Обеспечение морозоустойчивости д.о. 

ВСН 46-83

В районах сезонного промерзания грунтов на участках дорог, находящихся в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, наряду с требуемой прочностью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд и земляного полотна.

Не требуется специальных мер по морозозащите конструкций: а) в районах с глубиной промерзания менее 0,6 м; б) при земляном полотне, сложенном на всю глубину промерзания из непучинистых грунтов или слабопучинистых грунтов (приложение 7. табл. 30); в) в случаях, когда общая толщина дорожной одежды превышает ²/₃, глубины промерзания.

Основные мероприятия, способствующие обеспечению требуемой морозоустойчивости дорожной одежды и земляного полотна:

а) использование непучинистых или слабопучинистых грунтов для сооружения верхней части земляного полотна, находящегося в зоне промерзания;

б) обеспечение достаточного возвышения покрытия над уровнем грунтовых или поверхностных вод;

в) устройство морозозащитных слоев из стабильных, не изменяющих своего объема при промерзании в увлажненном состоянии материалов, или теплоизоляционных слоев, задерживающих ход и снижающих глубину промерзания земляного полотна;

г) применение специальных устройств, предохраняющих земляное полотно от неблагоприятного воздействия отрицательных температур воздуха;

д) понижение уровня грунтовых вод;

е) устройство капилляропрерывающих и водоизоляционных прослоек.

Оптимальное решение нужно принимать на основании технико-экономического сравнения вариантов отдельных или сочетания нескольких мероприятий.

Конструкция достаточно морозоустойчива, если удовлетворяется условие:

(l_пуч + l_мз) < l_доп, (4.1)

где l_пуч - расчетное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна;

l_мз - расчетное пучение морозозащитного слоя из материала, не удовлетворяющего требованиям п. 4.7 и п. 4.8, а также пучение верхней части земляного полотна, устроенной из слабопучинистых грунтов, в том числе укрепленных малыми дозами вяжущего;

l_доп - допускаемое зимнее вспучивание покрытия.

Конструкции рассчитываются на морозоустойчивость для характерных участков или групп участков дороги, сходных по грунтово-гидрологическим условиям, имеющих одинаковое покрытие, одну и ту же конструкцию земляного полотна, а так же в равной мере обеспеченных местными строительными материалами.

Метод расчета дорожных конструкции на морозоустойчивость следует выбирать с учетом: а) типа местности по условиям увлажнения; б) отношения расчетной глубины промерзания к расстоянию от поверхности покрытия до расчетного уровня грунтовых вод; в) вида материла (стабильного традиционного, теплоизоляционного, конструктивно-теплоизоляционного), применяемого для морозозащиты конструкции.

Требования к морозозащитным (стабильным) и теплоизоляционным материалам

Классификация грунтов по степени пучинистости при замерзании

4.7. Для устройства морозозащитных слоев нужно применять зернистые материалы, такие, как щебень, песча

но-гравийные смеси, шлаки и непучинистые грунты I группы, характеризующиеся К_пуч < 1 %. В этом случае характеристику l_мз не следует вводить формула (4.1).

Материалы и грунты II группы характеризующиеся К_пуч=1¸2 % и коэффициентом фильтрации не менее 1 м/с, после их проверки на морозоустойчивость также могут быть использованы для устройства морозозащитных слоев. При этом характеристику l_мз надо вводить в расчет формула (4.1). Значение l_мз равно произведению толщины морозозащитного слоя на К_пуч.

4.8. В районах, не обеспеченных кондиционными зернистыми материалами, следует шире применять для устройства морозозащитных слоев грунты, укрепленные вяжущими, и гидрофобизированные.

Грунты, укрепленные цементом, должны отвечать следующим требованиям: 1) коэффициент морозного пучения не должен превышать 2 %; 2) коэффициент морозоустойчивости не должен быть ниже 0,65 при температуре замораживания -5°С.

Пределы прочности при сжатии R_сж и изгибе R_изг стандартных лабораторных образцов из укрепленных цементом грунтов должны находиться в диапазоне, указанном табл. 4.1.

4.9. Теплоизоляционные слои нужно устраивать из материалов с более эффективными теплозащитными свойствами, чем у грунтов и обычных дорожно-строительных материалов.

Для теплоизоляции дорожной конструкции могут быть применены: а) полимерные материалы (пенопласты); б) легкие бетоны, в которых содержатся пористые заполнители (керамзит, аглопорит гранулы полистирола, измельченный пенопласт); в) металлургические шлаки; г) золошлаковые смеси как обработанные цементом, битумом или битумной эмульсией, так и не обработанные; д) композиции из местных материалов или грунтов, легких заполнителей и вяжущих, приготовленные способом смещения в установке; е) битумоминеральные смеси - обычные и с легкими заполнителями. Перечисленные смеси и исходные материалы должны удовлетворять требованиям к дорожно-строительным материалам по соответствующим ГОСТам, СНиПам и инструкциям.