Билет № 25

1. Конструкции усовершенствованных облегченных дорожных одежд.

Черный щебень

щебень

песок

Эмульсия- перемешана вода+битум, потом вода испаряется и получается черный слой битума.

Черный щебень делают различными способами(3 способа):

1 дорожную одежду изготовляют по принципу пропитки

2 по принципу смешения на месте

3 по принципу смешения в установке

1 . Пропитка с заклинкой( мелкий белый щебень загоняется вниз, битум проникает в щели. Свободный битум – это плохо, он лезет вверх)

Не ниже φ=3 на дороге когда мокрое покрытие.

2.Метод перемешивания на месте .валиком разравнивают, грейдеров выравнивают водрогидронатор покрывает его бутумом и грейдер гонит валик 5-6 раз влево-вправо (смешивание) но однородность смешивания небольшая и битум создает на щебне плёночку, но щебень должен быть вымытым.

Грейдер размешивает плохо. Недостаток: очень пористое покрытие и пропускает воду. Это покрытия плохо работают зимой идет процесс шелушения .Лучше их использовать под снежным накатом (не снимаем с дороги снег)на них меньше ДТП

3. Метод смешения в установке (просеянный щебень, чистый + битум)эмульсию в отвалах. Недостаток:высокая пористость. (Но самый лучший способ из 3-х)

Требует ровности по технологии.

2. Защита горных дорог от селей и лавин.

Поток с высокой скоростью размывает все на своем пути – сели, несут с собой камни и т.п. Бетонные дороги плохо работают на удар. Нужно все водотоки проходить малыми мостами, опоры обкладывают валунами, чтобы они принимали удар на себя.

Если уклон горы от 20° до 70°, то лавины не сходят. Сход лавин на склонах с уклоном между 20 и 70° - самое опасное. Лавины: -сухие (зимой в морозы), - мокрые (весной). При сходе лавины образуется взрывная волна, кот превышает скорость звука => сметает все на своем пути.

Защита а/д от лавин:

Делают над а/д галереи, их сверху засыпают грунтом, чтобы удары не приходились на бетон.

2. Расчет дорожных одежд на сдвиг, морозоустойчивость, влагопоглощение.

На сдвиг в несвязанных слоях. Сыпучие слои не работают на растяжение. - сдвиговые деф-ции. Около колеса образ большие напряжения, грунт идет в места, где отсутствует напряжение.

У грунта есть сдвигоустойчивость. Чем выше способность «перетекать», тем хуже. Грунт должен выдержать напряжение T от дор одежды и нагрузки а/м.

Т факт < Т доп

Расчет выполняется для верхнего слоя, а не для нижнего.

Чем глубже, тем ниже сдвиговые напряжения. Из-за увеличения толщины щебня ничего не изменится. Нужно увелич толщину и мощность вышестоящих слоев.

Морозное пучение. Промерзает на 1,5-2 м.

Где снег промерзание небольшое. ­­­­­­­------ - линия нулевых t°. Она все время двигается. Мах глубина промерзания в начале марта. Чем глубже линия. тем медленнее двигается. Самый опасный момент при мах промерзании. Влажность грунта при промерзании увелич свой объем.

При замерзании ДО поднимается неравномерно, на 15-30 см → процесс зимнего пучения. На границе «+» и «­-» влагонакопление. Чем глубже этот процесс (перемещения воды), тем лучше для работы ДО.

Делают прорези, чтобы отводить воду.

Грунты: глинясные < 0,005, песчаные >0,05, пылеватые между глинястыми и песчаными. По пылев частицам быстро перемещ вода за счет капиллярного поднятия. Нужно создать такую конструкцию, чтобы было малое пучение.

Для а/б доп поднятие 4 см, для ц/б – 2 см, иначе разрушение.

Чтобы ДО не сильно поднималась (крупный песок и покрытие практ не увелич свой объем при замерз, в основном пучение из-за замерз грунта) надо заменить пучинообраз грунт на другой. Вычисляем какой объем грунта на сколько повысит ДО и сколько надо заменяем (на песок).

