7.2. Воздействие подвижного состава на дорожную конструкцию
В качестве расчетной схемы нагружения дорожной конструкции колесом автомобиля принимается гибкий круговой штамп диаметром D, передающий равномерно распределённую нагрузку (удельное давление) P (рис. 7.2).
|
Рис. 7.2 Расчетная схема нагружения дорожной конструкции: D – расчетный диаметр следа колеса автомобиля; P – удельное давление от колеса на поверхность дорожной конструкции. |
При проектировании дорожных одежд за расчётные принимают нагрузки, соответствующие предельным нагрузкам на ось расчетного двухосного автомобиля. Параметры расчётной нагрузки приведены в таблице 7.4.
Таблица 7.4
Параметры расчётной нагрузки
Группа расчетной нагрузки |
Нормативная статическая нагрузка, кН |
Расчетные параметры нагрузки |
||
На ось автомобиля |
На поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля,Qр |
P, МПа |
D, см |
|
A1 |
100 |
50 |
0.6 |
37/33 |
A2 |
110 |
55 |
0.6 |
39/37 |
A3 |
130 |
65 |
0.6 |
42/37 |
Примечание: Значения D в числителе для движущегося автомобиля, в знаменателе – для неподвижного.
Приведенная интенсивность воздействия нагрузки от транспортных средств на дорожную одежду
, (7.1)
где
– коэффициент, учитывающий число полос
движения и распределение движения по
ним (табл. 7.5);
– количество типов
транспортных средств в составе потока;
– число проездов
в сутки в обоих направлениях транспортных
средств i-ого
типа, атв/сут;
– суммарный
коэффициент приведения воздействия на
дорожную одежду транспортного средства
i-ого
типа к расчетной нагрузке
(табл. 7.6).
Таблица 7.5
Значение коэффициента
Число полос движения |
Коэффициент для полосы от обочины |
||
1 |
2 |
3 |
|
1 |
1 |
– |
– |
2 |
0,55 |
– |
– |
3 |
0,50 |
0,50 |
– |
4 |
0,35 |
0,20 |
– |
6 |
0,30 |
0,20 |
0,05 |
Примечание: На перекрестках и подходах к ним при числе полос больше трех следует принимать = 0,50 для всех полос.
Таблица 7.6
Значение суммарных коэффициентов приведения
транспортных средств к расчетной нагрузке
Тип транспортных средств |
Коэффициент приведения к расчетной нагрузке, |
||
А1 |
А2 |
А3 |
|
Легковые автомобили |
0 |
0 |
0 |
Грузовые автомобили грузоподъемностью до 2 т, микроавтобусы |
0,005 |
0,003 |
0,0015 |
Грузовые автомобили грузоподъемностью 2-5 т, автобусы малого класса |
0,2 |
0,13 |
0,063 |
Грузовые автомобили грузоподъемностью 5-8 т, автобусы среднего класса |
0,7 |
0,46 |
0,22 |
Грузовые автомобили грузоподъемностью свыше 8 т, автобусы большого класса |
1,25 |
0,82 |
0,40 |
Автопоезда |
1,5 |
0,99 |
0,47 |
Суммарное число приложений расчетной нагрузки на поверхности дорожной конструкции за срок службы одежды
, (7.2)
где
– приведенная интенсивность воздействия
нагрузки;
– коэффициент
суммирования (табл. 7.7), принимаемый в
зависимости от срока службы дорожной
одежды
(табл. 7.8) и показателя изменения
интенсивности движения по годам
(табл. 7.7);
– расчетное число
дней в году (табл. 7.9);
– коэффициент,
учитывающий вероятность отклонения
суммарного движения от среднего
ожидаемого (табл. 7.10)
Показатель изменения
интенсивности движения по годам
.
Для упрощения
расчетов можно принять
,
тогда формула (7.2) примет вид:
, (7.3)
Требуемый общий
модуль упругости дорожной конструкции,
(МПа), вычисляется по эмпирической
формуле
, (7.4)
где
– эмпирический параметр, для расчетной
нагрузки группы А1
–
;
А2
–
;
А3
–
.
