231 подписчик
❄️Что такое морозное пучение и чем оно опасно для автодорог в регионах крайнего севера?
Морозное пучение - одна из самых больших и болезненных проблем дорожного строительства и эксплуатации в районах с холодным климатом.
Для районов с холодным климатом характерен высокий уровень верховодки. Температура в зимний период здесь понижается до −50°С, дорожные конструкции промерзают на большую глубину. В этих регионах дороги возводятся на земляном полотне из связного грунта.
Поскольку верхний слой грунтовых вод находится довольно близко к поверхности, вследствие капиллярного подъема, вода проникает в тело насыпи. Когда жидкость в капиллярах замерзает, образуются линзы льда, которые распирают грунт. Это явление и называют «морозным пучением». Силы морозного пучения могут поднять дорожное покрытие, а
также способствовать нарушению его целостности.
Следующая стадия наступает летом, когда под действием тепла лед тает. По мере роста температуры окружающей среды, грунт начинает оттаивать в верхней части насыпи, вода проникает в нижние слои. Но эта вода не может быстро дренировать по разрезу, поскольку грунт в нижних слоях остаётся на некоторое время замороженным❄️
Таким образом, дорожное покрытие теряет поддержку основания, оно разуплотняется, слои основания теряют свою несущую способность, вызывая огромные просадки и разрушения в конструкции дороги. А нагрузка от транспорта в момент, когда верхние слои насыпи ослаблены, ведёт к серьезным разрушениям в конструкции дороги😐
❄️При каких условиях возникает морозное пучение?
Для проявления морозного пучения, согласно исследованиям Генри К. С. и Хольц Р. Д., необходимы три условия:
1️⃣Условия замерзания.
2️⃣Грунт подверженный промерзанию.
3️⃣Поступление воды по фронту замерзания.
Если хотя бы одно из условий отсутствует, морозного пучения не будет. В практике дорожного строительства в холодном климате применяют различные методики исключения хотя бы одного из названных условий, чтобы
предотвратить морозное пучение.
Для грунтов, подверженных промерзанию, для предотвращения разрушений, вызванных описываемым явлением, важно предотвратить начало процесса путем контроля содержания влаги в грунте.
Капиллярное поднятие можно контролировать двумя способами:
1️⃣Устройство непроницаемого барьера, исключающего движение воды в обоих
направлениях в грунте.
✔️С этой целью укладывают однородный слой щебня толщиной до 0.5 м.
✔️Используют капиллярные дрены, представляющие собой геокомпозиты, состоящие в сердцевине из геомата, а по краям – из слоёв геотекстиля.
2️⃣Устройство капиллярного разрыва, который предотвращает поднятие воды, но допускает обратное движение воды (в нижние слои).
Компания Маккаферри разработала эффективное решение для борьбы с морозным пучением. О нем расскажем в следующем посте, следите за обновлениями🙌
2 минуты
13 мая 2024