Расчет устойчивости и осадки земляного полотна на участках засоленных грунтов

Проектирование автомобильных дорог в особых условиях

Дороги обладают большой протяженностью и, следовательно, могут пролегать как на равнинных участках, так и в горной местности.

Для начала работы над проектом необходимо собрать имеющиеся исходные данные и оценить его особенности, а именно:

• природные условия района проектирования (растительность, климатическая зона, количество осадков, толщина снежного покрова, глубина промерзания, условия снегозаносимости и т.д.);
• административно-хозяйственный характер территории (промышленность, сельское хозяйство, лесные массивы, водные ресурсы и т д.);
• топографические условия (рельеф, наибольшие и наименьшие отметки, изменения поперечного уклона и т.д.);
• грунтово-геологические условия, характер основных грунтов, заболоченность, уровень грунтовых вод).

Подобная структуризация исходных данных позволяет выявить любые отклонения, которые повлияют на проектные решения. Самыми частыми являются горная местность и засоленность грунтов. В первом случае основные элементы автомобильной дороги проектируются исходя из величины уклонов и природных условий. Горную дорогу ведут вдоль горной реки от одного населенного пункта к другому.

Засоленные грунты также сильно влияют на принимаемые в ходе проектирования решения. Неоднородность осадки засоленного грунта может стать причиной разрушения дорожного полотна, поэтому выполняется прогноз осадки, опирающийся на данные, представленные в отчетах по инженерно-геологическим изысканиям.

Расчет устойчивости и осадки земляного полотна на участках засоленных грунтов

Расчет выполняется исходя из условия, что отношение допустимой нагрузки к фактической больше или равно единицы. Фактическая нагрузка рассчитывается как объемный вес грунта насыпи, умноженный на ее высоту.

Допускаемая нагрузка рассчитывается по формуле, которая учитывает ширину подошвы насыпи, коэффициент трения, сцепление, плотность грунтов, средний объемный вес грунта.

Плотность грунтов насыпи зависит от их типа, к примеру:

• плотность сухого крупного и гравелистого грунта естественного отложения оставляет 1560-1710 кг на кубический метра, а насыпной составляет 1290-1410 килограмм на кубический метр;
• плотность сухого тяжелого суглинка естественного отложения составляет 1580-1740 килограмм на кубический метр, а плотность тяжелого суглинка насыпного составляет 1410-1450 килограмм на кубический метр;
• плотность легкой супеси естественного отложения составляет 1510-1680 килограмм на кубический метр, а насыпная супесь имеет плотность 1310-1500 килограмм на кубический метр. При стандартном уплотнении добиваются плотности 2680-2720 килограмм на кубический метр.

Далее выполняется прогноз осадки, который формируется путем разделения сживаемой толщи грунта на элементарные слои. Осадка суммируется из осадок в каждом элементарном слое с учетом модуля осадки при нормальном давлении.

Слабо и среднезасоленные грунты допускается использовать в насыпях при выполнении расчетов на устойчивость. Сильнозасоленные грунты разрешено использовать в качестве материала насыпи только на определенном типе местности при соблюдении мер, предотвращающих большее засоление. Отрицательные свойства грунтов должны быть нейтрализованы.

Рисунок 1. Виды деформации земляного основания под действием нагрузки. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

При проектировании земляного полотна должно быть исключено боковое выдавливание слабых грунтов, располагающихся в основании. При этом важно, чтобы интенсивная часть осадки завершилась до финишного покрытия.

Насыпи на засоленных грунтах могут применяться с резервами или без. Резервы проектируют, если на участке грунтовые воды залегают на глубине не менее одного1 метра. Между резервом и УГВ должно быть не меньше 30 сантиметров. Без резерва можно обойтись при высоком уровне грунтовых вод и привозном грунте.