|
Стр. 7
длительного растяжения (Росдорнии).
Испытания состоят в замере через определенные промежутки
времени деформаций образцов, к которым приложены длительно
действующие постоянные нагрузки R. Испытаниям подвергаются образцы
прямоугольной формы, шириной 20 и длиной 20 см при длине свободно
растягиваемой части l = 10 см (рис. п.2.3 "а"). Для примерной
0
предварительной оценки допустимо уменьшение ширины образцов до
стандартной - 5 см, но с дополнительной установкой накладок,
препятствующих их сужению (рис. п.2.3 "б"). Конструкцию накладок
назначают в зависимости от вида ГМ таким образом, чтобы его
структура не нарушалась. На рис. п.2.3 "в" представлены различные
варианты накладок.
Испытания выполняются в следующем порядке:
- проводят предварительные испытания трех образцов ГМ по
стандартной методике (п. 3.3.3). По их результатам назначают
нагрузку R для основных испытаний. При этом, если деформация
эпсилон = 10% (или другая, специально устанавливаемая величина
эпсилон) достигается до разрыва образцов, значения R в основных
испытаниях принимают равными 10, 30, 50, 70, 90% от R (где R -
10 10
нагрузка при эпсилон = 10%). В противном случае значения принимают
в долях нагрузки при разрыве R : для полиамидных, полиэфирных,
р
тканых и нетканых - 15, 30, 45, 60, 75% от R ; для
р
полипропиленовых - 5, 10, 15, 20% от R ; для остальных, при
р
отсутствии данных о свойствах, - 20, 30, 40, 50, 60, 70% от R ;
р
- к образцам основных испытаний (см. рис. п.2.3 "а", "б")
прикладывают начальную нагрузку R = 3 Н/см и через t = 10 мин.
н н
замеряют величину удлинения образца ДЕЛЬТА l с помощью
н
прогибомеров ПМ-130 или других устройств с точностью отсчета не
ниже 0,1 мм;
- нагрузку R дополняют для каждого из образцов до одной из
н
нагрузок R, ранее принятых по результатам предварительных
испытаний. Через определенные промежутки времени проводят замер
удлинений образцов ДЕЛЬТА l. Время замеров назначают равным 1, 2,
4, 6, 24, 48 ч. Время последующих замеров назначают в зависимости
от хода деформирования образцов. Если значения R <= 0,3, R для
5 р
полиамидных и полиэфирных R <= 0,05; R для полипропиленовых и
5 р
R <= 0,2, R для других видов материалов, а удлинение за
5 р
последние 24 ч меньше 10% удлинения за первые 24 ч, испытания
прекращают. В других случаях испытания проводят до достижения
удлинения ДЕЛЬТА l = (0,1l + ДЕЛЬТА l ) или до начала роста
0 н
скорости деформирования образца, но не более 60 сут., время между
замерами 24 ч. Для примерной оценки можно ограничиться временем
испытаний 48 ч. При постановке продукции на производство время
испытаний продлевают на срок более 60 сут., с обязательным его
обоснованием.
Обработку данных выполняют в следующем порядке:
- по результатам испытаний строят график зависимости
относительных деформаций образца (эпсилон, %) от времени
наблюдения (lgt, ч) для каждого из значений постоянно действующих
нагрузок R (рис. п.2.4), где:
эпсилон = 100 (ДЕЛЬТА l - ДЕЛЬТА l ) / l ;
н 0
- вычисляют значения конечных деформаций эпсилон при каждом
к
из значений R, исключая те, при которых наблюдается рост скорости
деформирования образца (рост угла наклона альфа прямой на рис.
п.2.4 к оси lgt):
эпсилон = эпсилон + к lg Т, (п.2.3)
к l
где:
эпсилон - относительная деформация образца за время
l
наблюдения, равное 1 ч;
к = tg альфа;
Т - требуемый срок службы;
- строят график зависимостей эпсилон от R (рис. п.2.5).
к
Величину прочности ГМ при длительном растяжении (допустимой
Т
нагрузки на растяжение ГМ) R принимают равной нагрузке R,
дл
соответствующей на графике эпсилон = f(R) значению эпсилон = 5%
к к
или другому отдельно технически обоснованному значению. Если на
данном графике все значения эпсилон < 5%, то R принимают равным
к д
минимальному из значений R, при котором наблюдается рост скорости
деформирования образца (R , рис. п.2.4);
4
- определяют расчетное значение допустимого растягивающего
Т
напряжения сигма = R / дельта.
д дл
График эпсилон = f(R) должен быть построен не менее чем по
к
трем точкам. Если же по результатам испытаний может быть вычислено
меньше трех значений эпсилон , проводят дополнительные испытания
к
(одно или два) при значениях R, меньших максимального, для
которого вычислено значение эпсилон .
