57. Источник увлажнения рабочего слоя земляного полотна

Увлажнением является: амосфер. осадки, грунтовые и поверхностные воды

Источник увлажнения- то, откуда поступает вода для увлажнения зем. полотна

58. Зимнее перераспределение влажности в рабочем слое и образование пучений

Оно происходит в расколах при наличии источника увлажнения и температурного градиента

В качестве источника увлажнения явл. осадки и грунтовые воды

Грунтовые воды первые от поверхности горизонта земли слой залегания вод

Вид грунтовых вод:

1. Агрессивная

2. Гравитационная свободная

3. Капилярная

4. Парообразная

5. Плёночно-связанная

6. Прочно-связанная

7. Рыхло-связанная

В теле зем потока у ур-ня ГВ t-ра выше чем t-ра верхнего слоя промёрзшего грунта

Разница между t₁ и t₂ в процессе замерзания достигает 4-6 град. Под влиянием разности t-ур(t-ный градиент) влага перемещ. От тёплого грунта к границе промерзания

В грунтах происходит непрерыв. топло-обмен по его капилярам и парам.

Температурный градиент вызывает термодиффузию воды и пара которые замещают друг друга

Образование пучин- процесс, вызван перераспредилением влаги в зим период в зем полотне в результате подтягивания влаги по капилярам влаги из ниж слоёв в верхние с образованием ледяных прослоек, кот в весенний период резко снижают его прочность.

Пучина- процесс деф-ции зем полотна проявляющ во взбугривании, а в период оттаивания в проломах

По источникам питания:

1. Поверхностные

2. Коренные

3. Смешанные

59. Весеннее переувлажнение грунта рабочего слоя

Оно связано с оттаиванием грунта и насыщением свободной водой.

Сковывающийся в прослойках лед оттаивает и заполняет поры свободной водой

После оттаивания льда вода скапливается над ещё неоттаевшим грунтом

При медленном оттаивании при v до 4см/сут часть воды успевает испариться

При оттаивании v >7см/сут происходит интенсивное влагонакопление в порах грунта

В период наиболее неблагоприятного расч. сост. грунта в теч которого наблюдается минимальная прочность

Т_Р=h_{кр от}/v_от

h_{кр от}= критическая граница оттаивания

v_от= средняя скорость оттаивания

За начало расчёта периода берут дату перехода t-ур весной через 0⁰С

Z_к=Z_н+ Т_Р

60,61

Различают следующие методы регулирования водно-теплового режима рабочего слоя земляного полотна (ЗП):

Возвышение бровки ЗП

Понижение уровня грунтовых вод

Устройство морозозащитного слоя

Устройство дренажного слоя

Устройство гидроизоляционных слоев

Регулирование водно-теплового режима рабочего слоя ЗП – это проведение дорожно-строительных работ, которые необходимы по улучшению водно-теплового режима ЗП для того, чтобы прочность дорожной одежды была стабильной в течении года и ряда лет.

Модуль упругости Еу=AW³+BW²+CW+D

A,B,C,D – подбираемые показатели.

Сцепление С=A₁W³+B₁W²+C₁W+D₁

A₁B₁C₁D₁ – подбираемые показатели.

62

Замена пучин грунта – это техническая операция связанная с заменой непригодного грунта новым, отвечающим техническим требованиям с последующим уплотнением.

Грунты по пучинистости делят на 5 груп:

- не пучинистые

- слабо пучинистые

- пучинистые

- очень пучинистые

-чрезмерно пучинистые

β – коэффициент, который учитывает гидрогеологические условия месности

α - коэффициент, который характеризует скорость проникновения в грунт температуры = -1 град

γ - коэффициент, который учитывает тип ЗП

Кп – коэффициент пучения при α=100

Не пучинистые – песок гравелистый, крупный, средний с содержанием частиц меньше 0,5 мм меньше 2%. Кпуч=1.

Слабо пучинистые – мелкий песок с содержанием частиц меньше 0,5 мм меньше 15%, супесь легкая и крупная. Кпуч=1..2 при первом типе местности по увлажнению.

Пучинистые – супесь легкая, суглинки легкие и тяжелые, глина. Кпуч=4..7 для второго и третьего типа местности по увлажнению.

Очень пучинистые – песок пылеватый, супесь пылеватая, суглинок тяжелый. Кпуч=7..10 для второго типа местности по увлажнению.

Чрезмерно пучинистые – супесь тяжелая пылеватая, суглинок мелкий пылеватый. Кпуч>10 для второго и третьего типа местности по увлажнению.

63

Расчет гидроизоляционных и пароизоляционных слоев, которые ограждают снизу дорожную одежду от диффузий водяных паров на участках с глубоким залеганием грунтовых вод. Скорость термодиффузии в несколько раз превышает скорость миграции жидкой фазы воды.

Сущность расчета толщины слоя пароизоляции сводится к тому, чтобы выше ее не происходило конденсации пара, поскольку к концу холодного периода в ЗП и нижнем слое дорожной одежды относительная упругость пара близка к 1. Толщина слоя пароизоляции определяется по формуле:

Рв - упругость водяного пара воздуха в мм

Р в’ – маx упругость водяного пара воздуха принимаемая в зависимости от температуры конца холодно периода

Nв – относительная влажность воздуха в этот период

Рно – max упругость насыщенного пара в плоскости нулевого слоя пароизоляции

r_п – сопротивление перехода пара от покрытия к воздуху

∑ r_п – суммарное сопротивление паропроницаемости слоев одежды и полотна в бывшем слое пароизоляции

Χ- коэффициент учитывающий паропроницаемость.

64

Различают горизонтальный, вертикальный, совершенный, несовершенный, пониженный и прерывающий дренажи.

Дренаж – комплекс инженерных сооружений предназначенный для понижения уровня грунтовых вод под дорожной одеждой.

Горизонтальный – трубчатый дренаж, дренажная галерея, горизонтальные скважины.

Вертикальный дренаж – забивные и сквозные фильтры, колодцы и сифонный дренаж.

Прерывающий дренаж – устройство сооружений на откосах выемок, на косогорах, для перехвата грунтовых вод из водоносного слоя и недопущение их выхода на откос.

Понижающий – сооружение устраиваемое под кюветом для понижения уровня грунтовых вод под а/д для создания требуемого уровня водно-теплового режима ЗП.

65

Расход воды

q – приток воды на 1 погонный метр дрена

К – коэффициент фильтрации

h – глубина воды в водоносном слое

i_в – уклон водоносного слоя

l – длина дрена

Кg – расходная характеристика дренажной трубы

i_g – уклон дренажной трубы

V_d – скорость течения воды в дренажной трубе

W_d – скоростная характеристика трубы

W_d = 3,04d^2/3