Теплоизоляционные слои дорожной одежды из пенополистирольных плит "Пеноплэкс"

(П.1.8)

где - влажность грунта по жидкой фазе в зоне первичного льдовыделения (при температуре грунта -0,5 … -1,0 °С). Значения для разных грунтов приведены в таблице П.1.5; - коэффициент, определяемый по графику рис.П.1.5 в зависимости от величины критерия зимнего влагонакопления , вычисляемого, в свою очередь, из соотношения:

(П.1.9)

Рис. П.1.5 - График для определения коэффициента , используемого для вычисления весенней влажности

Характеристику слоя промерзания грунта земляного полотна определяют из соотношений: При коэффициенте влагопроводности грунта до 2,0 см/ч: для автомобильных дорог I-II категорий

(П.1.10)

для автомобильных дорог III - IV категорий

, (П.1.11)

где - толщина слоя теплоизоляции только из местных материалов (керамзит, керамзитобетон, шлак, золошлаковая смесь, укрепленная цементом, и др.); При коэффициенте влагопроводности грунта 2,1-5,0 см/ч: для дорог I-II категорий

; (П.1.12)

для дорог III-IV категорий

. (П.1.13)

При практически не зависит от , поэтому приводим следующую таблицу значений в зависимости от .

Таблица П.1.6

При или =2,1следует принимать, что =1. - критическая глубина, при которой процесс пучения прекращается. В случае, если , в расчет вводят . Грунты, характеризующиеся значением коэффициента влагопроводности более 5,0 см/ч при неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, как правило, не должны применяться для устройства земляного полотна. Величину определяют по формуле:

, (П.1.14)

где: - начальная влажность грунта земляного полотна (весовая, доли единицы); - влажность полной влагоемкости грунта (весовая в долях единицы); - отношение осеннего приращения влажности к максимально возможной величине приращения влажности грунта. Величину вычисляют из соотношения (П.1.5). Величину устанавливают по номограмме рис.2.4 в зависимости от параметров и .

(П.1.15)

Величину параметра , необходимого для использования номограммы рис.2.4 определяют по формуле

, (П.1.16)

где - суммарная толщина слоев дорожной одежды, см; - определяется по данным изысканий (обследований).

Таблица П.1.7 - Климатические характеристики регионов России

Рис. П. 1.6 - Амограммы для определения при значениях

Приложение 2

Примеры расчета

Пример 1 Определить толщину теплоизолирующего слоя из " Пеноплэкса " для дороги в районе г. Москвы.

Исходные данные

1. Дорога III технической категории. 2. Участок дороги расположен во II дорожно-климатической подзоне. 3. Высота насыпи составляет 1,5 м, толщина дорожной одежды - 0,70 м. 4. Схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна - III. Глубина залегания грунтовых вод - 0,5 м 5. Грунт насыпи и естественного основания - суглинок тяжелый пылеватый, который относится к сильнопучинистым грунтам. 6. Конструкция дорожной одежды: плотный асфальтобетон - 5 см; пористый асфальтобетон - 15 см; известняковый щебень - 30 см; среднезернистый песок - 20 см. 7. Коэффициент теплопроводности "Пеноплэкса" составляет 0,028 Вт/мк. 8. Срок службы дорожной одежды между капитальными ремонтами - 10 лет.

Расчет

1. По табл.32 ВСН 46-83 определяем коэффициенты теплопроводности материалов конструктивных слоев дорожной одежды:

Среднеарифметическое значение коэффициентов теплопроводности и для песка в талом ()и мерзлом () состоянии: (Вт/мК). Определяем :

(мК/Вт).

2. По табл.2.3 для сильнопучинистых грунтов находим =1,5. При толщине дорожной одежды =0,70 м расстояние от низа дорожной одежды до УГВ составит 1,3 м.

3. Принимаем допустимую глубину промерзания 0-50 и по табл.2.4 методом интерполяции между =0,50 м и =1,0 м определяем =0,81. 4. Находим . При =1,3 м по номограмме рис.2.3 получаем значение =82 см. 5. Поскольку значение было определено для интервала 0-50, возвращаемся к табл.2.4 и находим при =0,82 м и =0,70 м =0,78. Для этих значений по номограмме рис.2.3 определяем =0,86 и по формуле (2.2) мК/Вт. 6. По формуле (2.1) определяем толщину теплоизолирующего слоя.

(м)=1,4 (см).

Полученная толщина теплоизолирующего слоя составляет 1,4 см. Исходя из минимальной толщины плиты, назначаем толщину теплоизолирующего слоя 3 см.

Расчет окончен.

Пример 2 Определить толщину теплоизолирующего слоя из “Пеноплэкса” на основе коэффициента влагопроводности. Исходные данные 1. Автомобильная дорога II категории расположена в регионе Нижнего Новгорода. 2. Грунт земляного полотна - супесь тяжелая пылеватая 3. Глубина выемки составляет 100 см. 4. Расчетный уровень грунтовых вод - на глубине 120 см от поверхности земляного полотна. 5. Экспериментально установленное значение коэффициента влагопроводности =5 см/ч. 6. Начальная влажность =0,12, предел текучести =0,18, плотность сухого грунта = 1,66 г/см. 7. Суммарная толщина дорожной одежды, имеющей асфальтобетонное покрытие, равна 60 см Расчет 1. Из табл.П.1.7 находим для Нижнего Новгорода =1440 ч, =182 суток, =26,21. 2. Вычисляем по зависимости (2.6) значение критерия осеннего влагонакопления .

3. Определяем параметр в соответствии с (2.7) =(160-60)/120=0,83. 4. По графику рис.2.4 находим =0,73. 5. Приняв =2,68, получим =1/1,66-1/2,68=0,23. 6. По зависимости (2.10) вычисляем характеристику скорости промерзания . 7. Используя (2.8), вычисляем критерий зимнего влагонакопления . . 8. По графику рис.2.5 находим =1,50. 9. Для супеси тяжелой пылеватой из табл.2.6 находим =0,09 и =0,06. 10. С помощью (2.5) находим =0,09+[0,12+0,73(0,23-0,12)-0,09]·1,50=0,26. 11. По зависимости (2.4) находим величину допускаемой глубины промерзания грунта : см. 12. Определяем по формуле (2.3) требуемую толщину теплоизолирующего слоя из "Пеноплэкса": см

Расчет окончен.

Приложение 3

Дорожно-климатические зоны и подзоны