Материал: Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1

щейся влаги определяют аналогично предыдущему случаю, с учетом того, что влажность грунта изменяется от начальной: капиллярной влажности Wк до молекулярной влагоемкости W0.

По мере промерзания весь подвешенный столб капиллярной: воды подтягивается кверху. Таким образом, во втором расчетном случае учитывают перемещение воды в зоне положительных темпе­ ратур. Наблюдения показали, что в этом случае путь фильтрации воды изменяется пропорционально корню квадратному из продол­ жительности промерзания tHP:

где kK— коэффициент капиллярной влагопроводимости грунта, см2/сут.

Средний за время £Кр путь фильтрации

Следовательно, условный градиент притока капиллярной вла ги в этом случае

V 12AzK^Kp

Скорость притока капиллярной влаги

127"

3.В местностях с близким от поверхности стоянием уровня

трунтовых вод (постоянно сырые места) осеняя влажность грун­ та может быть принята равной капиллярной влагоемкости грунта. Путь подтягивания воды к замерзшему слою сокращается по мере роста глубины промерзания (рис. 7.6, в)

где Я — глубина уровня грунтовых вод от поверхности грунта.

Аналогично предыдущему

Приток воды в зону промерзания

*кр

Q3= ^ v3dt = 2kKW« ~ Wо х а3

(7.14)

Х (Я ‘" Н - У 2а„.с<кр У 2а» - ^ )'

Уравнение (7.13) отражает процесс перемещения влаги лишь при hKV<.H. При hKp = H знаменатель становится равным нулю и скорость получается бесконечно большой. Поэтому формула (7.13) применима лишь до hKр<;0,75 Н. Для больших глубин проф. М. Б. Корсунский предложил пользоваться эмпирической форму­ лой

_____ 2АК(Wк —Г 0)_____

(7.15)

0,125Я ехр [2,8(1 — Акр)/Я ]

Зная количество воды, поступившей в промерзающую зону за определенное время, можно, допуская, что вся вода замерзает, оп­ ределить для всех случаев увлажнения соответствующую высоту пучения

Средние значения входящих в формулы коэффициентов молеку­ лярной и капиллярной влагопроводимости для разных грунтов по данным Н. А. Пузакова, приведены в табл. 7.3.

7.5. Дорожно-климатическое районирование СССР

Разнообразие климатических, почвенно-грунтовых и гидрологи­ ческих условий на обширной территории СССР не позволяет про-

128

ектировать земляное полотно и дорожную одежду во всех клима­ тических зонах СССР по единым правилам.

Построенная автомобильная дорога, подвергаясь воздействию климатических факторов, участвует во всех естественно-историче­

климатические зоны положено естественно-историческое райониро­ вание, которое делит территорию СССР на ряд зон, отличающихся общностью климата, гидрологических и геоморфологических усло­ вий. Следствием относительного постоянства в пределах каждой зоны тепла и влаги являются примерно однородные типы почв и растительности.

Предусматриваемое при проектировании дорог возвышение ни­ за дорожной одежды над источниками увлажнения и очистка доро­ ги от снега в процессе эксплуатации, увеличивающая глубину промерзания земляного полотна, несколько меняют водно-тепло­ вой режим земляного полотна по сравнению с прилегающей мест­ ностью. Поэтому границы дорожно-климатических зон не совпада­ ют точно с границами естественно-исторического районирования.

Однако сопоставление карты дорожного районирования со схе­ мой распространения почвенных типов (рис. 7.7) и с картой ланд­ шафтных зон на территории СССР (рис. 7.8) показывает, что зоны дорожного районирования примерно соответствуют границам поч­ венных и ландшафтно-географических зон.

По дорожно-климатическим условиям территория СССР разде­

Канск — Туран — Горно-Алтайск — госграница СССР — Благове­ щенск — Биробиджан — Николаевск-на-Амуре. Эта зона включает в себя географические зоны тундры, лесотундры и северо-восточ­ ную часть лесной зоны; характеризуется переувлажнением верх­ них слоев грунта. Просачиванию воды вглубь препятствует распо­ ложенный вблизи от поверхности грунта мерзлый грунт. Испаре­ ние незначительно в связи с кратковременностью теплого периода года.

Так как исключительно сильно проявляется зависимость глуби­ ны залегания вечномерзлого слоя от растительного покрова, рель­ ефа и экспозиции склонов по отношению к странам света, типовых рекомендаций по конструкциям земляного полотна и дорожной одежды для I дорожно-климатической зоны не дается. В I зоне выделяют три подзоны, различающиеся по температуре вечномерз­ лых грунтов и влажности сезонно оттаивающего слоя;

биджан — Николаевск-на-Амуре до государственной границы с КНР. В нее входят также Сахалин и южная часть Камчатки. По­ ложение южной границы зоны в пределах европейской части тер­ ритории СССР примерно соответствует северной границе серых лесных почв и лесной ландшафтной зоны. Характеризуется избы­ точным увлажнением грунта вследствие значительного количества выпадающих осадков, малой испаряемости и высокого расположе­

ней придется выделить несколько самостоятельных зон на основе точного учета географических закономерностей распределения природных факторов, влияющих на работу дорожных одежд в раз­ ные периоды года. Пока в ней выделяют лишь северную и южную подзоны, различающиеся по влажности грунтов земляного полотна

Куйбышев — Магнитогорск — Омск— Бийск — Туран. При оценке необходимого возвышения бровки земляного полотна под источни­ ками увлажнения к ней относят также Кубань и западную часть Северного Кавказа. Южная граница зоны соответствует северной границе распространения черноземных почв. По почвенным типам III зона располагается в пределах оподзоленных почв лесостепи и выщелоченных черноземов; грунтовые воды залегают глубоко. Зо­ на характеризуется значительным увлажнением весной и осенью. В отдельные годы коэффициент увлажнения для разных районов зоны составляет 1—0,6;

IV — зона недостаточного увлажнения; охватывает обширные

степи Северного Кавказа. В северной части зона относится к лесо­ степи, на правобережье Днепра распространены смешанные леса, южная часть левобережья представляет собой степь. Зона харак­ теризуется умеренной влажностью верхних слоев грунта вслед­ ствие значительной испаряемости и небольшого количества осадков.

Коэффициент увлажнения составляет 0,6—0,3. Грунтовые воды расположены на большой глубине;