Водонагреватели,(газовые колонки)

Последние статьи

Эвакуационные выходы их технического этажа: основные характеристики, необходимое количество
Строгое соблюдение правил обустройства эвакуационных путей и выходов и организация необходимого их количества безусловно является первым шагом к обеспечению надежной пожарной безопасности здания и находящихся

Гост 30494 96 заменен на сп
Взамен ГОСТ 30494-96 пример расчета стены. в результате применения которых на добровольной основе программа для проведения. РАГС 30494-2011 «здания. и методы контроля стандарт параметры. br Стандарт не

Горпроект Городской Проектный институт Жилых и Общественных Зданий
В разделе " Проектирование, строительство зданий и сооружений " справочника "Нефтяная и газовая промышленность России" содержится информация о компании Горпроект Городской Проектный институт Жилых и Общественных

Как определять количество этажей и этажность, в частности при наличии в здании технических этажей и техподполья. Включение в подсчет количества этажей технического подполья высотой 1,8 м и менее, с локальным увеличением высоты технического подполья в помещ
Термин «количество этажей» закреплен в статье 49 Градостроительного кодекса Российской Федерации и не может заменяться термином «этажность». В соответствии с приложением «Г» к СП 118.13330.2012

Как определять количество этажей и этажность, в частности при наличии в здании технических этажей и техподполья. Включение в подсчет количества этажей технического подполья высотой 1,8 м и менее, с локальным увеличением высоты технического подполья в помещ
Термин «количество этажей» закреплен в статье 49 Градостроительного кодекса Российской Федерации и не может заменяться термином «этажность». В соответствии с приложением «Г» к СП 118.13330.2012

ТЕХНИЧЕСКИЙ ЭТАЖ
ТЕХНИЧЕСКИЙ ЭТАЖ   ТЕХНИЧЕСКИЙ ЭТАЖ — этаж, используемый для размещения инженерного оборудования и коммуникаций. Технический этаж располагается под зданием (техническое подполье), над верхним этажом

Высота технических этажей при размещении в подвалах
Подполья, в которых прокладываются транзитные трубопроводы, должны быть высотой не менее 1,8 м до выступающих частей, а при отсутствии транзитных сетей не менее 1,6 м; подвалы не менее 1,8 м до выступающих

Сталинская высотка в Москве на площади Красных Ворот
Строительство административно-жилого здания у Красных Ворот, что на Садовой-Спасской, 21 продолжалось с 1948 по 1952 год. Как и все сталинские высотки, здание имеет пирамидальную структуру — в центре 24

История дома: высотка на площади Красных Ворот
Адрес:  Москва, Садовая-Спасская улица, 21. Высотное здание на площади Красных Ворот Высотное здание на площади Красных Ворот одно из уникальных зданий, которое относится к сталинским высоткам. Уникальность

Госте 30494 96
ГОСТ 30494-96 Здания жилые и исключений нет. Причем в ГОСТе границей между этими периодами считается причём тут санпин отменён? вообще-то стране жилые. В каком госте приводится таблица оговорорено вам.

Новости, объявления.

Наш магазин «Меркурий»переехал по новому адресу пр.Северный 1 и переименован теперь в магазин «ТеплоМаг».Телефоны остались прежние. Ассортимент тот же: котлы отопления, газовые водонагреватели (колонки), радиаторы отопления, счетчики газа.______________________Магазин ТеплоМаг предлагает в розницу и оптом алюминевые радиаторы comfort SH-CO-500A-3 высота 500мм ширина 96мм. При покупке до 300секций цена 300руб (за 1 секцию), от 300 до 500 секций 260р, свыше 500 секций цена 240р. Есть возможность доставки. Стоимость доставки оговаривается отдельно.

Сейчас на сайте

· Гостей: 1

· Пользователей: 0

· Всего пользователей: 715
· Новый пользователь: Vard11

Мини-чат

Вы должны авторизироваться, чтобы добавить сообщение.

Нет сообщений.

