог I и II категории, в знаменателе – III и IV. | ||||
i1, i2 - продольные уклоны выше и ниже перелома профиля; Кф - коэффициент фильтрации, м/сут.; п - коэффициент пористости дренирующего слоя
Рисунок 8 – Номограмма для определения коэффициента Квог увеличения объема воды в дренирующем слое в местах изменения вогнутого профиля
5.1.6 Для уменьшения притока поверхностной воды в основание проезжей части и в грунт земляного полотна нужно предусматривать одно или несколько из таких мероприятий:
-устройство тротуаров или укрепления обочины с предоставлением им надлежащего поперечного уклона;
-устройство бордюров возле краев проезжей части;
-обеспечение правильных размеров берм и крутизны уклонов на участках, где отсутствуют близко размещенные здания;
-обеспечение правильного размещения боковых канав;
-устройство монолитных слоев основания проезжей части;
-устройство дренирующих прослоек из геосинтетических материалов и геокомпозитов.
При окончательном определении расчетного притока в дорожную конструкцию следует учитывать реализацию того или другого мероприятия, которое приводит к понижению притока воды в дренирующий слой по таблице 5.
Таблица 5
Мероприятие | Схема увлажнения | Коэффициент уменьшения притока воды в дренирующий слой Kр для грунта | ||
супеси | легкого суглинка | тяжелого суглинка, глины | ||
| Укрепление обочин (по отношению к неукрепленным) | 1 | 0,80 | 0,85 | 0,88 |
2, 3 | 0,85 | 0,95 | 0,95 | |
| Тротуары | 1 | 0,70 | 0,75 | 0,80 |
2, 3 | 0,90 | 0,90 | 0,95 | |
| Монолитные слои основания с остаточной пористостью материала до 5 % /(5 %-10 %) | 1 | 0,80 0,90 | 0,80 0,90 | 0,80 0,90 |
2, 3 | 0,90 0,95 | 0,90 0,95 | 0,90 0,95 | |
Примечание – Если предусмотрено два или несколько видов мероприятий, то соответствующие данные таблицы следует суммировать. | ||||
5.1.7 Полная толщина дренирующего слоя, работающего по принципу поглощения, определяется по формуле (4)
hn = (Q/(1000 п) + 0,3hзап):(1 - зим), (4)
где Q – расчетное количество воды, накапливающейся в дренирующем слое за весь расчетный период, м3/м2 (см. таблицу 3);
зим – коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания (таблица 3);
п – пористость материала, доли единицы.
5.1.8 Дренирующий слой в конструкции с прикромочным дренажом, усиливающим процесс движения воды в песке мелком и средней крупности, рассчитывают с помощью номограмм (рисунок 9).
По номограммам рисунков 3-7 и 9 можно также определять требуемые значения коэффициента фильтрации дренирующего слоя при известных других параметрах дренажной конструкции.
а - мелкий песок; б - песок средней крупности
Рисунок 9 – Номограмма для расчета толщины дренирующего слоя в конструкции с прикромочным дренажом
5.1.9 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):
hп = (qp Tзап / n + 0,3hзan): (1 - зим), (5)
где Тзап – средняя продолжительность запаздывания начала работы водоотводящих устройств, сут, для II дорожно-климатической зоны Тзап = 4 6 сут, для III дорожно-климатической зоны Тзап = 3 4 сут (большее значение – для мелких песков);
п – пористость материала, доли единицы;
зим – коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания (таблица 6);
qp - расчетное значение воды, поступающей за сутки (формула 2).
Таблица 6
Толщина дренирующего слоя, м | Значение коэффициента φзим для II - ой дорожно-климатической зоны при пористости n, равной | |||
0,40 | 0,36 | 0,32 | 0,28 | |
До 0,1 | 0,49 | 0,59 | 0,68 | 0,78 |
0,2 | 0,43 | 0,52 | 0,62 | 0,71 |
0,3 | 0,37 | 0,46 | 0,55 | 0,65 |
0,4 | 0,30 | 0,40 | 0,49 | 0,58 |
0,5 и более | 0,24 | 0,33 | 0,42 | 0,51 |
Примечания 1 Промежуточные значения φзим определять по интерполяции в зависимости от пористости песка и толщины дренирующего слоя. 2 В III дорожно-климатической зоне величину зим следует уменьшить на 20 %. | ||||