к
Т
При определении величины R для подбора ГМ, применяемых для
дл
повышения жесткости нижней части насыпей, возводимых на слабых
основаниях, испытания проводят при R, назначаемых в долях от R ,
р
как сказано ранее, в любом случае (независимо от величины
Т
эпсилон ). За R принимают минимальное значение R, при котором
к дл
наблюдается рост скорости деформирования образцов.
Г. Методика оценки сопротивляемости ГМ местным повреждениям
(Росдорнии).
Оценка сопротивляемости ГМ местным повреждениям проводится для
сопоставления различных марок ГМ, выяснения возможности его
укладки непосредственно под крупнофракционированные материалы -
щебень, гравий, шлак, а также в других случаях, если в процессе
строительства или эксплуатации возникают значительные
пенетрационные нагрузки на уровне укладки ГМ. Методика оценки
сопротивляемости ГМ местным повреждениям состоит в следующем:
- в лабораторных условиях в жесткой обойме создают трехслойную
модель, верхний слой которой - крупнофракционированный материал,
средний - образец ГМ, нижний - грунт. Размер фракций и толщина
материала верхнего слоя, вид и состояние (плотность, влажность
грунта нижнего слоя) должны отвечать конкретным условиям
строительства. Стандартные испытания предусматривают использование
гранитного щебня фракций 15 - 30 мм в качестве материала верхнего
слоя и мелкозернистого песка с коэффициентом уплотнения 0,86 -
0,88 в качестве материала нижнего слоя. Толщина верхнего слоя - не
менее 1,5 размеров наиболее крупной фракции, толщина нижнего слоя
- не менее 10 см. Размер обоймы - не менее 10 х 20 см, но более
3-х размеров наиболее крупной фракции, размер образца - не менее
20 х 20 см для оценки прочности;
- через штамп размером более 5 х 10 см, установленный на
поверхности модели, прикладывают давление, соответствующее
расчетному (1,0 МПа при оценке сопротивляемости повреждениям в
период строительства, не менее 0,1 МПа в других случаях). Общее
количество циклов приложения нагрузки - 40, с выдержкой расчетной
нагрузки в течение 30 с и последующей разгрузкой;
- образец ГМ извлекают из модели и визуально оценивают степень
его повреждения. При отсутствии явно выраженных нарушений
структуры ГМ, проколов, образцы разрезают на две полосы размером 5
х 20 см и испытывают их в соответствии с п. 3.3.3, определяя
величину Р (Р = ДЕЛЬТА R / R , где ДЕЛЬТА R - снижение
к к р р р
прочности образца по отношению к исходному значению R ). Укладку
р
на поверхность ГМ крупнофракционированных материалов считают
возможной при отсутствии явно выраженных нарушений его структуры и
снижении прочности не более чем на 8% для нетканых иглопробивных и
5% для других видов ГМ.
Д. Оценка фильтрующей способности ГМ <*>.
--------------------------------
<*> Аналогично методу ISO 12956.
Испытания (рис. п.2.6 "а") состоят в промывании через ГМ
мелкого песка определенного гранулометрического состава при
одновременном действии вибрации.
Перед началом испытаний образец ГМ выдерживают не менее 12
часов при комнатной температуре в воде, содержащей около 0,1 %
смачивающего реагента (синтетическое моющее средство). Готовят
мелкий песок с примерным гранулометрическим составом по рис. п.2.6
"б" (между кривыми 1 и 2). Песок не должен содержать частиц
диаметром менее 0,01 мм, должен иметь степень неоднородности 3 -
20. При этом должно соблюдаться условие d <= О <= d , где О
20 90 80 90
- фильтрующая способность ГМ, то есть размер частиц песка,
соответствующий d для прошедшей части песка (d - размер частиц,
90 n
меньше которых в песке содержится n% частиц по массе).
Образец ГМ помещают в обойму диаметром не менее 13 см, по дну
которой размещена металлическая сетка с ячейками 1 х 1 см (диаметр
проволоки 1 мм). Над образцом ГМ, закрепленном по периметру,
равномерно распределяют подготовленный песок в количестве
7 кг/кв. м. Обойму жестко крепят к площадке вибростенда. При
вибрировании (частота 50 - 60 Гц, амплитуда 1,5 мм) на поверхности
песка в течение 10 мин. равномерно через распрыскиватель подают
воду, уровень которой поддерживают на уровне поверхности песка
(рекомендуемый расход воды до 0,5 л/мин., давление около 300 кРа).
Прошедшую воду отводят на бумажный фильтр, где собираются частицы
грунта. Строят кривую гранулометрического состава прошедшего через
образец ГМ грунта и определяют фильтрационную способность как
О = d ) (рис. п.2.6 "в").
90 90
Е. Метод Росдорнии определения сопротивления сдвигу ГМ по
грунту.
