4.1. В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблагоприятных грунтовых и гидрологических условиях, наряду с требуемой прочностью и устойчивостью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд.
С этой целью применяют различные специальные мероприятия:
- использование непучинистых или слабопучинистых грунтов (табл. 4.1, 4.2.) для сооружения верхней части земляного полотна, находящегося в зоне промерзания;
- осушение рабочего слоя земляного полотна (см. раздел 5), в том числе устройство дренажа для увеличения расстояния от низа дорожной одежды до уровня подземных вод; устройство гидроизолирующих или капилляропрерывающих прослоек для перехода от 2-ой или 3-й схемы увлажнения рабочего слоя земляного полотна к 1-й схеме;
- устройство морозозащитного слоя из непучинистых минеральных материалов, в т.ч. укрепленных малыми дозами минеральных или органических вяжущих;
- устройство теплоизолирующих слоев, снижающих глубину или полностью исключающих промерзание грунта под дорожной одеждой;
- устройство основания дорожной одежды из монолитных материалов (типа тощего бетона или других зернистых материалов, обработанных минеральным или органическим вяжущим).
4.2. Конструкцию считают морозоустойчивой, если соблюдено условие
lпуч £ lдоп, (4.1)
где lпуч - расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна;
lдоп - допускаемое для данной конструкции пучение грунта (табл. 4.3).
4.3. Расчет на морозоустойчивость необходимо выполнять для характерных участков или групп характерных участков дороги, сходных по грунтово-гидрологическим условиям, имеющим одну и ту же конструкцию дорожной одежды и схему увлажнения рабочего слоя земляного полотна.
4.4. При предварительной проверке на морозоустойчивость величину возможного морозного пучения следует определять по формуле:
lпуч = lпуч срКУГВ Кпл КгрКнагрКвл, (4.2)
где lпуч ср - величина морозного пучения при осредненных условиях, определяемая по рис. 4.4 в зависимости от толщины дорожной одежды (включая дополнительные слои основания), группы грунта по степени пучинистости (табл. 4.1) и глубины промерзания (zпp);
Таблица 4.1
Классификация грунтов по степени пучинистости при замерзании (СНиП 2.05.02-85, прил. 2 табл. 6)
| Группы грунтов по пучинистости | Степень пучинистости | Относительное морозное пучение |
| I | Непучинистый | 1 и менее |
| II | Слабопучинистый | Свыше 1 до 4 |
| III | Пучинистый | Свыше 4 до 7 |
| IV | Сильнопучинистый | Свыше 7 до 10 |
| V | Чрезмернопучинистый | Свыше 10 |
Таблица 4.2
Группы грунтов по степени пучинистости (СНиП 2.05.02-85, прил. 2 табл. 7)
| Грунт | Группа |
| Песок гравелистый, крупный и средней крупности с содержанием частиц мельче 0,05 до 2 % | I |
| Песок гравелистый, крупный и средней крупности с содержанием частиц мельче 0,05 до 15 %, мелкий с содержанием частиц мельче 0,05 до 15 %, супесь легкая крупная | II |
| Супесь легкая; суглинок легкий и тяжелый, глины | III |
| Песок пылеватый; супесь пылеватая; суглинок тяжелый пылеватый | IV |
| Супесь тяжелая пылеватая; суглинок легкий пылеватый | V |
Таблица 4.3
| Тип дорожных одежд | Вид покрытия | Допустимая величина морозного пучения, (lдоп), см |
| Капитальные | асфальтобетонное | |
| Облегченные | асфальтобетонное | |
| Переходные | переходное |
Примечание. В восточных районах II-III дорожно-климатических значения lдоп следует увеличивать на 20-40 % (большие значения для облегченных и переходных дорожных одежд).
КУГВ - коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Ну) (рис. 4.1); при отсутствии влияния грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод следует принимать: для супеси тяжелой и пылеватой и суглинка КУГВ = 0,53; для песка и супеси легкой и крупной КУГВ = 0,43;
Кпл - коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя (табл. 4.4);
Кгр - коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки (табл. 4.5);
Кнагр - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания (рис. 4.2);
Квл - коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта (табл. 4.6).
4.5. Если данные натурных наблюдений отсутствуют, глубину промерзания дорожной конструкции допускается определять по формуле:
zпp = zпp(cp) × 1,38, (4.3)
где zпp(cp) - средняя глубина промерзания для данного района, устанавливаемая при помощи карт изолиний (рис. 4.4).
4.6. При глубине промерзания дорожной конструкции zпp до 2 м lпуч ср устанавливают по графикам рис. 4.3. При zпp от 2,0 до 3,0 м lпуч ср вычисляют по формуле:
lпуч ср = lпуч ср 2,0 × [a + b (zпp - c)], (4.4)
где lпуч ср 2,0 - величина морозного пучения при zпp = 2,0 м;
а = 1,0; b = 0,16; с = 2,0 при 2,0 < zпp < 2,5;
a = 1,08; b = 0,08; с = 2,5 при 2,5 < zпp < 3,0.
Рис. 4.1. Зависимость коэффициента КУГВ от расстояния от низа дорожной одежды до расчетного УГВ или УПВ:
