супеси легкие и легкие крупные, пески пылеватые - 1,0 м.

В зависимости от степени дренированности территории в подтипах режима выделены классы, а зоны разделены на области. В слабо дренированных областях подъем и спад уровня происходит плавно; в сильно дренированных колебания уровня более резкие но амплитуда колебаний меньше.

Каждой естественной исторической зоне соответствует свой зональный тип почв, который развивается в нормальных для данной зоны условиях увлажнения*). Так, зональными почвами лесной зоны (II дорожно-климатической зоны) являются подзолистые почвы, для лесостепной (III дорожно-климатической зоны) - серые лесные почвы и степной (IV дорожно-климатической зоны) - черноземы. Все зональные почвы характеризуют 1-й тип местности по степени увлажнения. Если же почвы получают увлажнение сверх нормального, за счет подземных или поверхностных вод, то характер почв меняется.

По карте районирования СССР (рис. 1) устанавливают зону питания. Затем по типовому графику годового цикла колебания уровня грунтовых вод для соответствующей зоны (рис. 2)*) находят разницу между уровнем, замеренным на трассе, и соответствующим ему по времени уровнем на графике.

Для дорог с усовершенствованными покрытиями, для которых период, между капитальными ремонтами дорожной одежды равен примерно 20 годам, расчеты ведут с 5 %-ной обеспеченностью (95 %-ной вероятностью). В этом случае величину t в зависимости от (n–1) находят в табл. 1 приложения 2*)

*) При иной заданной обеспеченности величины t могут быть взяты из книги /4/

Среднее квадратическое отклонение определяют по формуле:

где H_скв.i - уровень грунтовых вод перед промерзанием за i-ый год;

n - число лет наблюдений.

Примеры определения расчетного уровня приведены в приложении 1.

III. ОБЕСПЕЧЕНИЕ МОРОЗОУСТОЙЧИВОСТИ КОНСТРУКЦИЙ

15. Как уже указывалось, в процессе промерзания дорожной конструкции в опредёленных условиях может происходить интенсивное перемещение влаги из нижних сильно увлажненных слоев грунта в верхние. В верхней части земляного полотна образуются кристаллы и линзы льда, грунт разуплотняется, вследствие чего происходит вспучивание дорожной конструкции. Не говоря уже о том, что при оттаивании избыточно насыщенного влагой грунта резко снижается его устойчивость и возникают весенние деформации на дорогах, само зимнее пучение, происходящее обычно неравномерно, может вызвать разрушение дорожной одежды и образование недопустимых неровностей на проезжей части.

Поэтому на участках, находящихся в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, предусматривают специальные инженерные мероприятия для того, чтобы зимнее вспучивание не превышало допустимых пределов.

Установлено, что неравномерность зимнего вспучивания не проявляется сколько-нибудь существенно, если общая величина поднятия проезжей части в процессе зимнего промерзания составляет:

на дорогах с цементобетонным покрытием - не более 2 см;

асфальтобетонным покрытием - не более 4 см;

облегченными усовершенствованными покрытиями - не более 6 см.

Такие дорожные конструкции могут считаться, достаточно морозоустойчивыми.

16. Указанные выше требования удовлетворяются, когда дорога проектируется в местности, с очень малой глубиной промерзания (IV и V климатические зоны), либо в местности, где отсутствует систематическое увлажнение подземными и поверхностными водами (1-й тип), а также в любых условиях водно-теплового режима, если земляное полотно на всю глубину промерзания сложено достаточно морозоустойчивыми грунтами.

Если земляное полотно сооружается из склонных к пучению грунтов (табл. 4) в гидрогеологических условиях, типичных для 2-го и 3-го типов местности по степени увлажнения (см. табл. 1), и толщина дорожной одежды, требующаяся по условию прочности, не превышает приблизительно 2/3 от глубины промерзания, то для предохранения дорожной конструкции от чрезмерного вспучивания необходимы специальные мероприятия.

17. Требуемая морозоустойчивость конструкций может быть достигнута за счет увеличения высоты насыпи (расстояния от поверхности покрытия горизонта подземных вод или поверхности земли), сооружения насыпи из более стабильных грунтов, а так же за счет устройства морозозащитных слоев из материалов, не изменяющих существенно объема при промерзании во влажном состоянии (так называемых ''стабильных" материалов).