Для определения сопротивления сдвигу ГМ по грунту используют
прибор, схема которого представлена на рис. п.2.7. Он состоит из
верхней и неподвижной нижней жестких прямоугольных обойм размером
10 х 20 см. Обе обоймы заполняют грунтом, который пригружается
сверху через штамп. ГМ располагают на контакте верхней и нижней
обойм. Для того, чтобы исключить поперечную деформацию ГМ при
действии нагрузки Р (исключение возможности изменения площади
находящегося в грунте ГМ), а также его смятие при движении, ГМ
закрепляют в специальной рамке с помощью винтов на половину длины
обоймы. Снижение величины сил трения при движении рамки достигают
с помощью шариков, размещенных в канавках.
Испытания проводят в следующей последовательности:
- заполняют подготовленным грунтом нижнюю обойму прибора и
уплотняют его через металлическую прокладку (в том случае, если в
испытаниях используется грунт нарушенного сложения), срезают грунт
на 2 - 3 мм выше верхней плоскости нижней обоймы;
- на нижнюю обойму устанавливают рамку с закрепленным в ней
образцом ГМ;
- заполняют грунтом верхнюю обойму и уплотняют его (если
используется грунт нарушенного сложения);
- устанавливают на рамку верхнюю обойму с грунтом. На
поверхность грунта устанавливают штамп и прикладывают вертикальную
нагрузку Q, имитирующую вес грунта (дорожной одежды) с выдержкой
до начала опыта в течение 1 ч;
- при каждом значении вертикальных нагрузок Q (не менее трех),
принимаемых таким образом, чтобы диапазон их изменения охватывал
реально действующую в дорожной конструкции ступенями (не менее 6 -
8 за период испытаний), прикладывают горизонтальную нагрузку Р с
г
фиксацией перемещений ГМ в точках А и Б (в точке А - прогибомером
с закреплением струны на образец).
Время выдержки на каждой ступени горизонтальной нагрузки
выбирают из расчета выполнения испытания за время не более 4 мин.,
причем время выдержки на каждой ступени нагружения должно быть
достаточно лишь для выявления стабилизации перемещения. Опыт
считается законченным, если перемещение в точке Б рамки с
геотекстильным материалом приобретает незатухающий характер или
величина перемещений в точке А превысит 5% длины обоймы.
Соответствующее окончанию опыта значение горизонтальной
нагрузки Р принимается за предельное. Обработка проводится путем
г
построения зависимости тау = f(Q), где тау = P / 2F (F - площадь
l
части образца, закрепленной в грунте) и определения значений
прочностных характеристик фи' и С' подобно определению фи и С на
диаграмме сдвига для грунта (ГОСТ 12248-78).
Приложение 3
(справочное)
-----------------------------------------------------¬
------+Рекомендуемая система классификации геосинтетических¦
¦ ¦ материалов (ГМ) ¦
¦ L-----------------------------------------------------
¦ ----------------¬
+----->¦ Группа ¦ - по структуре (например, геотекстильный)
¦ L----------------
¦ ----------------¬
+----->¦ Подгруппа ¦ - по технологии производства (например,
¦ L---------------- геотекстильный нетканый)
¦ ----------------¬
+----->¦ Вид ¦ - по технологии соединения (упрочнения)
¦ L---------------- элементов (волокон) и составу сырья
¦ (например, геотекстильный нетканый
¦ ----------------¬ иглопробивной полипропиленовый)
+----->¦ Разновидность ¦ - по поверхностной плотности (для
¦ L---------------- геосеток и георешеток - по размеру
¦ ячеек)
¦ ----------------¬
+----->¦ Дополнительно ¦ - по основной выполняемой функции -
¦ ¦ - подвид ¦ армирующий, дренирующий, защитный
¦ L---------------- (противоэрозионный, технологический,
¦ разделяющий, фильтр), гидроизолирующий
¦ ----------------¬
L----->¦ Марка ¦ - фирменное наименование производителя
L----------------
Приложение 4
(обязательное)
ТАБЛИЦЫ ЗНАЧЕНИЙ КОЭФФИЦИЕНТОВ
Таблица п.4.1
ПОПРАВОЧНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ К
(к п. п. 3.2.4, 5.2.2)
--------------------T--------------------------------------------¬
¦ Сырье ¦ Значение поправочного коэффициента ¦
¦ ¦ для периода эксплуатации Т, годы ¦
¦ +----T----T----T----T----T----T----T----T----+
¦ ¦ 1 ¦ 2 ¦ 4 ¦ 6 ¦ 8 ¦ 10 ¦ 12 ¦ 15 ¦ 18 ¦
+-------------------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
¦Полиамид ¦0,71¦0,56¦0,38¦0,29¦0,24¦0,20¦0,17¦0,14¦0,12¦
+-------------------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
¦Полипропилен и ¦0,92¦0,89¦0,85¦0,82¦0,80¦0,78¦0,76¦0,74¦0,72¦
¦полиэфир ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
L-------------------+----+----+----+----+----+----+----+----+-----
Значения К справедливы при соблюдении ограничений по условиям
применения ГМ по п. 2.4.