Главная

Особенности изысканий и проектирования автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты

Опубликовано: 02.09.2018

Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР

Омский политехнический институт

В.А. Давыдов

ОСОБЕННОСТИ ИЗЫСКАНИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ В РАЙОНАХ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ

Омск - 1979

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

В пособии изложены основы мерзлотоведения, дано распространение вечномерзлых грунтов. Приведены принципы проектирования дорог, изложены особенности расчета на прочность дорожных конструкций и теоретические основы водно-теплового режима земляного полотна. В пособии приведены конструкции земляного полотна, требования к грунтам и особенности изысканий.

Настоящее учебное пособие рекомендуемся в помощь студентам специальности 1211 "Автомобильные дороги" для курсового и дипломного проектирования. Пособие составлено с учетом последних достижений отечественной науки и обобщения передового опыта проектных и строительных организаций СССР.

Раздел "Изыскание и проектирование автомобильных дорог" в особых природно-климатических условиях изучается студентами на 5 курсе (9 семестр), а заочниками на 6 курсе.

Одновременно с лекционным курсом (28 ч) студенты выполняют курсовой проект участка автомобильной дороги в особых природных условиях (вечная мерзлота, заболоченные районы, районы искусственного орошения, пересечения в разных уровнях, горные районы и др.).

Настоящее пособие составлено применительно к условиям вечномерзлых грунтов. Проектирование дорог в этих районах приобретает все более важное значение в настоящее время, когда происходит интенсивное освоение Сибири и Крайнего Севера, где в основном работают и будут работать выпускники Сибирского автомобильно-дорожного института им. В.В. Куйбышева.

Вечномерзлые грунты распространены на одной пятой части суши Земного шара и встречаются на половине территории СССР, большей части Аляски и одной трети территории Канады.

Мировая тенденция развития производительных сил все более отчетливо ориентируется на северные территории. И это не случайно. Действительно, Север - это крупнейший и самый богатый фонд свободных земель. Но вместе с тем, Север- это и весьма слабо изученные пространства, таящие в своих недрах уникальные месторождения ценнейших полезных ископаемых. Наконец, Север - это место обитания многих малых народов, чей быт, уклад жизни и дальнейшее процветание теснейшим образом связаны с его развитием. Вот почему промышленное освоение Севера - одна из крупнейших народнохозяйственных проблем. Но не только на Севере, где-то за Полярным кругом, но и на всей громадной территории Сибири, от Урала на западе до побережья Чукотки на востоке, человек, осваивая новые районы, неизбежно сталкивается со своеобразием природных комплексов, вызванных наличием мерзлой зоны, широким распространением мерзлых пород, подземных льдов.

Промышленное освоение новых районов немыслимо без развитой сети автомобильных дорог. Площадь распространения мерзлых пород в СССР составляет 10 млн. 700 тыс. км, превышая на I млн. 400 тыс. км территорию США, включая Аляску.

На территории средних и высоких широт обоих полушарий верхние слои литосферы на относительно долгий срок охлаждаются до отрицательной температуры. Грунты, почвы, породы, содержащие включения льда, называются мерзлыми; не содержащие в своем составе кристаллов льда - талыми.

Тяжелые природные условия рассматриваемой зоны: низкие отрицательные температуры (до -60°), суровые и длинные зимы (7 - 9 месяцев), близко залегающие к поверхности вечномерзлые грунты, а также отдаленность от экономически развитых районов страны и слабое развитие транспортной сети (0,16 км на 1000 кв. км) - приводят к тому, что стоимость строительства дорог в несколько раз превышает стоимость их строительства в средней полосе.

Высокий уровень промышленно-энергетического потенциала нашей страны позволил перейти к интенсивному освоению богатейших природных ископаемых, разведанных в районах распространения вечномерзлых грунтов (в Западной и Восточной Сибири, Якутии и Забайкалье):

- Тюменской и Томской областях - запасов нефти, газа и леса;

- Красноярском крае и Иркутской области - редких и цветных металлов, леса и энергетических ресурсов рек;

- Якутии - алмазов, золота, угля;

- Забайкалье - редких и цветных металлов, минерального сырья и др.