То или иное мероприятие, либо оптимальное их сочетание выбирают на основании технико-экономического сравнения равноценных по условиям морозоустойчивости вариантов. Вариантное проектирование, как правило, необходимо во II и отчасти III климатических зонах при неблагоприятных условиях увлажнения (2-й и 3-й типы местности).

13. Для устройства морозозащитных слоев используются обычно местные зернистое материалы: гравий, ракушка, песок, щебень, а также металлургические и топливные шлаки. Если в материале содержится не более 10 % частиц мельче 0,1 мм и коэффициент фильтрации уплотненного материала не ниже 1 м/сутки, то такие материалы обычно не склонны к льдонакоплению и практически не изменяют объема при промерзании во влажном состоянии.

Материалы, не удовлетворяющие указанным требованиям, а также легкие супесчаные грунты можно использовать только после специального испытания их на морозоустойчивость /2/. Полученный в результате испытания коэффициент пучения материала (грунта) учитывается при расчете конструкции на морозоустойчивость.

Морозозащитные слои можно устраивать также из грунтов, укрепленных вяжущими, гидрофобизирующими добавками, либо из грунтов, изолированных от влаги.

Для устройства морозозащитного слоя нельзя применять неморозостойкие материалы, в результате распада которых образуется глинистая фракция (например, глинистые сланцы).

Материалы для устройства морозозащитного слоя выбирают на основании технико-экономического сравнения возможных вариантов с учетом местных условий, необходимой толщины слоя, требований к надежности и долговечности проектируемой конструкции и условий строительства.

19. Морозозащитные слои устраивают чаще всего на всю ширину земляного полотна (рис. 3), особенно если применяются фильтрующие материалы.

Морозозащитный слой, из .фильтрующих материалов обычно является и дренирующим элементом, конструкции, в этом случае он должен быть рассчитан также и на своевременный отвод поступающей воды. Устройство морозозащитного слоя из укрепленного грунта, грунта, изолированного от поступления влаги, или из других практически водонепроницаемых материалов может оказаться рациональным только на ширину проезжей части. При этом, чтобы смягчить неравномерность вспучивания, слой стабильного материала уширяется с глубиной. Конструкции морозозащитных слоев приведены в "Методических указаниях" /2/.

Рис. 3. Морозозащитный слой из фильтрующих материалов:

1 - дорожная одежда; 2 - укрепление обочин; 3 - морозозащитный слой

z - общая толщина слоев из стабильного материала;

h - толщина морозозащитного слоя

20. Мероприятия, обеспечивающие морозоустойчивость дорожной конструкции, обосновываются расчетом. Расчеты, производятся для характерных участков дороги, имеющих одинаковое покрытие, близкие погодно-климатические и грунтово-гидрогеологические условия, один и тот же тип земляного полотна и одинаковую обеспеченность местными строительными материалами.

Расчет дорожной конструкции на морозоустойчивость сводится к удовлетворению неравенства:

где l_пуч.д - допускаемая величина зимнего вспучивания дорожной конструкции;

l_пуч - расчетное пучение грунта земляного полотна;

l_мз - ожидаемое пучение материала морозозащитного слоя.

При устройстве морозозащитного слоя из материалов, удовлетворяющих требованиям п. 18, величина l_мз в расчет не вводится. В остальных случаях, ожидаемое пучение морозозащитного слоя устанавливается на основании результатов испытания материала на морозоустойчивость.

21. Ожидаемое зимнее вспучивание земляного полотна зависит от интенсивности влагонакопления в грунте в процессе промерзания.