Таблица п.4.2
КОЭФФИЦИЕНТ ЭПСИЛОН
(к п. 5.2.2)
-----------------T------------------T--------------T-------------¬
¦ h* / D ¦ эпсилон ¦ h* / D ¦ эпсилон ¦
¦ э ¦ ¦ э ¦ ¦
+----------------+------------------+--------------+-------------+
¦0,25 ¦0,195 ¦1,50 ¦0,040 ¦
¦0,50 ¦0,160 ¦1,75 ¦0,031 ¦
¦0,75 ¦0,118 ¦2,00 ¦0,024 ¦
¦1,00 ¦0,077 ¦2,25 ¦0,019 ¦
¦1,25 ¦0,053 ¦2,50 ¦0,013 ¦
L----------------+------------------+--------------+--------------
____
/Е
3 / ср
h* = SUM h \/-----,
э i Е
о
где:
SUM h - суммарная толщина лежащих над ГМ слоев укрепления,
i
см;
Е - средний модуль упругости этих слоев, МПа:
ср
h Е + ... + h Е
1 1 i i
Е = -------------------.
ср SUM h
i
При проверке в период строительства принимают SUM h и Е
i ср
равным толщине и модулю упругости отсыпаемого непосредственно на
ГМ слоя.
Таблица п.4.3
---------T-------------------------------------------------------¬
¦Е / Е ¦ Значение коэффициента альфа (к п. 5.2) при h / D ¦
¦ ср о+-----T-----T-----T-------T-----T-----T-----T-----------+
¦ ¦ 0,6 ¦ 0,9 ¦ 1,2 ¦1,5 - 2¦ 0,6 ¦ 0,9 ¦ 1,2 ¦ 1,5 - 2 ¦
¦ +-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦ ¦ Е = 28 МПа ¦ Е = 36 МПа ¦
¦ ¦ о ¦ о ¦
+--------+-----T-----T-----T-------+-----T-----T-----T-----------+
¦1,0 ¦0,712¦0,792¦0,877¦0,938 ¦0,729¦0,833¦0,907¦0,963 ¦
¦ ¦0,816¦0,901¦0,974¦0,996 ¦0,834¦0,941¦0,985¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦3,0 ¦0,719¦0,829¦0,906¦0,962 ¦0,775¦0,864¦0,927¦0,972 ¦
¦ ¦0,823¦0,939¦0,984¦1,000 ¦0,880¦0,958¦0,990¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦5,0 ¦0,753¦0,852¦0,921¦0,969 ¦0,797¦0,881¦0,938¦0,977 ¦
¦ ¦0,858¦0,953¦0,988¦1,000 ¦0,902¦0,966¦0,933¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦10,0 ¦0,791¦0,880¦0,937¦0,977 ¦0,828¦0,908¦0,950¦0,986 ¦
¦ ¦0,896¦0,965¦0,993¦1,000 ¦0,922¦0,975¦0,996¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦20,0 ¦0,824¦0,902¦0,950¦0,983 ¦0,854¦0,920¦0,960¦0,986 ¦
¦ ¦0,920¦0,974¦0,996¦1,000 ¦0,936¦0,982¦0,997¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦30,0 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦0,867¦0,927¦0,964¦0,988 ¦
¦ ¦- ¦- ¦- ¦- ¦0,943¦0,984¦0,998¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦40,0 ¦0,840¦0,913¦0,956¦0,983 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦ ¦0,929¦0,979¦0,996¦1,000 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦ ¦ Е = 42 МПа ¦ Е = 50 МПа ¦
¦ ¦ о ¦ о ¦
+--------+-----T-----T-----T-------+-----T-----T-----T-----------+
¦1,0 ¦0,755¦0,848¦0,917¦0,968 ¦0,794¦0,875¦0,933¦0,978 ¦
¦ ¦0,860¦0,951¦0,987¦1,000 ¦0,899¦0,963¦0,992¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦2,0 ¦0,777¦0,864¦0,927¦0,974 ¦0,811¦0,888¦0,941¦0,978 ¦
¦ ¦0,882¦0,958¦0,990¦1,000 ¦0,912¦0,968¦0,994¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦3,0 ¦0,792¦0,876¦0,934¦0,974 ¦0,824¦0,898¦0,946¦1,000 ¦