При N<1000 эксплуатация а/д идет по снежному накату, т.к. снег защищает а/д от промерзания.

На влагонакопление.

В марте а/д прогрев до плюсовых t°. - - - - вода, которая в избытке за счет снеготаяния на обочине никуда не может деться, остается в трещинах и стоит там из-за Θ. Это водоупор.

Колесо динамически воздействует на воду. Вода расширяет слои – процесс образования выбоин.

Вода не может выйти, заблокирована отрицательным слоем.

Проверка на влагопоглощение.

Толщина песч слоя должна быть такой, чтобы за t запаздывания вместить в себя воду, заполнить поры песч слоя. 10 см песч слоя должно оставаться в сухом состоянии. t запаздывания – время между оттаиванием снега на обочинах и дренажных дор сист (в днях). За t запаздывания поступит известное кол-во воды. Объем пор должен быть достаточным, чтобы вместить воду. Вода уходит из-под ДО.

Донник – Θ в теле зем полота. К концу мая уходит. Глубина ок 1 м. Пока донник не сошел нельзя мерить прочность ДО.

Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу.

[МПа], [кг/см²].

Грузовое колесо. S=5000/6,5. S – площадь отпечатка, 5000 – нагрузка, 6,5 – внутр давление.

Заменяем 2 отпечатка шин площадью круга. Д=34 см.

Р – давление нагрузки на равновеликий круг (≈0,6 МПа).

∆l – прогиб под действием нагрузки.

РD/∆l – модуль упругости дор одежды (как она деформируется под действием эталонной нагрузки).

Е хар-ет прочность дор одежды.

μ – хар-ет упругие св-ва материала. Расширяется в 3 раза меньше чем сжали (μ=0,3). μ=0,3 у дор одежды.

Прогиб определяет Е. чем больше N, тем больше Е.

1) Берем приведенную N (к МАЗ-500). Легк а/м из расчета на прочность отбрасываются.

Е>требуемого знач, исходя из срока службы.

Нагрузка: тип А – более тяжелые (на автомагистрали), тип Б – на низовой сети.

По привед N находим треб модуль упругости Е треб – нагрузка, которую должна выдержать дорога в межремонтный срок.

Сначала идет накопление разрушений. Появляется сетка трещин. Если нет ремонта → резкое разрушение. После резк разруш ремонт не поможет. Важно выявить снижение уровня. Сравниваем Ефакт и Етреб.

Коэффициент прочности: k пр = Ефакт/ Етреб. Важна конструкция дор одежды, какие слои, какая толщина слоя.

2)опред Е грунта. Зав-т от влажности грунта. Рассчит на неблагоприятный момент – весну, когда все тает, т.к. после промерзания грунт разрыхляется при оттаивании. Смотрим при мах влажности. опред тип грунта, опред Е.

Песок – 100-150Мпа. супеси 40-50 МПа, суглин 35-40 МПа, моховые болота 4-10МПа.

Чем меньше Е грунта, тем мощнее делаем дор одежду.

3)Конструирование:

Песок – доп слой основания, увелич прочность конструкции.

Щебень – осн несущий слой дор одежды. Песчинки проникают в зоны контакта щебня – как смазка – уменьш прочность. Если щебень контактирует – выс прочность. Щебень передает нагрузку на большую S песчаного основания.

4)Задаемся толщинами и Е всех слоев, и только одну толщину берем за х. Рассчит толщину х, чтобы получ Е треб.

5)Двухслойная сист.

Е нижн – ниже лежащей сист. Е собств = Е слоя, толщиной h. По Е нижн, Еслоя, h определяем Е верх по монограмме.

Е собств материала (бесконечный по грубине) хар-ет прочность материала. Чем тоньше слой. тем меньше увели Е сист.

h песка <50cм, щебня = 15-45см, а/б верхнее 4-5см, нижнее 4-6 см.

БИЛЕТ 26