- •Министерство транспортного строительства ссср
- •Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа
- •Минтрансстрой
- •Москва, «транспорт», 1985
- •1. Общие положения
- •2. Конструирование дорожной одежды и земляного полотна Задачи и принципы конструирования
- •Капитальные дорожные одежды с усовершенствованным покрытием
- •Облегченные и переходные дорожные одежды
- •Конструкции дорожных одежд с дополнительными слоями
- •Особенности конструирования дорожных одежд со слоями из малопрочных материалов и побочных продуктов промышленности
- •Мероприятия по повышению прочности грунта активной зоны земляного полотна
- •Учет региональных особенностей
- •Конструирование одежд при проектировании реконструкции существующих дорог
- •Особенности конструирования одежд городских улиц и дорог
- •3. Расчет дорожных одежд на прочность Основные положения
- •Расчетные нагрузки
- •Критерии прочности
- •Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу
- •Расчет дорожных одежд по сдвигу в грунте земляного полотна
- •Расчет промежуточных слоев из слабосвязных материалов на устойчивость против сдвига
- •Расчет монолитных слоев на растяжение при изгибе
- •Расчет слоев из асфальтобетона по сопротивлению сдвигу
- •Особенности расчета дорожных одежд для зоны вечномерзлых грунтов
- •Проектирование усиления дорожных одежд
- •4. Обеспечение морозоустойчивости дорожных одежд и земляного полотна Общие вопросы
- •Требования к морозозащитным (стабильным) и теплоизоляционным материалам
- •Конструктивные меры по уменьшению глубины промерзания и обеспечению морозоустойчивости конструкций
- •Расчет конструкций на морозоустойчивость
- •Расчет теплоизоляционных слоев дорожной конструкции
- •Особенности расчета на прочность конструкций с теплоизоляционным слоем
- •5. Проектирование устройств по осушению дорожных одежд и земляного полотна Основные предпосылки
- •Требования к материалам и трубам дренажных конструкций
- •Приток воды в основание дорожной одежды и меры по его ограничению
- •Конструкции и расчет дренажных устройств
- •Особенности проектирования дренажа реконструируемых дорог
- •Приложение 1 расчетные нагрузки
- •Приложение 2 расчетные характеристики грунтов
- •Приложение 3 расчетные характеристики материалов дорожной одежды
- •Приложение 4 примеры расчета
- •Приложение 5 испытание и оценка прочности нежесткой дорожной одежды по упругому прогибу
- •Приложение 6 методика испытания грунтов и материалов на морозоустойчивость
- •Приложение 7
- •Приложение 8 методы экспериментального определения деформационных и прочностных характеристик материалов и грунтов
- •Приложение 9 теплофизические характеристики материалов и грунтов
- •Приложение 10 прогнозирование среднегодовой температуры поверхности покрытия и амплитуды колебаний температуры в расчетном году
- •Приложение 11 список участников разработки инструкции
- •Содержание
Расчет слоев из асфальтобетона по сопротивлению сдвигу
3.51. Цель расчета (для случаев по п. 3.5и3.6) - проверка соответствия свойств выбранной асфальтобетонной смеси (для верхнего слоя основания или для покрытия) условию сдвигоустойчивости материала и конструкции. При неудовлетворении требований прочности по сдвигу в асфальтобетоне необходима его замена более сдвигоустойчивым материалом или перепроектирование конструкции.
3.52. Асфальтобетонный слой следует рассчитывать на сопротивление сдвигу при длительном действии нагрузки по приближенному методу. За расчетную надо принимать температуру +50°С и соответственно этой температуре выбирать расчетные характеристики обработанных битумом материалов (см. приложение 3, табл. 14).
3.53. Условия, при которых асфальтобетон работает в верхнем слое основания без накопления остаточных деформаций, определяются неравенством (3.9).
3.54. Действующее в асфальтобетоне активное напряжение сдвига tнможно вычислитьпо формуле (3.11).