Таблица 7.7
Значение коэффициента суммирования
Показатель интенсивности движения по годам, q |
Значение
при сроке службы дорожной одежды
|
|||
8 |
10 |
15 |
20 |
|
0,90 |
5,7 |
6,5 |
7,9 |
8,8 |
0,92 |
6,1 |
7,1 |
8,9 |
10,1 |
0,94 |
6,5 |
7,7 |
10,0 |
11,8 |
0,96 |
7,0 |
8,4 |
11,4 |
13,9 |
0,98 |
7,5 |
9,1 |
13,1 |
16,6 |
1,00 |
8,0 |
10,0 |
15,0 |
20,0 |
1,02 |
8,6 |
10,9 |
17,2 |
24,9 |
1,04 |
9,2 |
12,0 |
20,0 |
29,8 |
1,06 |
9,9 |
13,2 |
23,2 |
36,0 |
1,08 |
10,6 |
14,5 |
27,2 |
45,8 |
1,10 |
11,4 |
15,9 |
31,7 |
67,3 |
,
(лет)
Таблица 7.8
Рекомендуемый расчетный срок службы дорожной одежды
Категория дороги |
Тип дорожной одежды |
Срок службы одежды в дорожно-климатических зонах |
||
I, II |
III |
IV, V |
||
I |
Капитальный |
14 – 18 |
15 – 19 |
16 – 20 |
II |
Капитальный |
11 – 15 |
12 – 16 |
13 – 16 |
III |
Капитальный |
11 – 15 |
12 – 16 |
13 – 16 |
Облегченный |
10 – 13 |
11 – 14 |
12 – 15 |
|
IV |
Капитальный |
11 – 15 |
12 – 16 |
13 – 16 |
Облегченный |
8 – 10 |
9 – 11 |
10 – 12 |
|
Переходный |
3 – 8 |
3 – 9 |
3 – 9 |
|
V |
Облегченный |
8 – 10 |
9 – 11 |
10 – 12 |
Переходный |
3 – 8 |
3 – 9 |
3 – 9 |
|
Таблица 7.9
Рекомендуемые
значения
в зависимости от местоположения дороги
Номер района |
Примерная географическая граница района |
, дней |
1 |
Зона расположения вечной мерзлоты севернее 70-ой параллели |
70 |
2 |
Севернее границы Онега – Архангельск – Мезень – Нарьян-Мар – 16-й меридиан – до побережья Европейской части РФ |
145 |
3 |
Севернее линии Смоленск – Калуга – Рязань – Саранск – 48-й меридиан до южной границы 2-го района |
125 |
4 |
Севернее линии Белгород – Воронеж – Саратов – Самара – Оренбург – 16-й меридиан до линии районов 2 и 3 |
135 |
5 |
Севернее линии Ростов-на-Дону – Элиста – Астрахань – до линии 4-го района |
145 |
6 |
Южнее линии Ростов-на-Дону – Элиста – Астрахань для Европейской части РФ, южнее 46-ой параллели для остальных территорий |
205 |
7 |
Восточная и Западная Сибирь, Дальний Восток (кроме Хабаровского и Приморских краев, Камчатской области), ограниченные с севера 70-ой параллелью, с юга – 46-й |
130-150 |
8 |
Хабаровский и Приморский края, Камчатская область |
140 |
Примечания: 1. Величину на границе районов следует принимать по большему значению. 2. В 7-ом районе меньшие значения принимаются для центральной части.
Таблица 7.10
Значения для дорог разных категорий
Тип дорожной одежды |
Значения для дорог категории |
||||
I |
II |
III |
IV |
V |
|
Капитальный |
1,49 |
1,49 |
1,38 |
1,31 |
– |
Облегченный |
– |
1,47 |
1,32 |
1,26 |
1,06 |
Переходный |
– |
– |
1,19 |
1,16 |
1,07 |
Независимо от результата, полученного по формуле (7.4), требуемый модуль упругости дорожной одежды должен быть не менее указанного в табл. 7.11
Таблица 7.11
Минимально допустимые значения требуемого модуля
упругости дорожной одежды
Категория дороги |
Суммарное
минимальное расчетное число приложений
нагрузки на наиболее нагруженную
полосу,
|
Минимально допустимый требуемый модуль упругости, (МПа), дорожной одежды типа |
||
Капитального |
Облегченного |
Переходного |
||
I |
750000 |
230 |
– |
– |
II |
500000 |
220 |
210 |
– |
III |
375000 |
200 |
200 |
– |
IV |
110000 |
– |
150 |
100 |
V |
40000 |
– |
100 |
50 |