¦ ¦0,897¦0,963¦0,992¦1,000 ¦0,920¦0,973¦0,995¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦5,0 ¦0,813¦0,892¦0,943¦0,985 ¦0,842¦0,910¦0,954¦0,987 ¦
¦ ¦0,913¦0,970¦0,995¦1,000 ¦0,932¦0,978¦0,966¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦10,0 ¦0,841¦0,911¦0,954¦0,985 ¦0,865¦0,924¦0,963¦0,987 ¦
¦ ¦0,934¦0,978¦0,996¦1,000 ¦0,947¦0,983¦0,997¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦20,0 ¦0,865¦0,925¦0,963¦1,000 ¦0,883¦0,935¦0,970¦0,980 ¦
¦ ¦0,946¦0,984¦0,997¦1,000 ¦0,950¦0,987¦0,998¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦ ¦ Е = 60 МПа ¦ Е = 100 МПа ¦
¦ ¦ о ¦ о ¦
+--------+-----T-----T-----T-------+-----T-----T-----T-----------+
¦1,0 ¦0,821¦0,894¦0,943¦0,981 ¦0,877¦0,931¦0,966¦1,000 ¦
¦ ¦0,918¦0,971¦0,995¦1,000 ¦0,957¦0,986¦0,998¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦2,0 ¦0,836¦0,904¦0,950¦0,981 ¦0,885¦0,931¦0,966¦1,000 ¦
¦ ¦0,927¦0,975¦0,996¦1,000 ¦0,963¦0,986¦0,998¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦3,0 ¦0,847¦0,912¦0,954¦0,985 ¦0,891¦0,936¦0,974¦1,000 ¦
¦ ¦0,934¦0,979¦0,996¦1,000 ¦0,967¦0,987¦1,000¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦5,0 ¦0,862¦0,922¦0,961¦0,985 ¦0,898¦0,943¦0,974¦1,000 ¦
¦ ¦0,943¦0,982¦0,997¦1,000 ¦0,972¦0,990¦1,000¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦10,0 ¦0,881¦0,933¦0,968¦1,000 ¦0,908¦0,952¦0,974¦1,000 ¦
¦ ¦0,956¦0,986¦0,998¦1,000 ¦0,978¦0,993¦1,000¦1,000 ¦
+--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+-----------+
¦15,0 ¦0,889¦0,938¦0,972¦1,000 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
¦ ¦0,962¦0,988¦1,000¦1,000 ¦- ¦- ¦- ¦- ¦
L--------+-----+-----+-----+-------+-----+-----+-----+------------
Таблица п.4.4
ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ФИЛЬТРАЦИИ В ПЛОСКОСТИ ПОЛОТНА ГМ
с
на начало периода стабилизации заиления К (к п. 5.2.4)
фг
-------------------T--------------------T------------------------¬
¦ Поперечный уклон ¦Удельная нагрузка от¦Коэффициент фильтрации в¦
¦земляного полотна,¦колеса автомобиля на¦ плоскости полотна ГМ ¦
¦ i ¦ уровне земляного ¦ на начало периода ¦
¦ ¦полотна, сигма , МПа¦ стабилизации заиления ¦
¦ ¦ n ¦ с ¦
¦ ¦ ¦ К , м/сут. ¦
¦ ¦ ¦ фг ¦
+------------------+--------------------+------------------------+
¦0,02 ¦0,02 ¦81 ¦
¦ ¦0,04 ¦57 ¦
¦ ¦0,06 ¦33 ¦
+------------------+--------------------+------------------------+
¦0,03 ¦0,02 ¦79 ¦
¦ ¦0,04 ¦61 ¦
¦ ¦0,06 ¦42 ¦
+------------------+--------------------+------------------------+
¦0,04 ¦0,02 ¦77 ¦
¦ ¦0,04 ¦65 ¦
¦ ¦0,06 ¦52 ¦
L------------------+--------------------+-------------------------
с
Примечание. Значения К справедливы для ГМ, отвечающих
фг
требованиям табл. 3.2 и п. 5.1.2.
