Обеспечение прочности и устойчивости земляного полотна

Прочность и устойчивость земляного полотна обеспечиваются не только использованием в его конструкции дорожно-строительных материалов с различными прочностными характеристиками. Эти показатели обеспечиваются в современном строительстве автомобильных дорог в первую очередь специальными конструкциями и регулированием водно-теплового режима, которые включают комплекс инженерных мероприятий: удаление поверхностной воды; возвышение низа дорожных одежд (слоев грунта земляного полотна) над расчетным уровнем грунтовых вод; применение грунтов, не склонных к льдообразованию или пучению, и их надлежащее расположение по слоям; уплотнение; устройство дренажей; устройство теплоизолирующих, паронепроницаемых, капилляра прерывающих, армирующих, разделительных прослоек в теле земляного полотна и др. Водно-тепловой режим земляного полотна во многом зависит от условий поверхностного стока, поэтому до застройки территории селитебных зон в городах, при строительстве дорог в обязательном порядке производится вертикальная планировка и разрабатывается продольный профиль, тем самым обеспечивается поверхностный сток атмосферных осадков.

Осадка основания насыпи определяется как суммарная вертикальная деформация по оси насыпи всей слабой толщи в пределах активной зоны.

Величину осадки насыпи, возводимой непосредственно на поверхности слабой толщи, можно установить, зная модуль осадки при сжатии грунта в компрессионном приборе eр, мм/м.

Для условий одномерной задачи:

для условий двухмерной задачи:

где S – осадка, м; Hi – толщина расчетного слоя, м; – модуль осадки в вертикальном направлении при сжатии грунта в компрессионном приборе, мм/м; – то же в горизонтальном направлении; m – коэффициент Пуассона.

Временная пригрузка используется для ускорения осадки насыпи. В этом методе учитывается свойство слабых грунтов повышать прочность и снижать деформативность при уплотнении. Наиболее экономичными являются конструкции, в которых для уплотнения используют давление от веса самого сооружения в виде дополнительного слоя насыпи (досыпка насыпи дренирующим грунтом). Требуемая толщина досыпки определяется из расчета необходимой величины осадки насыпи.

Устойчивость откосов з.п. достигается укреплением их различными материалами – георешеткой с использованием различных каменных материалов и грунтов, использованием жб плит, геотекстильных материалов, которые так-же препятствуют попаданию лишней влаги в з.п.