logo search
GOSi_1_7_FINAL (2)

28. Водно-тепловой режим земляного полотна - процессы в годовом цикле.

Погодно-климатические факторы: атмосферное давление, солнечная радиация, температура и влажность воздуха, осадки (дождь, снег), ветер, метель, гололед, туман, а также их сочетание. Они формируют водно-тепловой режим (ВТР) земляного полотна. Изменение водно-теплового режима существенно влияет на прочность, долговечность полотна и дорог, приводит к снижению транспортно-эксплуатационных свойств дорог.

Можно выделить 4 периода:

Предзимний период: охлаждение и интенсивное увлажнение земляного полотна и одежды атмосферными осадками, поднятием УГВ, медленным нарастанием влажности, снижением плотности грунта и прочности дорожной одежды. Влажность может достигать 0,7WT, где WT – влажность предела текучести грунта. В отдельные годы наблюдаются резкие смены температур от положительных к отрицательным. Это вызывает линейные сокращения покрытий и приводит к образованию температурных трещин.

Морозный период: перераспределение и накопление влаги в земляном полотне, наблюдается снижение температуры грунта, его промерзание, увеличение влажности и снижение плотности. Влага мигрирует к оси дороги. Вследствие замерзания воды в порах грунта образуются линзы и прослойки льда. В отдельные зимы возникают оттепели, сопровождающиеся частичным оттаиванием грунта полотна и резким снижением прочности проезжей части. Интенсивное влагонакопление и промерзание могут привести к образованию пучин. Прочность грунта в холодный период очень высокая.

Весенний период: оттаивание грунта и насыщение его свободной водой. Это самый опасный период и его принимают за расчетный для дорожных одежд и земляного полотна. Скопившийся в верхней части земляного полотна лед оттаивает и поры грунта заполняются свободной водой, которая скапливается над еще не оттаявшим грунтом. Образовавшееся мокрое корыто сохраняет некоторый период максимальную влажность W=(0,85-1)WT, минимальную плотность и прочность грунта. В этот период могут возникнуть просадки одежды в первую очередь на пучинистых местах. Прочность дорожной конструкции минимальная.

Летний период: просыхание земляного полотна. Грунт просыхает, снижается влажность до наименьшего сезонного значения Wmin=0,5WT, постепенно возрастает плотность и прочность земляного полотна.

Рис. Схема источников увлажнения дорожной конструкции: 1 - атмосферные осадки; 2 - вода в канавах; 3 - подземная вода; 4 – песчаное основание

Методы регул. ВТР:

1).Поднят.бровки ЗП (дор.полот.проект.только в насып).

2).Устр-во прослоек в теле ЗП: а).Капиляропрерывающие-прерыв.поднят.воды снизу вверх (наоборот пропуск). Порист. прослойк. из грав, щебн. крупнозерн. песка. Толщ.просл.д.б. не<велич.поднятия в этой прослойк. Минус: прослойки заиливаются тонкодисп. частицами. Худший грунт с т.зр.пучен, у кот.частицы разм 0,005-0,05мм.

б).Гидроизолирующие прослойки - не пропуск.воду.

3).Пониж-е УГВ при III тип.местн.-устр.дрены(пластич.труб. с дренир. отверстиями).

4).Заменяют грунт связн.на несвяз.

5).Регулировк. темп.режима или уменьш.глуб.промерз.гр.или её полн. исключ.