Таблица п.4.5
ЧИСЛО ПОГРУЖЕНИЙ НА МОМЕНТ СТАБИЛИЗАЦИИ ЗАИЛЕНИЯ N
с
(тыс. автомобилей) (к п. 5.2.4)
---------T---------------------------T---------------------------¬
¦ W / W ¦ 0,6 - 0,7 ¦ 0,8 - 0,9 ¦
¦ т ¦ ¦ ¦
+--------+------T------T------T------+------T------T------T------+
¦ n , % ¦ 20 ¦ 40 ¦ 60 ¦ 80 ¦ 20 ¦ 40 ¦ 60 ¦ 80 ¦
¦ n ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--------+------+------+------+------+------+------+------+------+
¦гамма ,¦ i = 0,02 ¦
¦ ГМ ¦ ¦
¦г/ кв. м¦ ¦
+--------+------T------T------T------T------T------T------T------+
¦300 ¦29,8 ¦31,9 ¦34,0 ¦36,1 ¦35,5 ¦37,6 ¦39,7 ¦41,8 ¦
¦400 ¦23,5 ¦25,6 ¦27,7 ¦29,8 ¦29,2 ¦31,3 ¦33,4 ¦35,5 ¦
¦500 ¦17,2 ¦19,3 ¦21,4 ¦23,5 ¦22,9 ¦25,0 ¦27,1 ¦29,2 ¦
¦600 ¦8,2 ¦10,3 ¦12,4 ¦14,5 ¦16,6 ¦18,7 ¦20,8 ¦22,9 ¦
+--------+------+------+------+------+------+------+------+------+
¦гамма ,¦ i = 0,03 ¦
¦ ГМ ¦ ¦
¦г/ кв. м¦ ¦
+--------+------T------T------T------T------T------T------T------+
¦300 ¦32,8 ¦34,9 ¦37,0 ¦39,1 ¦38,4 ¦40,5 ¦42,6 ¦44,7 ¦
¦400 ¦26,5 ¦28,6 ¦30,7 ¦32,8 ¦32,1 ¦34,2 ¦36,3 ¦38,4 ¦
¦500 ¦20,2 ¦22,3 ¦24,4 ¦26,5 ¦25,8 ¦27,9 ¦30,0 ¦32,1 ¦
¦600 ¦13,0 ¦16,0 ¦18,1 ¦20,2 ¦19,5 ¦21,6 ¦23,7 ¦25,8 ¦
+--------+------+------+------+------+------+------+------+------+
¦гамма ,¦ i = 0,02 ¦
¦ ГМ ¦ ¦
¦г/ кв. м¦ ¦
+--------+------T------T------T------T------T------T------T------+
¦300 ¦35,7 ¦37,8 ¦39,9 ¦42,2 ¦41,2 ¦43,3 ¦45,4 ¦47,5 ¦
¦400 ¦29,4 ¦31,5 ¦33,6 ¦35,7 ¦34,9 ¦37,0 ¦39,1 ¦41,2 ¦
¦500 ¦23,1 ¦25,2 ¦27,0 ¦29,4 ¦28,6 ¦30,7 ¦32,8 ¦34,9 ¦
¦600 ¦16,6 ¦18,9 ¦21,0 ¦23,1 ¦20,3 ¦24,4 ¦26,6 ¦28,6 ¦
L--------+------+------+------+------+------+------+------+-------
Примечание:
i - см. таблицу п.4.4;
W / W - расчетная относительная влажность грунта земляного
т
полотна;
n - содержание в грунте частиц размером менее 0,05 мм;
n
гамма - поверхностная плотность ГМ.
ГМ
Таблица п.4.6
-b(N - N )
общ с
ЗНАЧЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА е
(к п. 5.2.4)
----------------T------------------------------------------------¬
¦ Массовая доля ¦ -b(N - N ) ¦
¦ содержания ¦ общ с ¦
¦песчаных частиц¦ Значения коэффициента е при ¦
¦ в грунте ¦ N - N , тыс. автомобилей ¦
¦ ¦ общ с ¦
¦ +-----------------T----------------T-------------+
¦ ¦ 200 ¦ 500 ¦ 3000 ¦
+---------------+-----------------+----------------+-------------+
¦30 ¦0,96 ¦0,90 ¦0,82 ¦
¦50 ¦0,98 ¦0,95 ¦0,90 ¦
¦75 ¦0,99 ¦0,98 ¦0,95 ¦
L---------------+-----------------+----------------+--------------
Таблица п.4.7
ВРЕМЯ РАБОТЫ ДРЕНАЖА В РАСЧЕТНЫЙ ПЕРИОД ГОДА t, СУТ.
(к п. 5.2.4)
---------------------------------T-------------------------------¬
¦ Тип местности по увлажнению ¦ Группы грунтов в дорожно- ¦
¦ ¦ климатических зонах ¦
¦ +-----------T---------T---------+
¦ ¦ II ¦ III ¦ IV ¦
¦ +--T--T--T--+---T--T--+---T--T--+
¦ ¦А ¦Б ¦В ¦Г ¦А и¦В ¦Г ¦А и¦В ¦Г ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ Б ¦ ¦ ¦ Б ¦ ¦ ¦
+--------------------------------+--+--+--+--+---+--+--+---+--+--+
¦1 ¦8 ¦10¦12¦9 ¦7 ¦10¦8 ¦0 ¦0 ¦0 ¦
+--------------------------------+--+--+--+--+---+--+--+---+--+--+
¦2 ¦8 ¦17¦20¦14¦10 ¦15¦12¦14 ¦30¦13¦
+--------------------------------+--+--+--+--+---+--+--+---+--+--+
¦3 ¦17¦23¦26¦15¦16 ¦20¦15¦13 ¦15¦8 ¦
L--------------------------------+--+--+--+--+---+--+--+---+--+---
Примечание. Группы грунтов: А - пески пылеватые, супеси легкие
и тяжелые (непылеватые); Б - суглинки тяжелые и пылеватые, глины;
В - суглинки легкие и пылеватые; Г - супеси пылеватые.