Величина l_пуч обуславливается свойствами и мощностью слоя промерзающего грунта, гидрогеологическими условиями, скоростью промерзания, длительностью зимнего периода и др. Величина вспучивания земляного полотна в условиях 3-го типа увлажнения местности может быть вычислена на основании следующей зависимости^*):

где l_пуч - ожидаемое пучение грунта земляного полотна, см;

B - комплексная характеристика свойств грунта земляного полотна, определяющих влагонакопление при промерзании (табл. 4);

Н - глубина залегания расчетного уровня подземных вод (см. раздел II), считая от поверхности покрытия по оси проезжей части (рис. 4), см;

Z₁ - общая толщина одежды и морозозащитного слоя, см;

Z - расчетная глубина промерзания дорожной конструкции, считая от поверхности покрытия по оси проезжей части (см. приложение 2), см;

α_в - показатель, учитывающий особенности климатических условий, см²/сутки;

V_пр - средняя скорость промерзания, см/сутки;

*) Формула (5) получена М.Б. Корсунским

**) Формула (6) Н.А. Пузакова

Величина климатического показателя α₀, может быть принята по карте, изолиний α₀ (см. рис. 14 "Указаний" /2/).

За расчетную длительность зимнего периода принимают: для Европейской части СССР - количество суток с момента наступления осенью среднесуточных температур воздуха ниже -5°С до наступления весной периода с устойчивой температурой воздуха выше 0°С;

для Зауральской части СССР, где климат более континентален и выше скорость промерзания, - с момента понижения температуры воздуха до -10°С в начале зимы до наступления устойчивой температуры воздуха 0°С весной.

Таблица 4

Характеристики свойств грунтов

Примечание. Значения показателя В получены расчетным путем по формуле (5) на основании фактических данных о величине пучения дорожных конструкций на эксплуатируемых дорогах, при известных значениях

Рис. 4 Схема к расчету величины пучения:

Z₁ - общая толщена слоен из стабильного материала;

Н - глубина залегания грунтовых вод;

Z - глубина промерзания/

Рис. 5. Номограмма для расчета конструкции на морозоустойчивость

Для упрощения расчетов по формуле (5) составлена номограмма (рис. 5), с помощью которой можно установить величину ожидаемого пучения l_пуч при известных значениях параметров Z, Z₁, H, B и α₀.

С помощью этой номограммы нетрудно найти и величину любого другого параметра, входящего в формулу (5). По горизонтальной оси на номограмме отложены отношения толщины стабильного слоя к расчетной глубине промерзания Z₁/Z, а по вертикальной оси значения l_пучα₀/BZ.

Толщину стабильного слоя Z₁, определяют следующим образом: вычисляют величину l_пучα₀/BZ, находят ее значение на вертикальной оси, проводят горизонтальную, линию до пересечения с кривой, соответствующей Z/H и, перенося эту точку на горизонтальную ось, получают значение Z₁/Z.

Аналогично может быть найдено возвышение конструкции над расчетным уровнем грунтовых вод Н. Когда морозозащитный слой отсутствует, Z₁ равно толщине одежды, рассчитанной по условиям прочности.

В особо сложных грунтовых и гидрогеологических условиях, когда это необходимо по местным особенностям, используется метод расчета морозоустойчивости, предложенный И.А.Золотарем (приложение 3), более подробно учитывающий погодно-климатические факторы и теплотехнические свойства материалов.

22. При 2-м типе местности по условиям увлажнения во II и III климатических зонах толщина морозозащитного слоя назначается по табл. 5. При этом должно быть обеспечено возвышение низа дорожкой одежды над поверхностью земли, требуемое по табл. 16 СНиП II-Д.5-62 (п. 4.7).

Во всех случаях возвышение покрытия над поверхностью земли не должно быть меньше, чем это требуется по условиям незаносимости снегом.

В целях существенного улучшения водно-теплового режима земляного полотна в условиях 2-го типа увлажнения местности на участках, где в отдельные периоды года возможен длительный, застой воды на поверхности земли, целесообразно устраивать бермы или уменьшать крутизну откосов, насыпи.

*) Исследования выполнены Б.И. Рувинским.

**) Под показателем интенсивности впитывания имеется в виду отношение количества влаги, проникающей в единицу времени (мм/мин) в данный грунт, к количеству проникающей влаги в грунт, принятый за эталон. В данном случае за эталон принята мелкая супесь с объемным весом скелета 1,80 г/см³ и весовой влажностью 10 %. Показатель интенсивности впитывания (С) рассчитывается по формуле (7) - см. п. 27.