Директивами Х XIV и ХХ V съездов КПСС предусмотрено в областях и краях, занятых вечномерзлыми грунтами, значительно "…расширить строительство и реконструкцию автомобильных дорог". Однако строительство автомобильных дорог в районах вечной мерзлоты связано с преодолением специфических особенностей природно-климатического характера; наличием вечномерзлых грунтов, преобладанием пылеватых грунтов в деятельном (сезоннооттаивающем) слое и избыточным увлажнением местности.

Как показывает многолетний опыт строительства железных и автомобильных дорог в СССР, США и Канаде, отмеченные факторы обусловили специфический подход к назначению дорожных конструкций, земляное полотно которых проектируют и строят преимущественно в насыпях (выемки составляют менее 2 - 3%) из несцементированных обломочных грунтов. Однако отечественная и зарубежная практика дала много примеров деформаций и разрушений на автомобильных дорогах в районах вечной мерзлоты, что указывает на недостаточную изученность и неполноту исследований вопросов проектировании прочного и устойчивого земляного полотна на вечномерзлых грунтах.

Применение несцементированных обломочных грунтов в качестве материала для земляного полотна еще не решает проблему его прочности и в тоже время приводит к высокой стоимости строительства автомобильных дорог, превышающей в 3 - 5 раз их стоимость в обычных условиях.

Наиболее эффективными путями снижения стоимости строительства дорог в рассматриваемых районах следует считать:

- расширение объемов применения местных глинистых грунтов для сооружения земляного полотна;

- учет специфически особенностей рассматриваемой зоны при проектировании дорожных, конструкций с целью обеспечение их длительной прочности и устойчивости.

Естественно, рациональное проектирование и строительство транспортных сооружений, в первую очередь земляного полотна, на вечномерзлых грунтах должны базироваться на тщательном изучении материалов детальных геокриологических исследований.

В последние годы значительно повысился технический уровень проектирования и строительства земляного полотна автомобильных дорог на вечномерзлых грунтах. Однако еще недостаточно технической, учебно-методической литературы, нормативных и научно-технических документов, обосновывающих рациональные конструкции, материалы и технологию строительства автомобильных дорог на вечномерзлых грунтах [l , 2] .

Особенности изысканий и проектирования дорог в районах вечной мерзлоты изложены в немногочисленных работах [l , 2] и специальной инструкции ВСН 84-75, разработанной коллективом научных работников Омского филиала Союздорнии с участием проф. Н.А. Пузакова (МАДИ и проф. И.А. Золотаря (ВОЛАТТ).

Грунты называются мерзлыми, если они имеют нулевую или отрицательную температуру и содержат в своем составе лед. Грунты называются вечномерзлыми, если они находятся в мерзлом состоянии в продолжении многих лет (от 3-х и более). В их состав входят минеральные частицы, лед, вода и воздух. Величина, форма и состав этих составляющих характеризуют особую криогенную (мерзлотную) текстуру. Различают массивную, слоистую и сетчатую текстуры (рис. 1.1.). Массивная текстура (рис. 1.1.,а) характеризуется наличием в основном порового льда. Слоистая текстура (рис. 1.1.,б) представляет собой чередование ледяных включений в виде прослоек и линз с минеральными слоями, которые имеют массивную текстуру. Сетчатая текстура (рис. 1.1.,в) формируется ледяными включениями, располагающимися в виде сетки.

Рис. 1.1. Основные виды текстур мерзлых грунтов:

а - массивная; б - слоистая; в - сетчатая

Вечномерзлые грунты классифицируются I - по физическому состоянию (или температуре); II - по территориальному распространению; III - по продолжительности существования.

I. По физическому состоянию:

- низкотемпературные (твердомерзлые), то есть прочно спаянные льдом, практически несжимаемые грунты с температурой ниже границ замерзания грунтов (для песков пылеватых температура замерзания ниже -0,3°С, для супесей ниже -0,6°С, для суглинков ниже -1°С и для глин -1,5° C);

- высокотемпературные (пластичномерзлые), то есть с большим содержанием незамерзшей воды, с температурой ниже 0°С и выше температуры замерзания грунтов, обладающие вязкими свойствами и характеризуемые способностью сжиматься под нагрузками o т вооружения.

