Типи місцевостей за зволоженням

На Україні зустрічаються три типи місцевості, різноманітні за рельєфом, грунтовими і гідрологічними особливостям і водному режиму.

Перший тип - суха місцевість; зустрічається на водорозділах і добре провітрюваних схилах при відсутності впливи грунтових вод і ухилі місцевості не менше 5%о. У сухій місцевості ні водоносний обрій, ні капілярна волога в грунтових прошарках не виявляються. Зволоження узбіч, укосів і частково активного прошарку насипу відбувається восени і навесні за рахунок проникання атмосферних осадків. Ступінь зимового розущільнення (морозного здимання) і весняного зниження тривкості грунту при його відтаванні залежить від клімату, тобто від кількості осадків, що восени випадають, і водопроникності Тому основною мірою захисту активного прошарку, особливо для пилуватих грунтів, є опрацювання узбіч в'язкими матеріалами, а при необхідності і відвід води з підстави.

Другий тип— тимчасово зволожуються місця; характеризуються ускладненим стоком поверхневих вод у зв'язку з рівнинним рельєфом.

У лісосмузі України до цього додаються поганий випар і погана фільтраційна спроможність багатошарових почвогрунтів; навесні і восени в них з'являється після дощів і сніготанення верховодка, що тимчасово перенасичує поверхневі прошарки грунту; часто має місце тривалий, більш 20 доби, застій води в резервах і канавах, особливо в штучних споруджень, що може додатково воложити активний прошарок насипу за рахунок капілярного проникання води знизу і збоку з боку резерву. Проте притока води збоку або знизу носить тимчасовий характер, тому кількість проникаючої в активний прошарок води і висота капілярного підняття набагато менше, ніж при постійній притоці від рівні грунтових вод. У піщаних насипах вода піднімається по капілярах швидко, але невисоко, (на 0,3-0,5 м). У найбільше несприятливих умовах знаходяться насипи з пилуватих грунтів, у яких вода піднімається по капілярах швидко на 1,8-2,2 м.

У несприятливих умовах при недостатньому ущільненні в насипах із пилуватих грунтів зменшується або зовсім зникає сухої прошарок між що воложиться поверх активним прошарком і підошвою насипу, що воложиться з боку резерву або знизу за рахунок капілярного підняття, що призводить до перезволоження грунту при його промерзанні і до деформації насипу і покладеної на ній одяги.

Третій тип місцевості характеризується постійною притокою грунтових вод, рівень яких розташований від поверхні на глибині меншої, чим висота капілярного підняття. Близьке до поверхні землі положення грунтових вод типово: для плоскорівнинного рельєфу середньої і північної частини СРСР. Як показують спостереження, у цих умовах постійні грунтові; води сильно воложать насип. При недостатній висоті насип із часом пропитується вологою майже цілком,, що призводить до великого її осідання, обдиманню грунту і деформаціям одягу. Рівень грунтових вод іноді може бути понижен| дренажем або водовідвідними канавами. При наявності похилого, водоносного прошарку на косогорі підтік грунтових вод до полотнини дороги може бути перехоплений дренажем, що закладається з нагірної сторони нижче глибини промерзання, із заглибленням дна дренажної траншеї у водонепроникний прошарок. Коли водоупорний прошарок залягає глибоко або грунт нижче одягу зовсім не промерзає, можна забезпечити достатнє просушування основи неглибоким «висячим» дренажем. При цей капілярна волога, позбавлена джерела харчування, вже не буде так небезпечна.

Слід зазначити, що водний режим дорожніх насипів в умовах третього типу місцевості не може бути виражений звичайною спрощеною схемою, що випливає з (Уявлення про просочування полотнини за рахунок одного лише капілярного підняття над рівнем грунтових вод). Фактично в цих умовах явища ускладнюються насамперед підтоком поверхневої води з резервів. У місцях із високим стоянням грунтових вод резерви звичайно заболочуються і заповнюються водою. Зимою зволоження активного прошарку в насипах у таких місцях відбувається інтенсивніше, чим при інших типах місцевості, тому що нижні прошарки служать як би необмеженим басейном, що подає вологу при рості крижаних прошарків у період промерзання. Рослинність у цих випадках впливає на зменшення вологи в, грунті; наприклад, тополя може улітку висушити грунт на глибину, 1,5-2 м, проте восени грунт знову воложиться. Насипу з постійною притокою набагато більш насичені води і тому менше стійкі і тривкі в порівнянні з насипами в інших типах місцевості і потребують або більш потужного дорожнього одягу або спеціальних заходів для водовідводу (зниження або перехоплення грунтових вод, устрій ізолюючих і інших прошарків).

Для проектування заходів щодо регулювання водно-теплового режиму необхідно попередньо встановити тип зволоження робочого прошарку земляної полотнини по таблиці дійсного додатка.

