Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа (Отменен - приказ Укравтодора N756 от 15.10.204г.)

Таблица 18

Расчетные характеристики слоев из гравийных и гравийно-песчаных смесей для дорог в IV—V климатических зонах устанавливают по графику рис. 9; для дорог во II—III климатических зонах значения этих характеристик следует уменьшить на 30%.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример 1. Требуется запроектировать конструкцию одежды с асфальтобетонным покрытием для дороги II категории, проходящей во 2 подзоне II дорожно-климатической зоны.

Исходные данные: местность по условиям увлажнения относите ко 2-му типу; грунт земляного полотна — суглинок пылеватый; материалы для основания — фракционированный щебень из прочных осадочных пород и песок средней крупности.

Перспективная интенсивность грузового движения на полосу 2440 авт./сут; распределение по маркам грузовых автомобилей:

За расчетную нагрузку принят автомобиль группы А со следующими параметрами (см. табл. 1): давление на покрытие р = 0,6 МПа, расчетный диаметр следа колеса движущегося автомобиля Dд = 37 см. Суммарные коэффициенты (см. графу 11 табл. 2) для приведения автомобилей к расчетной нормированной нагрузке группы А в порядке упоминания марок автомобилей в исходных данных равны 0,20; 1,04; 0,15; 1,05 и 3,48. Расчетная приведенная интенсивность воздействия нагрузки на полосу

ед./сут.

Требуемый уровень надежности для заданной категории дороги Кн = 0,95 (см. табл. 3.1).

Расчетные характеристики материалов дорожной одежды и грунта земляного полотна назначают исходя из эксплуатационных требований, с учетом наличия и стоимости отдельных материалов, условий их транспортировки; принимая во внимание имеющуюся технику, намечают следующие материалы для слоев дорожной одежды: 1) покрытие — плотный асфальтобетон I марки, горячий, на битуме БНД-60/90; 2) верхний слой основания — пористый асфальтобетон, горячий, на битуме БНД-60/90; 3) слои основания — фракционированный щебень из прочных осадочных пород и песок средней крупности с остаточной пористостью 25%. Характеристики материалов приведены в табл. 19.

При конструировании дорожной одежды намечают следующие толщины слоев дорожной одежды (индекс соответствует номеру слоя в табл. 19); h1 = 5 см; h2 = 8 см; h3 = 30 см; h4 = 50 см (рис. 10).

Коэффициенты прочности по всем критериям, соответствующие требуемому уровню надежности Кн = 0,95 (см. табл. 3.1) принимают не менее единицы (рис. 3.1). Расчет в данном случае слагается из четырех основных этапов.

2. При вычисленной расчетной приведенной интенсивности воздействия нагрузки находят по к. 3.2 требуемый модуль упругости Етр =275 МПа. Это значение Етр выше минимального модуля упругости, приведенного в табл. 3.3.

Послойно рассчитывают дорожную одежду снизу вверх с помощью графика (см. рис. 3.3), в результате чего получают общий модуль упругости на поверхности покрытия (этапы расчета сведены в табл. 20).

Затем определяют коэффициент прочности по упругому прогибу:

Еобщ / Етр = 275:275 = 1,0

Рис. 10. Деталь конструкции к примеру 1:

1 — плотный асфальтобетон; 2 — пористый асфальтобетон; 3 — фракционированный щебень из прочных осадочных пород; 4—песок средней крупности; 5—суглинок тяжелый

Таблица 19

Таблица 20

что равно минимальному требуемому значению Кпр.

1. Рассчитывают конструкцию по сопротивлению сдвигу в грунте. Для чего вычисляют по формуле (3.1) средний модуль упругости одежды:

МПа

По отношениям Еcp/Егp =377/33=11,4 и = 93:37=2,51 и при гр =13° с помощью номограммы (см. рис. 3.6) находят удельное напряжение сдвига =0,0098; отсюда

МПа

По номограмме (см. рис. 3.7) определяют напряжение сдвига от веса одежды при толщине ее 93 см и гр =13°, =0,0008 МПа. Суммарное напряжение сдвига в грунте

МПа

Допустимое сдвигающее напряжение в грунте по формуле (3.12):

МПа

Тдоп/Т =0,0067/0,0067 = 1,0, что равно минимальному требуемому коэффициенту прочности.

1. Рассчитывают асфальтобетонные слои на сопротивление растяжению при изгибе:

МПа

По отношениям и (h1+h2):Dд=13:37=0,35 с помощью номограммы (см. рис. 3.11) находят, что = 2,35.

Следовательно, по формуле (17) МПа.

, что несколько больше Кпр =1,0.

1. Проверяют, удовлетворяется или условие прочности по сдвигу в песчаном слое основания. Для этого определяют средний модуль упругости слоев, лежащих выше песчаного, при температуре асфальтобетона +20° С:

МПа

При , , активное напряжение сдвига в песке от подвижной нагрузки по номограмме (см. рис. 3.5) составит МПа.

Активное напряжение сдвига от собственного веса = - 0,0030 МПа. Полное активное напряжение сдвига Тпес = 0,0132-0,0030=0,0102 МПа, а допускаемое для песка, найденное по формуле (3.12): Тдоп =0,006 0,60,76=0,0151 МПа, Тдоп/Тпес =0,0151: (0,0102) =1,48.

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Пример 2. Требуется запроектировать конструкцию дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием для городской скоростной дороги при следующих исходных данных: дорожно-климатическая зона — IV; поскольку имеется ливневая канализация, а грунтовые воды находятся на большой глубине, местность по условиям увлажнения отнесена к 1-му типу; грунт земляного полотна — суглинок пылеватый; материалы для сооружения основания — щебень из прочных известняковых пород и крупный песок.

Таблица 21