II . По территориальному распространению вечномерзлых грунтов:

- районы географически сплошной вечной мерзлоты, то есть обширные пространства, в пределах которых вечная мерзлота, как правило, наблюдается повсеместно;

- районы, в пределах которых обширные пространства с вечномерзлыми грунтами на более или менее значительном протяжении расчленены таликами. Талики представляют собой талые породы, ограниченные в своем распространении мерзлыми породами;

- острова и районы островов с вечномерзлыми грунтами вдали от общего вечномерзлого массива.

III . По продолжительности существования:

- кратковременномерзлые грунты (в течение нескольких суток);

- сезонномерзлые грунты (в течение нескольких месяцев, менее года);

- многолетнемерзлые или вечномерзлые грунты (в течение более 3-х лет до сотен, десятков сотен и даже нескольких тысяч лет), то есть существующие "вечно".

Кроме того, могут быть случаи, когда верхний слой грунта при замерзании не сливается с вечномерзлыми (несливающаяся мерзлота) и сливается (сплошная сливающаяся мерзлота) (рис. 1.2.).

Рис. 1.2 . Сливающаяся (а) и несливающаяся (б) вечная мерзлота

Полная глубина сезонного оттаивания h OT устанавливается замерами в конце осеннего периода ( X и XI месяцы). На некоторой глубине, называемой глубиной нулевых амплитуд, где не сказываются сезонные колебания температур, замеряют постоянную температуру вечномерзлого грунта. Эта температура с отсутствием амплитуд считается основной характеристикой среднегодовой температуры вечномерзлых грунтов. Однако она непостоянна даже для одного конкретного района, а изменяется в зависимости от состава пород, их льдистости, экспозиции склона, наличия грунтовых вод и т.п.

Обычно у поверхности земли находится слой, который ежегодно летом оттаивает, а зимой замерзает. Он называется деятельным (сезоннооттаивающим) слоем.

Для инженерных целей важнейшим вопросом является изучение физических процессов в сезонноталом (деятельном) слое и его толщины, поскольку инженерные сооружения главным образом возводятся на этом и в этом слое.

Постройка дороги вносит большие изменения в природный режим вечномерзлых грунтов. Влияние этих изменений необходимо иметь все время в виду, принимая те или иные проектные решения. Вырубка деревьев и кустарников на придорожной полосе и удаление мохового покрова способствуют увеличению толщины деятельного слоя. При оттаивании пылеватые льдонасыщенные вечномерзлые грунты из твердого состояния переходят в разжиженное, растекаясь под действием собственного веса.

Оттаивание вечномерзлого грунта под невысокими насыпями в зависимости от количества льда, содержащегося в грунте, вызывает дополнительные осадки или полное расползание насыпей. На участках с близким к поверхности расположением погребенного льда при таянии на полосе отвода могут возникать провальные озера { термокарстовые явления).

Откосы выемок, разработанных в вечномерзлых грунтах и содержащих прослойки льда при оттаивании, подвержены оплывам. Наоборот, средние ивысокие насыпи создавая теплоизоляцию , способствуют поднятию уровня вечной мерзлоты, которая может входить в тело насыпи.

Наиболее распространенный во всех зонах вид деформации - пучение земляного полотна. Оно происходит вследствие объемного расширения воды в связном грунте, при этом наибольшее пучение вызвано дополнительным поступлением воды, перемещающейся в мерзлый грунт из нижележащих талых слоев грунта. Пучение интенсивно проявляется в южной части зоны вечной мерзлоты. Здесь же наблюдаются значительные деформации земляного полотна, возникающие из-за затопления его наледями. Изменение режима подземных вод и водотоков зимой при промерзании грунта часто приводит к прорыву их на поверхности и затоплению окружающей местности и дорожных сооружений, сопровождающееся полным разрушением проезжей части.