Рис. 3.13. Номограмма для определения активного напряжения сдвига tнв слое асфальтобетона
Для практических расчетов составлена номограмма (рис 3.13), снизывающая относительную толщину слоев из асфальтобетона (горизонтальная ось), отношение среднего модуля упругости слоев асфальтобетона к общему модулю упругости подстилающего их основания, т.е.Еср.асф/Еоб.осн(кривые на номограмме) и относительное максимальное активное напряжение сдвигаtн/р в асфальтобетоне (вертикальная ось). Номограмма получена по решению теории упругости о слоистом полупространстве для случая, когда не обеспечено достаточное сцепление покрытия с основанием.
3.55. Допускаемое активное напряжение сдвига в асфальтобетоне
тдоп=Кс, (3.18)
где К- комплексный коэффициент, учитывающий зацепление зерен асфальтобетона, условия работы (см. приложение 3, табл. 15);
с- сцепление в слое асфальтобетона (см. приложение 3, табл. 15).
3.50. Порядок расчета асфальтобетона на сопротивление сдвигу следующий.
По формуле (3.12)вычисляют средний модуль упругостиЕср.асфслоев асфальтобетона, определяют общий модуль упругостиЕоб.оснна поверхности подстилающего основания и находят отношенияЕср.асф/Еоб.осни , где - суммарная толщина слоев асфальтобетона. Затем по номограмме (см. рис. 3.13) находят на вертикальной оси активное напряжение сдвигаtн/р от единичной нагрузки. Полное напряжение сдвигаТ= (tн/р)р, где р - расчетное давление на покрытие. ЕслиЕср.асф/Еоб.осн< 2,0, то все расчеты ведутся как для отношенияЕср.асф/Еоб.осн= 2,0. После этого вычисляют допускаемое напряжение сдвигапо формуле (3.18)и отношениеТдоп/Т.Причем, еслиТдоп/Т³1, то условие сдвигоустойчивости асфальтобетона считается выполненным, если же 1 >Тдоп/Т, то необходимо заменить материал верхнего слоя основания из асфальтобетона более сдвигоустойчивым или переконструировать дорожную одежду с тем, чтобы снизить напряжение сдвигаТ.
Особенности расчета дорожных одежд для зоны вечномерзлых грунтов
3.57 Конструкции дорожных одежд для зоны вечной мерзлоты нужно рассчитывать на прочность тоже по трем критериям, как и для других дорожно-климатических зон. При этом следует учитывать особенности водно-теплового режима земляного полотна и продолжительность расчетного периода указанного региона (приложение 2), а также влияние мерзлого донника и глубины оттаявшего слоя грунта на общий модуль упругости полупространства, подстилающего дорожную одежду.
3.58. Требуемый модуль упругости дорожной конструкции
Етр1= ЕтрКп, (3.19)
где Етр- требуемый модуль упругости, определяемый по графику (см рис. 3.2);
Кп- коэффициент, учитывающий продолжительность расчетного периода.
Коэффициенты Кпнеобходимо принимать разными для различных дорожно-климатических районов вечной мерзлоты (см. приложение 2): для районаI1Кп= 1,3;I2Кп= 1,2;I3Кп= 1,1.
3.59. На поверхности оттаявшего слоя грунта, находящегося на мерзлом основании, общий модуль упругости
Еоб.т= ЕтА, (3.20)
где Ет- модуль упругости талого грунта при расчетной влажности (см. приложение 2, табл. 10),MПа;
А - комплексный коэффициент, учитывающий наличие мерзлого слоя и неоднородное увлажнение сезоннооттаивающего слоя и принимаемый по табл. 3.4в зависимости от глубины оттаивания. Общий модуль упругости на поверхности покрытия или любого другого слоя одежды следует определять методом последовательно-послойного приведения с помощью номограммы (см рис. 3.3) в соответствии с указаниямип. 3.33настоящей Инструкции.