IV. ОСУШЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ

23. Специальные мероприятия по осушению необходимы в случаях, когда количество воды, поступающей в основание проезжей части в отдельные периоды, больше, чем может разместиться в порах конструктивных слоев одежды и подстилающего грунта без снижения их способности сопротивляться нагрузкам от движущихся автомобилей. Как правило, мероприятия по осушению следует предусматривать:

1) на участках с земляным полотном из слабофильтрующих грунтов во всех случаях, когда можно ожидать в отдельные периоды года увлажнения грунта до полной влагоемкости (при близком залегании подземных вод, на длительно подтапливаемых участках и т.д.);

2) в районах с большим количеством осадков на участках, где возможно скопление в основании проезжай части воды, проникающей с поверхности (участки с затяжными продольными уклонами, при сравнительно легко водопроницаемых покрытиях и грунтах обочин, участки, прилегающие к газонам, и т.д.).

Таблица 5

Необходимая толщина слоев из стабильных материалов в условиях 2-го типа увлажнения местности

Примечания:

1. Для одежд с усовершенствованными облегченными покрытиями, а также в случаях, помеченных в таблице знаком х), толщина дорожной одежды, определяемая расчетом на прочность, обеспечивает и необходимую морозоустойчивости дорожной конструкции.

2. Толщины в табл. 5 даны для материалов морозозащитных слоев с коэффициентом пучения, не превышающим 1 % (приложение 1 к /2/). На дорогах с асфальтобетонными, а также с усовершенствованными облегченными покрытиями могут быть использованы материалы с более высоким коэффициентом пучения (но не более 3 %). В этих случаях к толщинам стабильных слоев, приведенным в таблице, следует добавлять 10 см на каждый процент коэффициента пучения материала сверх 1 %.

Таблица 6

Наименьшее расстояние от края проезжей, частя до уреза воды

Примечание.

Приводимые расстояния даны для западных районов II и III климатических зон; в восточных районах они могут быть уменьшены на 1,0 м.

Осушение конструкции осуществляется обычно путем укладки в основание проезжей части дренирующего слоя из фильтрующих материалов с обеспечением выпуска из него воды.

Толщину дренирующего слоя и необходимый коэффициент фильтрации дренирующего материала устанавливают расчетом в зависимости от количества поступающей в основание воды, способа отвода ее и других факторов.

24. Дренирующие слои в основании проезжей части устраивают из песка, гравия, шлака и других фильтрующих местных материалов.

Необходимый в каждом отдельном случае коэффициент фильтрации материала дренирующего слоя устанавливается расчетом. Однако не следует применять материалы, коэффициент фильтрации которых в уплотненном состоянии менее 1 м/сутки.

В районах II и II климатических зон материалы для дренирующего слоя должны быть морозоустойчивыми. Кроме того, к материалам предъявляются требования, в отношении прочности, так как дренирующие слои, как и другие элементы конструкции, воспринимают напряжения от временных нагрузок и участвуют в передаче и распределении их на подстилающий грунт.

25. Из дренирующего слоя обеспечивается надежней отвод воды. Для этого укладывают сплошной слой из фильтрующего материала под обочинами, либо устраивают продольные или поперечные дрены. Конструкций устройства для отвода из дренирующего слоя в различных случаях приводятся в "Методических указаниях" /2/.

26. Проектирование мероприятий по осушению ведется в следующем порядке:

- разбивают дорогу на участки с учетом характера продольного профиля, погодно-климатических, грунтово-гидрогеологических условий, особенностей конструкции одежды и обеспеченности материалами для дренирующего слоя на каждом, участке намечают расчетное сечение, где количество поступающей в основание воды достигает максимальной величины.

- определяют количество воды, поступающей в основание проезжей части за сутки в расчетный период;

- рассчитывают необходимую толщину дренирующего слоя, при которой в данных условиях обеспечивается размещение и своевременный отвод поступающей в основание воды.

Если материалы для дренирующего слоя обладают различными коэффициентами фильтрации, а также в случаях, когда могут быть запроектированы устройства разных типов для отвода воды из дренирующего слоя, разрабатывают несколько вариантов и на основании технико-экономического сравнения выбирают наиболее рациональный.

27. Дренирующий слой рассчитывается в соответствии с "Методическими указаниями" /2/, но с учетом следующих изменений:

1. При определении количества воды, проникающей в основание проезжей части с поверхности дороги (q₃), можно пользоваться табл. 7, где эти величины приводятся в зависимости от количества выпадающих осадков, их продолжительности и показателя интенсивности впитывания С^*).