На Крайнем Севере, наоборот, значительные деформации (термокарстовые образования, просадки и осадки) возникают в результате протаивания грунтов деятельного слоя.

Различные мерзлотно-грунтовые условия, характеризующиеся разными типами местности, обусловливают дифференцированный подход к проектированию и строительству земляного полотна автомобильных дорог.

Гидротехнические, промышленные и жилые сооружения в большинстве случаев своими фундаментами опираются на вечномерзлую толщу, мало или почти не меняющую своих свойств во времени. Основной элемент автомобильной дороги - земляное полотно, которое возводится на грунтовом слое, изменяющем в годовом периоде свои свойства от воздействия природных факторов, и, в первую очередь, температуры воздуха. Из этого следует, что устойчивость дорожной конструкции в период эксплуатации зависит главным образом от состояния грунта основания (мерзлое или талое), его вида и влажности.

В настоящее время рекомендуется использовать грунты сезоннооттаивающего слоя в качестве основания земляного полотна по одному из следующих принципов.

Первый - сохранение вечномерзлых грунтов в основании земляного полотна в течение всего периода эксплуатации дороги.

Второй- частичное оттаивание мерзлых грунтов основания на величину, определяемую расчетом.

Третий - оттаивание вечномерзлых грунтов до начала строительства дороги и осушения придорожной полосы.

Разнообразие природно-климатических условий СССР учитывают с помощью дорожно-климатического районирования, нашедшего отражение в нормативных документах (СНиП II -Д.5-72, ВСН 97-63, ВСН 46-72 и др.).

Многолетний опыт применения существующего дорожно-климатического районирования показал, что оно не в полной мере удовлетворяет практике проектирования дорог и требует дальнейшего уточнения и детализации.

Целесообразно территорию Советского Союза разделить на два примерно равных по площади региона: первый, основной особенностью которого является сезонное промерзание грунтов, и второй, в котором поверхностный одой грунтов протаивает на некоторую глубину летом, а остальную часть года находился в мерзлом состоянии (зона вечномерзлых грунтов). Линией раздела регионов следует принять границу распространения вечномерзлых грунтов на территории СССР.

Изучение природных условий зоны вечной мерзлоты показало, что на ее территории отчетливо выражено зональное изменение основных физико-географических факторов, что обусловливает необходимость деления территории зоны на подзоны (районы).

На основе исследований [ 1, 2 , 3 , 4 ], проведенных Омским филиалом Союздорнии (Р.З. Порицкий, В.А. Давыдов и др.), и результатов многолетних наблюдений за мерзлотным режимом на постах и опытных участках автомобильных дорог зона вечной мерзлоты разделена на три характерных района (рис. 3.1.): первый I 1 - северный район - низкотемпературных вечномерзлых грунтов (НТВМГ) сплошного распространения с высокой влажностью грунтов сезоннооттаивающего слоя (влажность грунтов выше предела текучести); второй I 2 - центральный район НТВМГ сплошного распространения с умеренной влажностью грунтов сезоннооттаивающего слоя.

Рис. 3.1 . Схема дорожно-климатических районов зоны вечной мерзлоты: I 1 - северный; 12 - центральный; I 3 - южный; II - дорожно-климатическая зона

Таблица 3.1

Характеристика и границы районов зоны вечной мерзлоты

Район зоны вечной мерзлоты

Характеристика природных мерзлотно-грунтовых условий

Примерные границы районов

I 1 - северный район низкотемпературных вечномерзлых грунтов (НТВМГ) сплошного распространения

Сплошное распространение вечномерзлых грунтов мощностью от 200 до 900 м и более.

Среднегодовая температура вечномерзлых грунтов от -5 до -10 ° C и ниже. Глубина сезонного оттаивания от 0,2 до 2 м (преимущественно менее 1 м). Высокое содержание в вечномерзлых грунтах льдов различных типов и их неглубокое залегание.

Грунты глинистые, пылеватые, иловатые, тундровые и болотные со среднегодовой суммарной влажностью более предела текучести.

Рельеф - равнины инизменности. Интенсивное развитие криогенных процессов

Включает зону тундры и лесотундры с пятнистым микрорельефом.

