Материал: 2493

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Определение расчетной влажности грунта рабочего слоя. Основ-

ными параметрами механических свойств грунта земляного полотна, которыми пользуются в расчетах дорожных одежд на прочность, служат деформационные и прочностные характеристики, модуль упругости Егр, коэффициент Пуассона μгр, угол внутреннего трения φгр и удельное сцепление сгр.

Прочностные и деформационные характеристики грунта зависят от влажности, плотности, структуры, а также от режима его нагружения. Поэтому такие характеристики назначают в два этапа вначале определяют расчетную влажность WP, а затем устанавливают Егр, φгр и сгр при расчетной влажности.

Расчетную влажность дисперсного грунта Wp (доли от влажности на

 

И

 

границе текучести Wт) при суммарной толщине слоев дорожной одежды

zi≥0,75 м определяют по формуле

Д

 

WP = (ѿтаб + 1ѿ-

2ѿ)(1+0,1t) ˗ 3,

(1.7)

где ѿтаб среднее многолетнееАзначение относительной влажности грунта (доли от границы текучести) в наиболее неблагоприятный (весенний) период года в рабочем слое земляного полотна, отвечающего нормам СП по возвышению над источникамибувлажнения, на дорогах с усовершенствованными покрытиями и традиционными основаниями дорожных одежд (щебень, гравий ит.п.) при суммарной толщине одежды до 0,75 м в соответствии с табл. 1.14 [1, та л.1 П.2] в зависимости от дорожно-клима- тических зоныСи подзоны, представленных на рис. 1.4 [1, табл.1 П.2], схе-

мы увлажнения земляного полотна и типа грунта; 1ѿ поправка на осо-

бенности рельефа территории, табл. 1.12 [1, табл.2 П.2]); 2ѿ поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин в соответствии с табл. 1.14 [1, табл. 3 П.2]; 3 поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной одежды, рис. 1.5 [1, рис. 3 П.2]; t коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности потабл. 1.16 [1, табл.2 П.4].

21

 

 

 

 

И

 

 

 

Д

 

 

А

 

 

б

 

 

и

 

 

 

С

 

 

 

 

Рис. 1.4. Дорожно-климатческие зоны и подзоны

22

Таблица 1.12. Среднее многолетнее значение относительной влажности

грунта в наиболее неблагоприятный период года в рабочем слое

 

 

 

Среднее значение влажности

 

, доли

грунта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Дорожно-

Схема

 

 

 

 

суглинка

 

супеси

 

 

 

 

легкого,

 

пылеватой,

увлажнения

супеси

 

песка

 

климатическая

 

тяжелого и

 

тяжелой

рабочего

легкой

пылеватого

 

зона-подзона

тяжелого пы-

 

пылеватой, суг-

слоя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

леватого,

 

линка легкого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

глины

 

пылеватого

 

1

 

0,53

 

0,57

 

 

0,62

 

0,65

I-I

2

 

0,55

 

0,59

 

 

0,65

 

0,67

 

3

 

0,57

 

0,62

 

 

0,67

 

0,70

 

1

 

0,57

 

0,57

 

 

0,62

 

0,65

I-I

2

 

0,59

 

0,62

 

 

0,67

 

0,70

 

3

 

0,62

 

0,65

 

 

0,70

 

0,75

 

1

 

0,60

 

0,62

 

 

0,65

 

0,70

I-I

2

 

0,62

 

0,65

 

 

0,70

 

0,75

 

3

 

0,65

 

0,70

 

 

0,75

 

0,80

 

1

 

0,60

 

0,62

 

 

0,65

 

0,70

II-II

2

 

0,63

 

0,65

 

 

0,68

 

0,73

 

3

 

0,65

 

0,67

 

 

0,70

 

0,75

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

1

 

0,57

 

0,59

 

 

0,62

 

0,67

II-II

2

 

0,60

 

0,62

 

 

0,65

 

0,70

 

3

 

0,62

Д0,64

 

 

0,67

 

0,72

 

1

 

0,63

 

0,65

 

 

0,68

 

0,73

II-II

2

 

0,66

 

0,68

 

 

0,71

 

0,76

 

3

 

 

А

0,70

 

 

0,73

 

0,78

 

 

0,68

 

 

 

 

 

1

 

0,60

 

0,62

 

 

0,65

 

0,70

II-II

2

 

0,63

 

0,65

 

 

0,68

 

0,73

3

 

б

 

0,67

 

 

0,70

 

0,75

 

 

0,65

 

 

 

 

 

1

 

0,65

 

0,67

 

 

0,70

 

0,75

II-II

2

и

 

 

0,70

 

 

0,73

 

0,78

 

0,68

 

 

 

 

 

3

 

0,70

 

0,72

 

 

0,75

 

0,80

 

1

 

0,62

 

0,64

 

 

0,67

 

0,72

II-II

С2

0,65

 

0,67

 

 

0,70

 

0,75

 

3

 

0,67

 

0,69

 

 

0,72

 

0,77

III-III

1

 

0,55

 

0,57

 

 

0,60

 

0,63

 

2-3

 

0,59

 

0,61

 

 

0,63

 

0,67

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

III-III

1

 

0,58

 

0,60

 

 

0,63

 

0,66

 

2-3

 

0,62

 

0,64

 

 

0,66

 

0,70

III-III

1

 

0,55

 

0,57

 

 

0,60

 

0,63

 

2-3

 

0,59

 

0,61

 

 

0,63

 

0,67

IV

1

 

0,53

 

0,55

 

 

0,57

 

0,60

 

2-3

 

0,57

 

0,58

 

 

0,60

 

0,64

V

1

 

