Приложение 1. Типы увлажнения рабочего слоя земляного полотна

Приложение 1

Типы увлажнения рабочего слоя земляного полотна

Для проектирования мероприятий по регулированию водно-теплового режима необходимо предварительно установить тип увлажнения рабочего слоя земляного полотна по таблице настоящего приложения.

Тип увлажнения рабочего слоя земляного полотна	Основные источники увлажнения	Признаки данного типа увлажнения
1	Атмосферные осадки	Поверхностный сток на местности обеспечен, в выемке продольный уклон дороги не менее 20%о.
		Грунтовые воды или верховодка залегают на "безопасной" глубине от верха покрытия проезжей части
2	Атмосферные осадки + поверхностные воды, застаивающиеся вблизи дороги в осенний и весенний периоды года	Поверхностный сток на местности не обеспечен, в выемке продольный уклон дороги менее 20%о. Отсутствуют специальные инженерные мероприятия по защите земляного полотна от увлажнения поверхностными водами. Положение расчетного горизонта грунтовых вод или верховодки то же, что и при первом типе увлажнения
3	Атмосферные осадки + грунтовые воды или верховодка или атмосферные осадки+поверхностные воды при круглогодичном их стоянии у подошвы насыпи	Расчетный горизонт грунтовых вод или верховодки залегает выше "безопасной" глубины. Почвы с признаками заболачивания и болотные почвы. Отсутствуют специальные инженерные мероприятия по защите земляного полотна от увлажнения поверхностными и грунтовыми водами и верховодкой

Под рабочим слоем нужно понимать часть полотна, располагающуюся в пределах земляного полотна от низа дорожной одежды на 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия проезжей части.

В качестве расчетных горизонтов грунтовых вод следует принимать их наивысшие уровни осенью и весной в период между капитальными ремонтами дорожной одежды (см. разд. 3 настоящего Пособия). При наличии верховодки за расчетный уровень этих вод принимают горизонт оглеения.

"Безопасную" глубину залегания грунтовых вод и верховодки от верха покрытия проезжей части осенью перед промерзанием земляного полотна Н_б.ур(ос), м, и весной в период оттаивания Н_б.ур(в), м, определяют по выражениям:

; (1)

, (2)

где - толщина дорожной одежды, м; - глубина промерзания земляного полотна от низа дорожной одежды, м; - высота капиллярного поднятия воды в грунте, м; 1,5 - минимальная толщина рабочего слоя земляного полотна, м.

Следует иметь в виду, что формула (1) настоящего приложения применима при м. В противном случае .

При устройстве под рабочим слоем земляного полотна на всю его ширину гидроизолирующих или капилляропрерывающих прослоек нужно принимать, что грунтовые воды и верховодка залегают на "безопасной" глубине.

Глубину промерзания вычисляют по формуле (44) при предварительно намеченной конструкции дорожной одежды, требуемой плотности земляного полотна при строительстве дороги и плотности грунтов естественного основания ниже рабочего слоя (см. п. 1.6) и при влажности грунтов, равной капиллярной влагоемкости (см. п. 2.2 настоящего Пособия).

Для участков дорог, проектируемых в насыпи высотой менее 1,5 м, а также в выемках нужно принимать высоту капиллярного поднятия по формуле

, (3)

где 1,01 - величина по формуле (32) при температуре 5°С; , , , - удельные движущие силы менисков воды при температуре 10°С соответственно в I, II, III, IV группах капилляров грунта, Па; - плотность воды, ; g - ускорение свободного падения, .

Значения ; ; ; следует устанавливать экспериментально, согласно прил. 2, или принимать по табл. 7 для грунта естественного основания.

При расположении в основании насыпи или выемки нескольких слоев грунта разных типов или плотности толщиной не менее 0,2 м расчет по формуле (3) настоящего приложения следует начинать для слоя грунта над горизонтом грунтовых вод или верховодки. При величине менее толщины этого слоя расчет закончен. Полученная величина является искомой. В противном случае нужно определить величину для следующего слоя грунта над горизонтом грунтовых вод или верховодки. При величине менее суммарной толщины этого слоя и нижележащего слой грунта над горизонтом грунтовых вод или верховодки расчет закончен. Полученная величина является искомой. В противном случае нужно продолжить расчет для следующего слоя грунта и т.д.

Расчет "безопасных" глубин залегания грунтовых вод и верховодки на участках дорог, проектируемых в насыпи высотой более 1,5 м, нужно устанавливать по формулам (1) и (2) настоящего приложения с учетом капиллярного поднятия воды в грунтах насыпи.

Поступление капиллярной воды в насыпь можно ожидать в том случае, когда величина капиллярного поднятия воды в грунтах естественного основания по формуле (3) настоящего приложения больше расстояния по вертикали от подошвы насыпи до горизонта грунтовых вод и верховодки осенью или весной.

При наличии таких условий нужно устанавливать высоту капиллярного поднятия воды в грунтах насыпи по формуле

, (4)

где , , , - расстояния, на которые просочилась вода соответственно в I, II, III, IV группах капилляров грунта насыпи от горизонта грунтовых вод или верховодки, м.

Значения , , , следует устанавливать по формулам (28) - (33). При расчете "безопасной" глубины залегания грунтовых вод в весенний период следует принимать продолжительность капиллярного поднятия воды в грунтах насыпи равной 15 и 10 сут соответственно для II и III дорожно-климатических зон.

При расчете "безопасной" глубины залегания грунтовых вод в осенний период следует определять продолжительность капиллярного поднятия воды в грунтах насыпи , сут, по формуле

, (5)

где - высота капиллярного поднятия воды в грунтах естественного основания по формуле (3) настоящего приложения, м; , - глубина залегания уровня грунтовых вод от поверхности земли соответственно в осенний период [по формуле (26)] и в летний период (по среднемноголетним данным, м); - продолжительность периода от начала осени до наступления устойчивого промерзания грунта, сут.

За начало осени следует принимать дату устойчивого перехода температуры воздуха через 10°С, за начало промерзания грунта - через минус 5°С.

На местности с необеспеченным поверхностным стоком, на котором выдерживается "безопасное" расстояние от уреза воды до бровки земляного полотна, следует принимать 1-й тип увлажнения рабочего слоя земляного полотна при условии залегания грунтовых вод или верховодки на "безопасной" глубине.

Величину "безопасного" расстояния от уреза поверхностной воды (отсутствующей не менее 2/3 летнего периода) нужно принимать: равным 5 - 10 м - при супесях; 2 - 5 м - при легких пылеватых суглинках и 2 м - при тяжелых пылеватых суглинках и глинах (меньшие значения следует принимать для грунтов с большим числом пластичности; при залегании различных грунтов - принимать наибольшие значения).

При отсутствии на дороге I технической категории устройств по отводу воды с разделительной полосы следует принимать 2-й тип увлажнения рабочего слоя земляного полотна.