Таблица п.4.8
---------------------------T-------------------------------------¬
¦Дорожно-климатическая зона¦ Примерные географические границы ¦
¦ и подзона ¦ ¦
+--------------------------+-------------------------------------+
¦Северная и центральная ¦Восточнее линии: устье Нижней Тунгус-¦
¦части подзоны I ¦ки - Еробогачен - Ленск. Севернее ли-¦
¦ 2 ¦нии: Олекминск - Усть-Мая - Охотск - ¦
¦ ¦Палатка - Слаутное. Ограничена с се- ¦
¦ ¦вера подзоной I ¦
¦ ¦ 1 ¦
+--------------------------+-------------------------------------+
¦Южная часть подзоны I ¦Восточнее линии: Ленск - Бодайбо - ¦
¦ 2 ¦Багдарин. Севернее линии: Могоча - ¦
¦ ¦Сковородино - Зея - Охотск. Ограниче-¦
¦ ¦на с севера южной границей централь- ¦
¦ ¦ной части подзоны I ¦
¦ ¦ 2 ¦
+--------------------------+-------------------------------------+
¦Северная и центральная ¦Между южной границей вечной мерзлоты ¦
¦части подзоны I ¦в Сибири (севернее 56- с.ш.) и южной ¦
¦ 3 ¦границей подзон I и I ¦
¦ ¦ 1 2 ¦
+--------------------------+-------------------------------------+
¦Южная часть подзоны I ¦Между южной границей вечной мерзлоты ¦
¦ 3 ¦в Восточной Сибири. Севернее южной ¦
¦ ¦государственной границы Восточной Си-¦
¦ ¦бири до 56- с.ш. ¦
L--------------------------+--------------------------------------
Приложение 5
(справочное)
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА НАСЫПИ НА СЛАБОМ ОСНОВАНИИ
Пример 1. Расчет насыпи на слабом основании с использованием
армоэлементов из геосинтетических материалов.
1. Исходные данные:
- насыпь высотой 6 м (Н = 6 м); ширина земляного полотна 15 м;
крутизна откосов m = 1:1,5; нагрузка на поверхности насыпи q = 30
кН/пог. м;
- слабое основание мощностью 4 м представлено легкими
суглинками с показателем текучести > 0,5 (текучепластичная
консистенция); слабые грунты подстилаются моренными суглинками
твердой консистенции;
- насыпь отсыпается из мелкозернистого песка с М = 1,85;
кр
фи = 25-; С = 1 т/кв. м; ро = 1,75 т/куб. м;
вл
- грунты слабого основания до глубины 4 м имеют следующие
показатели физико-механических свойств: фи = 6-; С = 1 т/кв. м;
ро = 1,85 т/куб. м;
л
- подстилающие моренные суглинки твердой консистенции
характеризуются следующими показателями: (фи = 15-; С =
3,5 т/кв. м; ро =1,8 т/куб. м.
вл
2. Порядок расчета
- Выполняют оценку устойчивости насыпи на слабом основании.
Расчет осуществляется на основе метода кругло-цилиндрических
поверхностей скольжения (КЦПС), например, с использованием графика
Н. Янбу.
- После анализа результатов оценки при значении К < К ; (при
у тр
при К >= 1,3) повторно производят расчет устойчивости насыпи на
тр
слабом основании по методу КЦПС с учетом армоэлемента из
геосинтетического материала на поверхности основания и определяют
требуемые значения дефицита удерживающих сил на армоэлементе и
расчетной прочности материала (кН/пог. м) с учетом выражения 4.2.
3. Результаты расчета
На основе выполненных расчетов как вручную, так и по программе
ЭВМ получено:
- в исходном состоянии устойчивость насыпи на слабом основании
не обеспечена: К = 0,84 < К = 1,3;
у тр
- дефицит удерживающих сил на уровне предполагаемой укладки
армоэлемента из ГМ составляет 11,7 т (117 кН/пог. м);
- расчетная величина прочности материала (ГМ):
R >= 120 х 1,2 х (0,8 х 0,95 х 0,9 х 0,9) = 226 кН/пог. м;
- для указанных целей может быть рекомендован тканый материал
с прочностью 230 кН/пог. м;
- в случае использования материала в качестве временного
армоэлемента расчетное значение прочности может быть принято
равным 117 кН/пог. м.
Пример 2. Расчет требуемой толщины тонкослойной насыпи с
геотекстильной прослойкой на торфяном основании для обеспечения
проезда.