 

Расположен севернее линии: Нарьян-Мар - Салехард - Курейка - Трубка Удачная - Верхоянск - Дружина - Горный мыс - Марково

I 2 - центральный район низкотемпературных вечномерзлых грунтов (НТВМГ) сплошного распространения

Сплошное распространение вечномерзлых грунтов мощностью от 50 до 400 м. Среднегодовая температура вечномерзлых грунтов от -1 до -5 ° С.

Глубина сезонного оттаивания от 0,8 до 3 м.

Грунты скальные, щебенистые, гравийно-галечниковые и глинистые по среднегодовой суммарной относительной влажностью от 0,7 до 1,0 относительно предела текучести.

Рельеф, в основном, гористый, частично нагорья и сглаженный равнинный

Включает таежную зону, зону смешанных лесов.

Расположен восточнее линии: устье реки Нижняя Тунгуска - Ербогачен - Ленск - Бодайбо - Богдарин; севернее линий: Могоча - Сковородино - Зея - Охотск - Палатка - Слаутское.

С севера ограничен I -м районом

I 3 - южный район высокотемпературных вечномерзлых грунтов (ВТВМГ) островного и частично-сплошного распространении

Преимущественно островное распространение вечномерзлых грунтов мощностью до 50 - 100 м.

Среднегодовая температура вечномерзлых грунтов выше -1°С.

Глубина сезонного оттаивания достигает 4 и более. Грунты пылеватые, глинистые, песчаные, торфоглинистые - в западной части района и щебенистые, галечниковые и глинистые - в восточной части района.

Со среднегодовой: суммарной относительной влажностью от 0,7 до 1,0 относительно предела текучести

Рельеф равнинный в западной части района и горный или холмистый – в восточной части»

Заключает таежные, лесостепные и степные зоны, побережье Охотского моря. Расположен севернее южной географической границы вечной мерзлоты в Европейской части СССР, в Западной Сибири, на Дальнем Востоке и севернее южной государственной границы с Монголией и Китаем в Восточной Сибири. Включает северную и центральную часть Камчатки.

Примечания : 1. Границы даны примерно, их следует корректировать в процессе проектно-изыскательских работ в соответствии с характеристикой условий местности (см. текст и настоящую таблицу).

2. В горных районах в связи с вертикальной зональностью необходимо учитывать изменение природно-климатических условий по мере увеличения высоты пояса.

3. В гористой местности вечномерзлые грунты обычно встречаются на заболоченных участках, на склонах северной экспозиции и в пониженных затененных местах.

( W 0 TH = 0,7 - 1);

третий I 3 - южный район высокотемпературных вечномерзлых грунтов (ВТВМГ) сплошного и островного распространения с умеренной влажностью сезоннооттаивающего слоя ( W ОТН = 0,7 - 1).

В основу районирования положены факторы, оказывающие решающее влияние на устойчивость дорожных конструкций в этой зоне: вид грунта сезоннооттаивающего слоя и его влажность, характер распространения вечномерзлых грунтов и их температура, мощность слоя сезонного оттаивания. Совокупность этих признаков обусловлена сочетанием климатических, грунтово-гидрогеологических и мерзлотных особенностей и присуща в определенной степени природным ландшафтам земной поверхности. Действительно, каждый природный ландшафт является уникальным, обладающим неповторимой в целом совокупностью физико-географических условий, а также типичным и наиболее распространённым комплексом природных и территориальных особенностей.

Поэтому за основу для выделения границ районов взяты границы зональных типов ландшафтов. В схеме деления территории зоны вечной мерзлоты на дорожно-климатические районы (см. рис. 3.1. ) принята нумерация районов I 1, I 2, I 3 , обозначающая: первый район I дорожно-климатической зоны; второй район I дорожно-климатической зоны и т.д. Такая нумерация районов позволяет не изменять общепринятых названий дорожно-климатических зон (СНиП II -Д.5-72).