Таблица 7

Количество воды от атмосферных осадков q₃, поступающее в основание проезжей части.

Показатель интенсивности впитывания определяют по формуле:

где K - коэффициент фильтрации грунта, м/сутки, определяемый в лаборатории на приборе Ф-1 м;

W_T - влажность грунта, .соответствующая границе текучести, %;

W_опт - оптимальная влажность грунта, %;

*) Таблица 7 и формула (7) предложены В.И. Рувинским.

Ориентировочные значения С можно получить также по графику рис. 6 в зависимости от плотности и оптимальной влажности грунта.

Общее количество воды, поступающей за сутки на 1 пог. м дороги в основание проезжей части на участках с однообразными продольными уклонами, определяют в соответствии с Указаниями /2/ по формуле:

где q₁ - количество воды освобождающееся при оттаивании переувлажненного грунта под проезжей частью;

q₂ - то же, при оттаивании грунта под обочинами;

q₃ - количество воды, проникающее с поверхности дороги в основание от атмосферных осадков.

Рис. 6. График для определения показателя интенсивности впитывания. Цифры на кривых – объемный вес скелета грунта, г/см³

При вогнутых переломах продольного профиля количество воды, поступающей за сутки в основание может быть определено по формуле:

где K' - коэффициент, учитывающий накопление воды у перелома продольного профиля.

Величину коэффициента K' находят по номограмме рис. 7 в зависимости от отношений (i₁–i₂)/i₂ (кривые на номограмме) и (K_ф·i₂)/n (горизонтальная ось), где K_ф - коэффициент фильтрации уплотненного до стандартной плотности материала дренирующего слоя, м/сутки; n - пористость материала в долях единицы; i₁ и i₂ - продольные уклоны участков выше и ниже перелома продольного профиля^*).

*) номограмма (рис. 7) построена для продольных уклонов одинакового направления.

2. Опыт проектирования показал, что толщина дренирующего слоя из материала с коэффициентом фильтрации K_ф≤4 м/сутки, удовлетворяющая требованию своевременного отвода воды, обеспечивает и временное размещение воды в период, когда водоотводящие устройства не работают; толщина дренирующего слоя из материала с K_ф≥4 м/сутки, рассчитанная по условию временного размещения воды, обычно обеспечивает отвод воды после оттаивания дрен. Поэтому расчет толщины дренирующего слоя ведется в зависимости от величины K_ф.

а) При использовании материала с K_ф≤4 м/сутки расчет следует вести с помощью номограммы рис. 8 на своевременный отвод воды, поступающей за сутки.

Рис. 8. Номограмма для расчета дренирующего слоя:

а - мелкий песок; б - песок средней крупности; в - крупный песок.

Сначала определяют отношение q'/K_ф, где q'=0,5q, найденного по формуле (8), или q' = 0,5q_вогн, найденного по формуле (9), при двухскатном поперечном профиле проезжей части и q' = q (или q' = q_вогн) - при односкатном. Затем для данного отношения q'/K_ф (вертикальная ось) с учетом поперечного уклона грунтового основания i (кривые на номограмме) определяют толщину слоя дренирующего материала, полностью насыщенного водой h_нас (горизонтальная ось).

Номограмма построена для пути фильтрации воды в дренирующем слое Z = 3,5÷3,75. Это соответствует случаю, когда приемная часть дрен находится у краев двухскатной проезжей части шириной 7,0-7,5 м. При иной ширине проезжей части, а также при устройстве сплошного дренирующего слоя под обочинами, когда путь фильтрации равен Z₁, величину h'_нас находят из равенства:

где h_нас определяют по номограмме рис. 8.

Полная толщина дренирующего слоя должна составлять:

где h_зап - дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала, может быть принята равной 0,1 м для крупнозернистых материалов и 0,15 м - для песков средней крупности и мелких.

б) При достаточно высоких фильтрационных свойствах материала (K_ф>4,0 м/сутки) полную толщину дренирующего слоя, исходя из необходимости обеспечить временное размещение воды, находят из выражения:

где φ_зам - коэффициент заполнения пор в материале дренирующего слоя зимней влагой к моменту начала оттаивания, принимается по табл. 8;

Q - количество накопившейся воды в дренирующем слое за время запаздывания (t_зап) начала работы дрен, в м³ на 1 пог. м.