1. Исходные данные:
- среднее удельное давление от колеса Р = 0,6 МПа;
о
- диаметр отпечатка колеса D = 36 см;
о
- грунт насыпного слоя - песок среднезернистый фи = 30-, ро =
о
= 1,8 т/куб. м;
- грунт основания - торф, тип I-А, С = 0,015 МПа, Е =
сл
0,27 МПа;
- геотекстильный материал - нетканый иглопробивной, Е =
р
100 Н/см;
- допустимая глубина колеи S = 11 см;
доп
- задаемся значением h = 0,6 м и проверяем условие (4.10):
н
q = 0,6 х 1,8 = 0,0108 МПа;
h
н 2 х 60
2 х -- = ------ = 3,33;
D 36
о
к = 0,12; D = 98 см;
о
для h = 0,6 м определяем Р = 0,095 МПа;
н ГМ
по графику (рис. 4.9) для фи = 0- определяем М = 6,8; М =
1 2
2,6; М = 0;
3
кр
Р = 6,8 х 0,15 + 2,6 х 0,6 х 1,8 = 0,13 МПа;
z
кр
Р + Р х к = 0,13 + 0,095 х 0,12 = 0,14 МПа;
z ГМ
Р = 0,6 х 0,12 + 0,0108 = 0,077 МПа.
z
Условие (4.10) выполнено;
- проверяем условие (4.15):
Р х D х u к х D х u
z z k z k 0,12 х 98 х 0,6
S = ------------ = ----------- х (Р - Р ) = --------------- (0,6 - 0,095) = 13,20 см.
расч Е Е о ГМ 0,27
сл сл
Так как S > S , расчет необходимо повторить для h =
расч доп н
0,7 м.
114 х 0,088 х 0,6
S = ----------------- (0,6 - 0,12) = 10,7 см.
расч 0,27
Условие (4.15) выполнено. Вместе с тем можно, не изменяя
высоты насыпи, подобрать геосинтетический материал с более высоким
модулем деформации для обеспечения условия S <= S .
расч доп
По верхнему графику рис. п.5.1, задавшись модулем материала
равным 350 Н/см, определяем Р по формуле:
ГМ
Р = А х h = 0,35 х 0,6 = 0,21 МПа;
ГМ нас
S = 10,19 < S = 11 см.
расч доп
Таким образом, не изменяя (не увеличивая) высоты насыпи,
обеспечиваем соблюдение условия (4.15).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Рекомендации по совершенствованию методов конструирования и
технологии повышения общей устойчивости конусов и откосов
земляного полотна. ГП "Росдорнии", ЦНИИС, Минавтодор РСФСР, 1987.
2. Рекомендации по повышению несущей способности земляного
полотна автомобильных дорог с гравийными покрытиями. ГП
"Росдорнии", Минавтодор РСФСР, 1988.
3. Технологическая карта "Возведение земляного полотна с
прослойкой в основании насыпи из синтетических нетканых
материалов". Минтрансстрой СССР, 1987.
4. Технологическая карта "Возведение земляного полотна с
использованием торфа в нижней части насыпи с применением
геотекстильного материала в качестве разделительной прослойки в
теле насыпи". Минтрансстрой СССР, 1987.
5. Технологическая карта "Возведение насыпи из связных грунтов
повышенной влажности с дренирующими слоями из геотекстиля".
Минтрансстрой СССР, 1987.
6. Методические рекомендации по применению геотекстильных
материалов для укрепления обочин и откосов автомобильных дорог.
Минтрансстрой СССР, Союздорнии, М.: 1988.
7. Методические рекомендации по технологии сооружения
земляного полотна из глинистых грунтов повышенной влажности в
Нечерноземной зоне РСФСР. Минтрансстрой, 1990.
8. Инструкция по проектированию и строительству автомобильных
дорог нефтяных и газовых промыслов Западной Сибири. ВСН 26-90,
1991.
9. Рекомендации по совершенствованию методов борьбы с пучинами
при ремонте автомобильных дорог. ГП "Росдорнии", Минавтодор РСФСР,
1991.
10. Рекомендации по расчету и технологии устройства
оптимальных конструкций дорожных одежд с армирующими прослойками
при строительстве, реконструкции и ремонте дорог с
асфальтобетонными покрытиями. ГП "Росдорнии", Минтранс РСФСР, ФДД,
1993.
11. Указания по повышению несущей способности земляного
полотна и дорожных одежд с применением синтетических материалов.
ВСН 49-86. Минавтодор РСФСР, М.: Транспорт, 1986.
12. Типовые решения по восстановлению несущей способности
земляного полотна и обеспечению прочности и морозоустойчивости
дорожной одежды на пучинистых участках автомобильных дорог. ГП
"Росдорнии", Гипродорнии, Росавтодор, 2000.
13. Методика расчета устойчивости грунтовых насыпей,
армированных георешетками. Союздорнии, 2000.
14. Методические рекомендации по проектированию и
|
