Уменьшение высоты насыпи
В районах с сезонным промерзанием грунтов высота насыпи должна быть такой, чтобы не происходило переувлажнение грунтов рабочего слоя земляного полотна. Высота насыпи зависит от грунтов, которые входят в рабочий слой земляного полотна [1]. Толщина рабочего слоя принимается равной 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м от поверхности покрытия.
Теплоизолирующий слой из пенопласта позволяет уменьшить толщину рабочего слоя благодаря снижению глубины промерзания. В результате этого можно исключить из рабочего слоя неблагоприятные грунты, что позволяет снизить требования к минимальной высоте насыпи.
На рис. 2 представлены минимальные значения высот насыпи, которые нужно устраивать в Архангельской области на участках с грунтовыми водами на уровне поверхности земли. В случае устройства традиционной дорожной одежды высота насыпи из мелкого песка или супеси песчанистой должна быть не менее 2,0 м (тип А). В случае устройства конструкции с теплоизолирующим слоем, предотвращающим промерзание грунтов ниже поверхности земли, высота насыпи должна быть не менее 1,5 м (тип В).
Рис. 2. Минимальные значения высот насыпи в Архангельской области при устройстве традиционной конструкции дорожной одежды (тип А) и конструкции с пенопластом, предотвращающим промерзание грунтов ниже поверхности земли (тип В):
1 - дорожная одежда; 2 - Песок мелкий или супесь песчанистая; 3 - Супеси и суглинки пылеватые; 4 - пенопласт Styrofoam
Рис. 3. Минимальные значения высот насыпи на полуострове Ямал при устройстве традиционной конструкции земляного полотна (тип А) и конструкции с пенопластом, предотвращающим оттаивание грунтов ниже поверхности земли (тип В):
1 - дорожная одежда; 2 - песок мелкий; 3 - льдонасыщенный грунт; 4 - пенопласт Styrofoam
Применение пенопласта позволяет уменьшить высоту насыпи и сократить толщину морозозащитного слоя. На дороге Омск - Новосибирск применение пенопласта позволило уменьшить высоту насыпи на 0,9 м и сократить толщину морозозащитного слоя из песка на 0,3 м [4].
Основным принципом строительства автомобильных дорог в районах с вечномерзлыми грунтами является сохранение льдонасыщенных грунтов под подошвой насыпи в твердомерзлом состоянии в течение всего периода эксплуатации дороги. При оттаивании таких грунтов они теряют несущую способность и дают осадку, приводящую к разрушению дороги. Для того, чтобы не происходило оттаивание грунтов, устраивают высокую насыпь.
Высоту насыпи можно уменьшить в результате устройства теплоизолирующих слоев из пенопласта. На рис. 3 представлены минимальные значения высот насыпи, которые нужно устраивать на полуострове Ямал при сроке службы дороги 30 лет [6]. В случае устройства традиционных конструкций земляного полотна из мелкого песка высота насыпи должна быть более 2,0 м (тип А). В случае устройства земляного полотна с теплоизолирующими слоями из пенопласта высота насыпи должна быть 1,5 м (тип В), исходя из условия снегонезаносимости дороги.