Время запаздывания (t_зап) в условиях II климатической зоны составляет 4-6 суток, в условиях III климатическое зоны - 3-4 суток (большие значения для мелких песков); при крупнопористых материалах (крупные одномерные пески, незаполненный гравий и т.п.) и трубчатых дренах t_зап = 0.

n - пористость материала в долях единицы;

h_к.зап - приведенная высота капиллярной воды в слое запаса над уровнем свободной воды (h_зап), принимаемая для крупных песков - 0,06 м, для песков среднее крупности и мелких - 0,11 м.

Таблица 8

Значения коэффициента заполнения пор φ_зам

Примечание. Данные приведены для II климатической зоны, в III климатической зоне величину φ_зам можно принимать равной 0,8 от указанных в таблице значений.

Увеличенная толщина дренирующего слои при вогнутых переломах профиля, определенная по номограмме рис.8 пли по формуле (10), с учетом q_вогн назначается на участке протяжением 20-30 м (меньшие значения для мелких песков) вниз по уклону от точки перелома продольного профиля. Далее толщину слоя следует постепенно уменьшать до сопряжения с участками, где дренирующие слои рассчитывается без учета продольного притока.

Когда толщина дренирующего слоя рассчитывается по изложенному методу, отпадает необходимость пользоваться номограммами /2, рис. 18 и 19, пп. 33-36/.

Приложение 1
ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАСЧЕТНОГО УРОВНЯ ГРУНТОВЫХ ВОД ПРИ ДОРОЖНЫХ ИЗЫСКАНИЯХ

В год проведения изысканий 12 августа в северо-западной части II дорожно-климатической зоны на одном из участков трассы были обнаружены грунтовые воды в пылеватых супесях на глубине Н_зам = 2,02 м от поверхности земли. Требуется определить расчетный уровень грунтовых под на данном участке с 5 %-ной обеспеченностью (вероятность 95 %).

1-й случай. Вблизи трассы в сходных природных условиях находится гидрогеологическая станция, на которой в течение n = 22 лет проводятся систематические наблюдения за изменением уровня грунтовых вод. В наблюдательной скважине уровень грунтовых вод 12/VIII года изысканий находился на глубине H_{скваж.зам.} = 2,81 м от поверхности земли.

Расчетный уровень грунтовых вод на трассе определяем по формуле (1) разд. II, п. 14:

где H_{скв.расч} - расчетный (перед промерзанием) уровень грунтовых вод в скважине. Расчетный уровень в скважине определяем по формуле (2), разд. II, п. 14:

*) Время наступления среднесуточных температур воздуха ниже –5° принято за начало промерзания грунта. Эти даты имеются в климатических справочниках.

σ - среднее квадратическое отклонение этой величины определяем по формуле (3)

где H_скв.i - средний уровень грунтовых вод за декаду наступления среднесуточных температур воздуха ниже –5° в i-й год;

n - число лет наблюдений;

t - нормированное отклонение H_скваж.i от H_{скваж.ср} при заданной 5 %-ной обеспеченности; определяется по табл.1 приложения 2.

Исходные данные и результаты расчета величин H_{скваж.ср} и σ приведены в следующей таблице:

Таким образом, получаем:

Н_{скваж.расч.} = 2,46–2,08·0,47 = 1,48 м,

откуда

H_расч. = 0,72·1,48 = 1,07 м.

Так может быть установлен расчетный уровень грунтовых вод при наличии ряда наблюдений за 10 лет и выше. При меньшем ряде наблюдений установление расчетного уровня таким способом может привести к значительным ошибкам.

2-й случай. Вблизи трассы в населенном пункте имеется питьевой колодец. 12/VIII уровень воды в колодце находился на глубине 2,81 м от поверхности земли, а на трассе на глубине 2,02 м. На срубе колодца на глубине 1,85 м от поверхности земли заметны следы, характеризующие наивысшее положение уровня.

