8.8.1 При расчете прочности конструкции дорожных одежд в зоне многолетней мерзлоты следует учитывать основные факторы водно-теплового режима земляного полотна, требования к которым приведены в [18], [20].
При этом дорожная конструкция (земляное полотно в комплексе с дорожной одеждой) должна удовлетворять трем условиям:
; (5)
; (6)
, (7)
где - общий модуль упругости дорожной конструкции;
- требуемый модуль упругости дорожной конструкции, определяемый в зависимости от расчетной нагрузки, состава и интенсивности перспективного движения;
- наибольшее растягивающее напряжение при изгибе в материале рассматриваемого слоя одежды;
- предельно допустимое растягивающее напряжение при изгибе в материале конструктивного слоя с учетом усталостных явлений;
- наибольшее активное напряжение сдвига в грунте или слабо связном материале конструктивного слоя одежды, которое слагается из активных напряжений сдвига от временной нагрузки и веса вышележащих слоев;
- допустимое активное напряжение сдвига в грунте земляного полотна или в несвязном конструктивном слое дорожной одежды.
8.8.2 Величины ; ; , ; определяют с учетом требований, приведенных в [18].
Требуемый общий модуль упругости дорожной конструкции вычисляют по формуле
, (8)
где - минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;
- требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности.
Требуемый модуль упругости дорожной конструкции для условий ММГ вычисляют по формуле
, (9)
где - требуемый общий модуль упругости дорожной конструкции в условиях многолетней мерзлоты (ММ) с учетом длительности расчетного периода;
- коэффициент, учитывающий длительность расчетного периода для районов с наличием ММГ.
Средние значения коэффициента для трех дорожно-климатических подзон ДКЗ - зоны ММ - приведены в таблице 4.
Таблица 4
Грунты, тип местности по условиям увлажнения | - северная подзона | - центральная подзона | - южная подзона |
Болота, 3-й тип - мокрые места | 1,60 | 1,40 | 1,60 |
Заболоченные, 2-й тип - сырые места | 1,40 | 1,35 | 1,40 |
Глинистые с ММГ, 2-й тип - сырые места | 1,25 | 1,20 | 1,30 |
Глинистые с ММГ, 1-й тип - сухие места | 1,20 | 1,15 | 1,20 |
8.8.3 Влияние мерзлого слоя на прочность земляного полотна при известной глубине оттаивания дорожной конструкции вычисляют по формуле
, (10)