Таблиця 2.1 - Типи зволоження робочого прошарку земляного полотна

Типи зволоження робочого прошарку земляної полотнини	Основні джерела зволоження	Ознаки даного типу зволоження
	Атмосферні опади	Поверхневий стік на місцевості забезпечений, у виїмці подовжній ухил дороги не менше 20‰. Грунтові води або верховодка залягають на «безпечної» глибині від верха покриття проїзної частини.
	Атмосферні опади + поверхневі води, що застоюються поблизу дороги в осінній і весняний періоди року	Поверхневий стік на місцевості не забезпечений, у виїмці подовжній ухил дороги менше 20‰. Відсутні спеціальні інженерні заходи щодо захисту земляної полотнини від зволоження поверхневими водами. Положення розрахункового обрію грунтових вод або верховодки те ж, що і при першому типі зволоження
	Атмосферні опади + грунтові води або верховодка або атмосферні опади + поверхневі води при цілорічному їхньому стоянні в підошви насипу.	Розрахунковий обрій грунтових вод або верховодки залягає вище «безпечної» глибини. Грунти з ознаками заболочування і болотні грунти. Відсутні спеціальні, інженерні заходи щодо захисту земляної полотнини від зволоження поверхневими і грунтовими. водами і верховоддям.

Під робочим прошарком потрібно розуміти частину полотнини, що розташовується в межах земляної полотнини від споду дорожнього одягу на ²|з глибини промерзання, але не менше 1,5 м від поверхні покриття проїзної частини.

У якості розрахункових обріїв грунтових вод варто приймати їхні найвищі рівні восени і навесні в період між капітальними ремонтами дорожнього одягу. При наявності верховодки за розрахунковий рівень цих вод приймають обрій оглеения.

«Безпечну» глибину залягання грунтових вод і верховодки від верха покриття проїзної частини восени перед промерзанням земляної полотнини Нб._ур_(ос.), м, і навесні в період відтавання Нб._ур_(в), м, визначають по вираженнях:

де h_од -товщина дорожнього одягу, м; h_пр. -глибина промерзання земляної полотнини від споду дорожнього одягу, м; h_к -висота капілярного підняття води в грунті, м; 1,5-мінімальна товщина робочого прошарку земляної полотнини, м.

Варто мати на увазі, що формула (2.1) застосовна при hод_. + hпр_. ≥1,5 м. У противному випадку Нб._ур_(ос.) =1,5_. + hк.

Таблиця 2.2 - Умови віднесення до типів зволоження робочого проарку земляного полотна.

Схема зволоження робочого прошарку	Джерела зволоження	Умови віднесення до даного типу зволоження

	Атмосферні осадки	Для насипів на ділянках 1-го типу місцевості за умовами зволоження. Для насипів на ділянках місцевості 2-го і 3-го типів за умовами зволоження при узвишші поверхні покриття над розрахунковим рівнем грунтових і поверхневих вод або над поверхнею землі, більш ніж у 1,5 разу перевищуючої вимоги ДБН.
		Для насипів на ділянках 2-го типу при відстані від рівня поверхневої води (відсутньої не менше 2/3 літнього періоду) більш 5 - 10 м при супісках; 2 - 5 м при легких пилуватих суглинках і 2 м при важких пилуватих суглинках і глинах (менші значення варто приймати для грунтів із великим числом пластичності; при заляганні різноманітних грунтів - приймати великі значення).
		У виїмках у піщаних і глинистих грунтах при уклонах кюветів більш 20‰ (у IУ - III дорожньо-кліматичних зонах) і при узвишші поверхні покриття над розрахунковим обрієм грунтових вод більш ніж у 1,5 разу перевищуючої вимоги ДБН. При застосуванні спеціальних методів регулювання водно-теплового режиму (що капилляроперериваючі, що гідроізолюють, теплоізолють і армують прошарки, дренаж і т.п.), призначуваних по спеціальних розрахунках.
	Короткочасно стоячі (до 30 діб.) поверхневі води, атмосферні осадки.	Для насипів на ділянках 2-го типу місцевості за умовами зволоження при узвишші поверхні покриття не менше необхідного по табл. 5.2 і не більш ніж у 2 разу перевищуючі ці вимоги і при крутизні укосів не менше 1:1,5 і простому (без берм) поперечному профілі насипу. Для насипів на ділянках 3-го типу місцевості при застосуванні спеціальних заходів щодо захисту від грунтових вод (капіляроперириваючі прошарки, дренаж), призначуваних по спеціальних розрахунках, відсутності довгостроково (більш 30 діб.) стоячих поверхневих вод і виконанні умов попереднього абзаца. У виїмках у піщаних і глинистих грунтах при ухилах кюветів менше 20‰ (у ІI-У, ІII-У зонах) і узвишші поверхні покриття над розрахунковим рівнем грунтових вод більш ніж у 1,5 разу перевищуючої вимоги ДБН.
	Грунтові або довгостроково (більш 30 діб.) стоячі поверхневі води; атмосферні осадки	Для насипів на ділянках 3-го типу місцевості за умовами зволоження при узвишші поверхні покриття, що відповідає вимогам табл. 5.2, але не перевищуючому їх більш ніж у 1,5 рази. Те ж, для виїмок, у підставі яких є рівень грунтових вод, розташування якого по глибині не перевищує вимог ДБН більш ніж у 1,5 рази.