Определяем расчетный (перед промерзанием) уровень грунтовых вод на трассе по формуле (1)

Для определения H_расч. колодца наносим типовой график для зоны обильного питания (рис.2) положение уровня воды в колодце во время изысканий и находим разность между этим уровнем и положением кривой для 12/VIII (Δ≈2,81–2,0 = 0,81 м). Затем от точки, характеризующей расчетный уровень на типовом графике, откладываем вниз перпендикулярно к оси абсцисс величину Δ и находим, что уровень в колодце перед промерзанием соответствует глубине ~ 2,3 м, т.е. интервалу глубин от 1,0 до 3,0 м. Для этого интервала поправка, уточняющая наивысший уровень воды в колодце перед промерзанием не вводится.

В этом случае расчетный (перед промерзанием) уровень грунтовых вод равен:

3-й случай. При отсутствии вблизи трассы гидрогеологической станции и питьевых колодцев расчетный уровень грунтовых вод определяется визуально: по почвам, растительности, рельефу.

Характерным признаком длительного стояния грунтовых вод является оглеение почвы, верхнюю границу которого принимают за наивысший уровень.

Допустим, что на участке трассы, для которого определяют расчетный уровень, в шурфах на глубине 1,2 м от поверхности земли было обнаружено оглеение. Сравнивая замеренный на трассе уровень воды (см. 2-й случай) с уровнем на то же число и перед промерзанием на типовом графике (рис.2), устанавливаем, что перед промерзанием уровень на трассе будет находиться в интервале глубин 1-3 м. В этом случае упомянутая выше поправка не вводится (см. п. 13), а за расчетный уровень принимаем верхнюю границу оглеения.

При наличии болотных почв грунтового заболачивания за расчетный уровень принимают поверхность земли.

Положение грунтовых вод можно определить по характеру растительности; для этого требуются специальные справочники - определители /3/.

Приложение 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ГЛУБИНЫ ПРОМЕРЗАНИЯ ДОРОЖНОЙ КОНСТРУКЦИИ

1. При определении зимнего влагонакопления и величины пучения дорожной конструкции за расчетную принимают наибольшую вероятную глубину промерзания за период между капитальными ремонтами дорожной одежды.

Когда не имеется данных о глубине промерзания в районе проектирования, приходится пользоваться картой нормативных глубин промерзания грунтов на территории СССР в СНиП П-А. 6-62 /2, рис. 13/. В этом случае для получения расчетной глубины промерзания, дорожной конструкции следует к значениям нормативных: глубин, полученным по карте, добавлять для районов Европейской части СССР около 40 см и для Зауральской части -приблизительно 60 см.

2. При наличии данных наблюдений за глубиной промерзания грунта в течение нескольких лет или хотя бы за один год, а также данных о средней величине суммы градусс-суток отрицательной температуры воздуха за этот же период, расчетную глубину промерзания дорожной конструкции можно получить по формуле Лейбензона-Лукьянова:

где Z_з - средняя глубина промерзания грунта за ряд лет (или хотя бы за один год) по данным непосредственных наблюдений;

θ_з - средняя за годы наблюдений над глубиной промерзания сумма градусо-суток с отрицательными температурами воздуха, (холода);

θ_р - расчетная сумма градусо-суток холода;

γ = 1,2 - коэффициент перехода от глубины промерзания грунта, определенной на оголенном от снега и дерна участке, к глубине промерзания дорожной конструкции (введен aвтopaми "Пpeдлoжений").

3. Расчетную сумму градусо-суток холода определяют статистически, на основании данных систематических наблюдений за температурой воздуха.

где θ_ср - средняя сумма градосо-суток холода за период наблюдений;

σ - среднее квадратическое отклонение (стандарт) этой величины;

t - нормированное отклонение сумм градусо-суток холода от средней θ_ср при принятой обеспеченности (вероятности).

Для дорог с усовершенствованными покрытиями, для которых период между капитальными ремонтами одежды равен приблизительно 20 годам, расчеты ведут с 5 %-ной обеспеченностью (95 %-ной вероятностью).

Среднее квадратическое отклонение определяют по формуле:

где θ_i - сумма градусо-суток холода за i-ый год наблюдений;

n - число лет наблюдений.

Нормированное отклонение t при 5 %-ной обеспеченности в зависимости от величины (n–1) определяют по табл. 1.

Таблица 1