0,52

 

0,53

 

 

0,54

 

0,57

 

2-3

 

0,55

 

0,56

 

 

0,57

 

0,6

23

Таблица 1.13. Определение параметра 1ѿ

№ п/п

Тип местности по рельефу

Поправка 1ѿ

1

Равнинные районы

0,00

2

Предгорные районы (до 1000 м выше уровня моря)

0,03

3

Горные районы (более 1000 м выше уровня моря)

0,05

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

Рис.1.5. Графики определения поправки на влияние суммарной толщины

стабильных слоев дорожной одежды: 1 для исходной относительной

 

влажности 0,75W2; 2

 

А

то же 0,85 W2; 4 то же 0,9W2

 

то же 0,8

W2; 3

Таблица 1.14. Таблица определения поправки

2

 

 

 

 

 

 

 

 

б

Д

 

Поправка в ДКЗ

 

 

 

Конструктивная особенность

II

 

IV

 

V

 

 

 

 

 

 

 

 

III

 

 

Основание дорожной одежды, включая слои на гра-

 

 

 

 

 

 

 

 

нице раздела с земляным полотном, из укрепленных

 

 

 

 

 

 

 

 

материалов:

 

 

 

 

 

0,04

0,04

0,03

 

 

 

0,03

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- крупнообломочного грунта песка

 

 

 

 

 

 

- супеси

 

 

 

 

 

 

0,05

0,05

0,05

 

 

 

0,04

 

- пылеватых песков супесей, сугл

нка, зологрунта

0,08

0,08

0,06

 

 

 

0,05

 

Укрепление обочин (неименее 2/3 их ширины)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- асфальтобетоном

 

 

 

 

 

0,05

0,04

0,03

 

 

 

0,02

 

- щебнем (гравием)

 

 

 

 

 

0,02

0,02

0,02

 

 

 

0,02

 

Дренаж с продольными трубчатыми дренами

 

0,05

0,03

-

 

 

 

-

 

Устройство гидроизолирующих прослоек из поли-

0,05

0,05

0,03

 

 

 

0,03

 

мерных материалов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Устройство теплоизолирующего

слоя, предотвра-

Снижение расчетной влажности до

 

щающего промерзание

 

 

 

 

 

полной влагоемкости при требуе-

 

 

 

 

 

 

 

 

мом Купл грунта

 

 

Грунт в активной зоне земляного полотна в "обойме"

Снижение расчетной влажности до

 

 

 

 

 

 

 

 

оптимальной

2ѿ

 

 

Грунт, уплотненный до Купл = 1,031+1,05 в слое 0,3-

-

0,03-0,05

0,03-0,05

 

 

 

0,03-0,05

 

0,5 м от низа дорожной одежды, расположенном ни-

 

 

 

 

 

 

 

 

же границы промерзания

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Примечание. Поправки

2

по пунктам №1

и 2

следует

принимать

 

только при

1-й схеме увлажнения рабочего слоя, а по пунктам №5 при 2 и 3-й схемах.

24

Таблица 1.15. Коэффициент нормированного отклонения

Кн

0,70

0,75

0,80

0,85

0,90

0,95

0,98

 

0,52

0,68

0,84

1,06

1,32

1,71

2,19

Модуль упругости грунта (модуль Юнга) − коэффициент пропорциональности между вертикальным давлением на грунт и относительной вертикальной деформацией грунта. Определяется по опытам на сжатие при разгрузке первоначально уплотненного образца. Модуль упругости − общее название нескольких физических величин, характеризующих способность твёрдого тела (материала, вещества) упруго деформироваться (то есть не постоянно) при приложении к нему силы. В области упругой деформации модуль упругости тела в общем случае зависит от напряжения и определяется производной (градиентом) зависимости напряжения от деформации, то есть тангенсом угла наклона.

Модуль деформации − коэффициент пропорциональности линейной связи между приращениями давления на образец и его деформацией.

Таблица 1.16. Расчетные значения модулей упругости грунтов

Грунт

 

 

Модуль упругости при относительной влажности W/Wт, MПa

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

0,5

 

0,55

 

0,60

0,65

0,70

 

0,75

 

0,80

0,85

0,90

0,95

Песок:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- крупный

 

 

 

 

 

 

 

 

130

 

 

 

 

 

- средней крупности

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

120

 

 

 

 

 

- мелкий однородный

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

- пылеватый

 

 

 

 

 

 

 

75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

96

 

90

 

84

78

72

 

66

 

60

54

48

43

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Супесь:

 

2

 

 

53

49

 

45

 

43

42

41

40

- легкая пылеватая

70

 

60

 

56

 

 

- тяжелая пылеватая

108

 

90

 

72

54

46

 

38

 

32

27

26

25

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- легкая крупная

 

 

 

 

 

 

 

 

65

 

 

 

 

 

Суглинок:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- легкий, тяжелый

 

 

 

 

 

50

41

 

34

 

29

25

24

23

 

С

90

 

72

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- легкий пылеватый

108

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- тяжелый пылеватый

 

 

 

 

 

54

46

 

38

 

32

27

26

25

Глины

 

 

 

 

 

 

50

41

 

34

 

29

25

24

23

На основе определенной расчетной влажности дисперсного грунта Wp необходимо определить по табл. 1.16, 1.17, 1.18 характеристики грунта (по заданию): расчетное значение модулей упругости (Е, МПа); расчетные значения сдвиговых характеристик сцепление (сд, сст, МПа) и угол внутреннего трения (φд, φст, º) определяются в зависимости от расчетного числа приложения расчетной нагрузки определяем характеристики).

25

Источник: https://studfile.net/preview/16408550/