Вопрос 14.(16) Дорожная одежда нежесткого типа. Принципы и задачи конструирования. Критерии прочности д.О. Нежесткого типа.

Нежесткие д.о. со слоями устроенного из разного вида а/б (дегте бетона) материалов и грунтов укрепленных различными вяжущими, а также из слабосвязанных зернистых материалов. Расчетная схема конструкции слоистая упругое полупространство равномерно нагружено по площади круга.

Нежесткие дорожные одежды на дорогах I и II категорий следует проектировать из условия недопущения накопления остаточных деформаций в течении периода их эксплуатации до первого капитального ремонта (или переустройства).

Дорожные одежды (на дорогах III-V категорий) следует проектировать с учетом возможного возникновения остаточных деформаций, ограниченных допусками по ровности проезжей части.

Дорожные одежды на дорогах IV и V категорий в отдельных случаях в целях снижения строительных затрат при соответствующих обоснованиях допускается проектировать с учетом ограничения движения по интенсивности и грузоподъемности транспортных средств в неблагоприятные периоды года.

Нежесткие дорожные одежды на полосах движения проезжей части следует рассчитывать на прочность с учетом кратковременного многократного действия подвижных нагрузок. Продолжительность действия нагрузки следует принимать равной 0,1с и в расчет вводить соответствующие этой продолжительности значения модулей упругости и прочностных характеристик материалов и грунта.

Одежда на стоянках автомобилей и обочинах дорог следует рассчитывать на продолжительное действие нагрузки (не менее 10 мин.). Повторность нагружения допускается не учитывать.

Одежды на остановках общественного транспорта, на подходах к перекресткам дорог и к пересечениям с железной дорогой следует рассчитывать как на многократное действие кратковременной нагрузки, так и на продолжительное нагружение, принимая более мощную конструкцию.

При конструировании д.о. необходимо руководствоваться следующими принципами:

1. Д.о. и вид покрытия, а также вся конструкция в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям предъявляемой к дороге соответствующей категории.

2. Конструкция д.о. может быть принята типовой или разработана индивидуально для каждого участка дороги или ряда участков, которые характеризуются сходными природными условиями и одинаковыми расчетными нагрузками.

3. В районах необеспеченных каменными материалами, применяются местные каменные материалы грунты укрепленные вяжущими.

4. Конструкция должна быть технологична и обеспечивать максимум механизации и индустриализации дорожно-строительными материалами.

5. При конструировании необходимо учитывать реальные условия проведения строительных работ.

Задачи конструирования:

1. Выбор вида покрытия и типа д.о. взависимости от категории дороги.

2. Назначение числа слоёв, материалов слоев, размещение их в конструкции в соответствии с прочностными требованиями и тепло-физичевкими свойствами и назначением их толщин.

3. Решение вопроса о назначении дополнительных морозозащитных мер.

4. Предварительную оценку необходимости мер по осушению конструкции, а также по повышению трещиностойкости.

5. Оценку целесообразности укрепления или улучшения верхней части рабочего слоя зем. полотна.

Расчет дорожных одежд на прочность производят по трем критериям:

-сопротивление упругому прогибу всей конструкции;

-сопротивление сдвигу в грунтах и слоях из слабосвязных материалов;

-сопротивление растяжению при изгибе монолитных слоев. Дорожную одежду на перегонах дорог рассчитывают на кратковременное многократное действие подвижных нагрузок (динамическое нагружение). Дорожную одежду на остановках, перекрестках, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями и т.п. рассчитывают на статическое нагружение. В этом случае производят расчет на сопротивление сдвигу в грунте земляного полотна и конструктивных слоях из слабосвязных материалов, на сопротивление растяжению при изгибе промежуточных слоев из материалов, содержащих неорганические вяжущие, и на сопротивление сдвигу слои асфальтобетона.

Пластические смещения в грунте и слабосвязных материалах не возникнут, если сдвигающие напряжения в них не достигнут местного предельного равновесия по сдвигу. Сплошность монолитных слоев не будет нарушена, если растягивающие напряжения при многократном изгибе не превысят допустимых напряжений для материала данного слоя, установленных с учетом усталостных явлений.

Вся конструкция дорожной одежды под воздействием силовых и природных факторов будет более надежно работать, если упругий прогиб (обобщенная приближенная характеристика) ее не превысит нормированного значения, установленного по результатам испытания и изучения опыта службы дорожных одежд в различных природных условиях и разных условиях движения.

3.23. Допускается не рассчитывать по упругому прогибу дорожные одежды, предназначенные для движения особо тяжелых транспортных средств с нагрузкой на ось, равной или превышающей 120 кН.

3.24. Последовательность расчета по критериям прочности может быть принята любой. Однако методически целесообразно при больших перспективных интенсивностях воздействия нагрузок и малой влажности грунтов (W < 0,7Wт) начинать расчеты по упругому прогибу, а при малых интенсивностях воздействия нагрузок и высокой влажности грунтов - по сдвигу в грунте.

Конструкция дорожной одежды считается прочной, если коэффициент прочности по каждому из критериев больше или ранен Кпр, найденному с учетом требуемого уровня надежности проектируемой одежды (см. рис. 3.1). Конструкции нужно выбирать на: основе экономических сопоставлений нескольких вариантов конструкции, удовлетворяющих условиям прочности. При этом может оказаться, что коэффициент прочности по какому-либо из критериев значительно превышает Кпр. При равных экономических показателях предпочтение должно быть отдано варианту, у которого среднее значение из всех коэффициентов прочности больше.