Тиск і опір грунтів тиску

Просихання активного шару насипів

Передане навесні земляній полотнині сонячне тепло витрачається в основному на сховану теплість плавлення льоду і паротворення, а потім на нагрівання самого грунту.

Теплоємність і теплопровідність грунтів залежать від їхнього роду, вологості й ущільнення. Тому земляна полотнина прогрівається дуже нерівномірно, укоси просихають у залежності від інсоляції. Теплоємність води в середньому вдвічі більше теплоємності грунту, тому вологі насипи прогріваються повільніше сухих, крім того, вони потребують більшої кількості тепла на плавлення льоду і випар води з грунту. Паралельно з тепловим, процесом йде нерозривно пов'язаний із ним водяний процес власне просушування. Хід його, звичайно, залежить від початкового розподілу вологості в земляній полотнині до моменту кінця відтавання. В міру зниження межі відтавання опускається і зона надлишкового зволоження (верховодка в тілі насипу). У активному прошарку земляної полотнини поступово просихає верхній прошарок, що навесні є несучим.Від потужності і швидкість стовщення цього прошарку залежить відновлення несучої спроможності дороги і зникнення зибкості полотнини навесні.

Прискорення просушування активного прошарку може бути досягнуто поверхневим дренажем, що відводить воду, що зібралася в підставі, через порожнисті трубчасті дрени на поверхню укосів. У крайніх випадках воду можна випускати через що прориваються навесні відкриті лійки на узбіччях, що засипаються надалі матеріалом, що добре фільтрує. На подовжніх ухилах необхідно закладати поперечні прорізи для перехоплення подовжнього плину води в кориті земляної полотнини. Більший ефект дає глибокий дренаж по краю проїзної частини або устрій верхньої частини земляної полотнини цілком із піску.

Частки грунту активного прошарку відчувають тиск від ваги прошарків грунту, що вище розташовані, і дорожнього одягу, а також тиск, що передається на них, від ваги автомобілів. Якщо тиск перевершує опір грунту; те виникає переміщення часток грунту, що закінчується при відновленні рівноваги; у результаті грунтовий масив перетерплюють, деформацію. Опір грунту залежить від внутрішнього тертя його часток і сил зчеплення. Сили тертя і зчеплення залежать від щільності і вологості грунту. При збільшенні влагозмісту в грунті знижується його опір, причому тим у більшому ступені, чим більше в грунті утримується пилуватих і глинистих часток. Особливо сильно знижується опір у пилуватого грунту при відтаванні в ньому крижаних прошарків, що цілком порушують взаємну в'язь між частками грунту (див. мал. 1). Існує ряд показників вологості грунту, що враховують його відносний опір. Абсолютне утримання вологи в грунті - недостатньо характерний показник, тому що різні грунти при однаковій абсолютній вологості мають різний опір. Показник відносної вологості представляє собою відношення абсолютної вологості, до межі текучості грунту р. Цей показник характеризує відносний опір грунту. Рідше застосовується показник відносної консистенції грунту до:

де Р - межа пластичності грунту.

Р і F визначають у лабораторії, при цьому структурне зчеплення грунтових часток і складених із них агрегатів, від котрого також залежить опір грунту, порушується. Тому і відносна вологість і показник консистенції грунту не цілком враховують опір грунту в природних умовах його залягання. Опір грунту можна визначити за допомогою приладів, що занурюються в грунт

Вологість і пов'язана з ній консистенція активного прошарку в окремих випадках можуть характеризуватися також потужністю прошарку з відносною вологістю більш 1 і тривалістю періоду зберігання цього прошарку в активному прошарку полотнини.

У першу половину весни глибина розмоклого прошарку може складати 10-70 см у залежності від роду грунту, конструкції земляної полотнини, ущільнення і гидрологических умов місцевості. В другій половині весни в таких слабких місцях верхній прошарок за рахунок випару вологи й усмоктування просихає. Коли просохлого прошарку через невеличку товщину (15-30 см) може мати недостатню тривкість. При проїзді автомобілів дорожній одяг у таких місцях пружно прогинається внаслідок переміщення води і повітря в порах разжиженного нижнього прошарку Грунту. При значному числі минущих автомобілів або великої їхньої ваги верхня, що просохнула шкірка грунту може знову розмокнути в результаті подсосування вологи, що відбуває -при піднятті й опусканні поверхні полотнини дороги під час проїзду автомобілів. У результаті на тонкошаровому покритті може відбутися пролам дорожнього одягу й утворення глибоких колій (див. мал. 2, б).

Для роботи активного прошарку земляної полотнини величезне значення має розподіляюча спроможність дорожнього одягу. Недостатня спроможність, що розподіляє, занадто тонкого дорожнього одягу може зробити не менший вплив на розвиток деформацій, чим утрата тривкості активного прошарку при відтаванні земляного полотна.

Дія дорожнього одягу, що розподіляє, залежить від співвідношення податливості одягу і підстильного грунту під дією навантаження. Цементобетонне (жорстке) покриття добре розподіляє тиск на велику площу, перешкоджаючи в той же час випиранню грунту в сторони, але саме більш дошкульно до деформацій як від навантаження, так і від обдимання. Асфальтобетонне або інше нежорстке покриття передає тиск на щодо Невеличку площу земляної полотнини. При цьому поруч розташовані частки грунту навантажені дуже нерівної розмірно, що Сприяє випиранню їх у сторони, тобто утворена підсаджень в одязі при рості навантажень і збільшенні інтенсивності прямування. Збільшенням товщини одягу відповідно до росту навантажень і прямування можна зменшити тиск на земляну полотнину, проте насамперед повинні бути використані всі можливості для підвищення тривкості самого грунту.

Лекція № 4, 5

Дата добавления: 2014-01-07