Характеристика природных условий и примерные географические границы районов приведены в табл. 3.1. Наиболее неблагоприятным для дорожного строительства является первый район I 1, где широко распространены жильные и подземные льды, близко залегающие к поверхности земли. Здесь в большинстве мест необходимо проектировать и строить дороги с минимальным нарушением естественного режима местности, используя, как правило, первый принцип проектирования.

Природно-климатические условия второго района I 2 позволяют проектировать земляное полотно по второму принципу с оттаиванием грунтов основания и учетом возникающих при этом деформаций. Третий район I 3 более благоприятный для дорожного строительства.

Таблица 3.2 .

Типы местности по характеру поверхностного стока, степени увлажнения и мерзлотно-грунтовым условиям.

Тип местности

Условия увлажнения

Характерные признаки

1-й (сухие места)

Без избыточного увлажнения. Поверхностный сток обеспечен. Естественная относительная влажность грунтов менее 0,8 от предела текучести.

Каменистые возвышенности, крутые склоны сопок, песчаные и гравийно-галечниковые косы с мощностью сезоннооттаивающего слоя более 2,5 м. Грунты гравийно-галечниковые, песчаные, а также супесчаные, глинистые непросадочные. х)

2-й (сырые места)

Избыточное увлажнение в отдельные периоды года. Поверхностный сток не обеспечен. Естественная относительная влажность грунтов от 0,8 до предела текучести.

Плоские водоразделы, пологие склоны гор и их шлейфы с мощностью сезоннооттаивающего слоя от 1,0 до 2,5 м . Грунты глинистые просадочные х)

3-й (мокрые места)

Постоянное избыточное увлажнение. Водоотвод не обеспечен. Надмерзлотные и длительно стоящие (более 20 суток) поверхностные воды. Естественная относительная влажность грунтов выше предела текучести.

Мари, заболоченные тальвеги, замкнутые впадины с развитым мохоторфяным покровом и малой мощностью (до 1 м ) сезоннооттаивающего слоя. Грунты глинистые сильно просадочных х) , содержащие в пределах двойной мощности сезоннооттаивающего слоя линзы льда толщиной более 10 см.

х) Грунты считаются условно непросадочными при относительной степени просадочности σ σ≤0,1 и силънопросадочными - при σ >0,1. Степень просадочности определяется по формуле

где γ М - объемный вес скелета в мерзлом состоянии, г/см 3;

γ ТН > - объемный вес скелета грунта, оттаявшего под нагрузкой 9,80665 . 10 4 н/м 3.

Здесь вечномерзлые грунты встречаются или в виде сплошной высокотемпературной вечной мерзлоты, или в виде отдельных мерзлых островов среди талой толщи грунта. В горных районах в связи с вертикальной зональностью необходимо учитывать изменение природно-климатических условий, по мере увеличения высоты пояса. В гористой местности вечномерзлые грунты обычно встречаются на заболоченных участках, склонах северной экспозиции и в пониженных затененных местах.

Земляное полотно на участках островной мерзлоты следует проектировать и строить по третьему принципу, то есть с обеспечением предварительного оттаивания грунтов основания и осушения дорожной полосы до возведения земляного полотна. Для более детальной характеристики условий район проложения трассы автомобильной дороги принято делить на участки (типы местности) по характеру поверхностного стока и степени увлажнения (СНиП II -Д.5-72). Такое деление на типы местности возможно также и для зоны вечной мерзлоты с введением дополнений, отражающих специфические мерзлотно-грунтовые условия этой зоны (табл. 3.2), которые, в свою очередь, определяют выбор и расчет дорожных конструкций.

Своеобразные гидрогеологические условия в сочетании с суровыми природно-климатическими факторами зоны вечной мерзлоты предопределяют особый водно-тепловой режим земляного полотна автомобильных дорог.

Оттаивание земляного полотна и основания в зоне вечной мерзлоты протекает по схеме (рис. 4.1. B), подобной схеме промерзания, например, во II дорожно-климатической зоне СССР (рис. 4.1, B), так как имеет место одинаковое направление потоков тепла (в зоне вечной мерзлоты) и потоков холода (в районах сезонного промерзания). В рассматриваемой зоне оттаивание происходит сверху и продолжается в течение всего теплого периода года, пока не установится динамическое равновесие между потоками тепла сверху от атмосферы и потоками холода снизу от вечномерзлых грунтов.

