Методические рекомендации по повышению качества дорожных оснований из щебня различных пород


Остаточная пористость щебеночного слоя nсл (%) рассчитывается по формуле

х) «Методические рекомендации по оценке степени уплотнения насыпей, возведенных из крупнообломочных грунтов». Союздорнии. М., 1972.

Приложение 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОДУЛЯ УПРУГОСТИ ЩЕБЕНОЧНОГО ОСНОВАНИЯ ПОСЛОЙНЫМИ ШТАМПОВЫМИ ИСПЫТАНИЯМИ

Послойные штамповые испытания проводят с помощью установки, представленной на рис. 1 приложения 2.

Рис. 1. Схема установки для штамповых испытаний:

1 - круглый жесткий штамп; 2 - трехопорные стойки; 3 - домкрат; 4 - динамометр; 5 - рама груженого автомобиля; 6 - измерительный стержень прогибомера рычажного типа

Нагрузка на поверхность испытуемой конструкции передается через круглый жесткий штамп (1) и домкрат (3), упираемый в раму груженого автомобиля (5). Величина нагрузки на штамп измеряется с помощью механического динамометра (4). Домкрат устанавливается соосно на трехопорных стойках (2).

Вертикальное смещение штампа фиксируется прогибомером рычажного типа, измерительный стержень которого (6) устанавливается по центру штампа.

Перед началом испытания передние колеса автомобиля блокируются тормозами и жестко закрепляются на месте с помощью опорных башмаков.

При проведении испытаний автомобилем средней грузоподъемности для обеспечения нагрузки по 5 тс кузов и подрессоренная часть автомобиля приподнимаются с помощью домкрата, и под раму рядом с задним мостом подставляются опоры, на которые после разгрузки домкрата передается масса автомобиля. Расстояние между опорами и местом испытания должно быть не менее 1,5 м. При проведении большого количества испытаний желательно блокировать рессоры автомобиля.

Штамп с диаметром, близким к размеру усредненного следа колеса расчетного автомобиля (30 - 34 см), укладывается на испытуемый слой после тщательного выравнивания поверхности без нарушения сложившейся структуры материала тонким слоем (1 - 5 мм) из мелкого песка и тщательно притирается.

Нагрузка при проведении испытаний прикладывается ступенями (не менее 3 - 5), причем каждая последующая ступень больше предыдущей на 0,1 МПа (1 кгс/см2). Время выдерживания нагрузки - 30 с, паузы после разгрузки - 30 с, а время, затрачиваемое на нагружение и разгрузку, - 10 - 20 с.

Отсчеты по индикатору прогибомера снимают после выдерживания заданной нагрузки и во время паузы после разгрузки; по разности отсчетов определяют упругую деформацию конструктивного слоя.

Общий модуль упругости основания (полупространственной конструкции) Еу по данным испытаний штампом, установленным на ее поверхности, вычисляют по формуле

где р - удельная нагрузка на штамп, р = 0,5 МПа (5 кгс/см2);

l - упругая деформация, соответствующая этой нагрузке, см;

D - диаметр жесткого штампа, см;

m - коэффициент Пуассона,  = 0,3.

Штамповые испытания с определением общего модуля упругости производятся на поверхностях щебеночного основания и его подстилающего слоя после удаления щебня на площадке размером не менее трех диаметров штампа. По данным испытаний с помощью номограммы, приведенной в ВСН 46-72, рассчитывается модуль упругости щебеночного слоя.

Испытания на поверхности подстилающего слоя можно проводить и узком шурфе размером не менее одного диаметра штампа. В этом случае при толщинах щебеночных оснований от 12 до 30 см установленные испытаниями значения модуля упругости подстилающих песчаных оснований снижаются на 10 - 20 %; в большей мере - при увеличенной толщине щебеночных оснований и подстилающих слоев из одномерных песков с объемной массой скелета менее 1,8 г/см3. Для подстилающих слоев из плотных гравийно-песчаных смесей эта поправка не учитывается.

Штамповые испытания можно проводить при нагрузках менее 0,5 МПа (5 кгс/см2), устанавливая расчетное значение модуля экстраполяцией. В частности, определив модули упругости Е2 и Е3 щебеночного слоя при испытательных нагрузках соответственно 0,2 МПа (2 кгс/см2) и 0,3 МПа (3 кгс/см2), можно вычислить модуль упругости Е5 при расчетной нагрузке 0,5 МПа (5 кгс/см2): Е5 = 2,26 × lgЕ3 - 1,26 × lgЕ2.

Приложение 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕГО МОДУЛИ УПРУГОСТИ ОСНОВАНИЯ ПРИ ИСПЫТАНИИ КОЛЕСОМ АВТОМОБИЛЯ

Общий модуль упругости основания (показатель его жесткости) устанавливается по формуле деформирования однородного упругого полупространства:

где D - диаметр круглого гибкого штампа, передающего нагрузку, м;

P - общая нагрузка, Н;

l - упругий прогиб по всей оси нагружения, м.

При испытании задним сдвоенным колесом грузового автомобиля упругий прогиб измеряется между баллонами колеса, в стороне от действующей нагрузки. В этом случае измеряемый упругий прогиб практически не зависит от диаметра площадки нагружения, который целесообразно принять равным 33 см, как для испытательной нагрузки расчетного автомобиля группы А (по ВСН 46-72).

Прогиб в стороне от оси действующей нагрузки на расстоянии 17,5 - 18,5 см (половина расстояния между осями шин с размерами 11 - 20, 12 - 20, 10 - 18 см по ГОСТ 10408-74 «Колеса автомобильные с разборным ободом. Виды и основные размеры. Технические требования») в среднем в 1,6 раза меньше, чем по оси нагружения. Исходя из этого, общий модуль упругости основания по данным испытаний колесом автомобиля рассчитывают по формуле

Для испытания оснований применяют двухосный грузовой автомобиль с нагрузкой от сдвоенного заднего колеса не менее 35 кН. Значение нагрузки Р устанавливается перед проведением испытаний на автомобильных весах.

Подготовку рычажного прогибомера к работе и измерение прогиба проводят в соответствии с ВСН 46-72.

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие положения. 2

2. Классификация и выбор каменных материалов. 2

3. Конструирование дорожной одежды с учетом свойств материалов основания. 4

4. Строительство оснований из прочного щебня. 6

5. Строительство оснований из малопрочного щебня. 8

6. Строительство щебеночных оснований, укрепленных цементопесчаной смесью способом пропитки. 9

7. Устройство щебеночных оснований зимой. 11

8. Контроль и управление качеством строительства оснований. 11

Приложение 1. Определение остаточной пористости щебеночного слоя. 13

Приложение 2. Определение модуля упругости щебеночного основания послойными штамповыми испытаниями. 14

Приложение 3. Определение общего модули упругости основания при испытании колесом автомобиля. 15