Процесс промерзания земляного полотна и основания в зоне вечной мерзлоты (см. рис. 4.1.,Б) подобен схеме процесса оттаивания в средней полосе страны (см. рис. 4.1,Б) . В обоих случаях имеет место двустороннее направление потоков: холода - в зоне вечной мерзлоты и тепла - в средней полосе страны.

Промерзание в зоне вечной мерзлоты происходит с двух сторон: сверху - за счет отрицательных температур воздуха и снизу - за счет охлаждения от вечномерзлых грунтов.

Таким образом, в зоне вечной мерзлоты в течение всего теплого времени года в земляном полотне или в его основании находится мерзлый (вечномерзлый), практически несжимаемый слой грунта на незначительной глубине оттаивания (до 1,5 м).

Как установлено (Н.А. Цытович и др.), модули упругости (деформации) мерзлых глинистых грунтов имеют высокие значения, а талых - в несколько раз (иногда в десятки раз) меньше. В переходном состоянии от мерзлого к талому величина модуля упругости может иметь различные промежуточные значения, которые уменьшаются как за счет перехода мерзлого состоянии грунта в талое, так и более глубокого расположения мерзлого слоя грунта. Это положение имеет большое практическое значение для проектирования и строительства дорог в указанных районах, так как регулированием глубины расположения вечномерзлого слоя грунта можно повышать величину эквивалентного модуля упругости грунта земляного полотна, увеличивая таким образом прочность всей дорожной конструкции [ 1, 5 , 6 ].

Рис. 4.1 . Схема годового цикла водно-теплового режима земляного полотна и основания в районах вечной мерзлоты и сезонного оттаивания грунтов:

А - изменение модуля упругости грунта земляного полотна в годовом периоде; и В - схемы протаивания, промерзания и увлажнения.

1 - сухой талый грунт; 2 - влажный талый грунт; 3 - талый грунт повышенной влажности; 4 - переувлажненный талый грунт; 5 - надмерзлотная вода; 6 - твердомерзлый грунт; 7 - прослойки и линзы льда; Нн - высота насыпи; H ОТ - мощность слоя оттаивания (промерзания); Н0 - глубина расположения границы нулевых амплитуд

Многолетние исследования на дорогах Якутской и Бурятской АССР позволили проследить за изменением модулей упругости и деформации в процессе оттаивания, которые определяли с помощью пресса и жестких металлических штампов диаметрами 20, 25 и 34 см. При НОТ = 0, то есть когда грунт был мерзлым, модули упругости, по данным наших опытов, имели огромную величину: Е у =2 . 103 - 25 . 103 кгс/см2, а Е Д = 0,4 . 103 - 5 . 103 кгс/см2. При глубине оттаивания 4 - 5 см модуль упругости составлял уже 1800 - 2190 кгс/см 2, а деформации - 629 - 347 кгс/см2.

Затем по мере увеличения глубины оттаивания грунта величина его эквивалентного модуля упругости быстро уменьшалась. Это происходило вследствие перехода грунта из мерзлого состояния в талое (за счет разрушения в нем льдоцементирующих связей) и удаления от поверхности более прочного мерзлого слоя грунта.

При глубине оттаивания, равной 3 - 4 д

Реклама

Авторизация

Логин

Пароль



Вы не зарегистрированы?
Нажмите здесь для регистрации.

Забыли пароль?
Запросите новый здесь .

Голосование

Котел, какого производителя вы бы купили?

Итальянский
Итальянский
52% [26 Голосов]

Китайский
Китайский
2% [1 Голос]

Корейский
Корейский
10% [5 Голосов]

Отечественный
Отечественный
36% [18 Голосов]

Голосов: 50
Вы должны авторизироваться, чтобы голосовать.
Начат: 14/03/2011 15:49

Прайс

Счетчики

Карта
rss