1.7 Проектирование дорожной одежды

Дорожные одежды переходного типа рассчитывают по двум критериям:

1. по сопротивлению упругому прогибу;

2. по сопротивлению сдвигу в грунте и слоях из малосвязных материалов, а одежды с усовершенствованным покрытием, кроме того по сопротивлению растяжению при изгибе монолитных слоев.

• По допустимому упругому прогибу

Расчетная интенсивность движения автомобилей за сутки

, авт/сут (1.25)

где -коэффициент учитывающий движение порожняка по грузовой полосе , принимается 1,0…1,1;

Q_лет -объем вывозки в неморозный период (летний), м³;

Q_пол -полезная нагрузка на рейс, м³;

Т_лет -время летнего периода, дней;

S_m -суммарный коэффициент приведения для лесовозных дорог. Принимаем S_m= 3,52 [1, c. 204, табл. 5.9]

(авт/сут)

Требуемый общий модуль упругости одежды находим по графику на рис. 5.18 [1]. Е_тр= 130 МПа

Определив Е_тр, переходим к расчету толщины слоев одежды. Основное условие прочности одежды по рассматриваемому критерию выразится так:

или (1.26)

где k_пр -коэффициент прочности , k_пр=0,63;

Е_об -общий модуль упругости одежды, зависящий от числа и толщины конструктивных слоев, прочностных свойств материалов слоев, а также параметров р и D, характеризующих нагрузку от колеса расчетного автомобиля, МПа.

Е_об=0,63*130 =81,9 (МПа)

Е’_общ=69МПа

Рис.1.7 . Схема дорожной одежды

Находим расчетную влажность грунта по формуле

W_P=W*(1+t*V_W), (1.27)

где W -средняя влажность (в долях от границы текучести);

V_W -коэффициент вариации, V_W=0,1;

t -коэффициент нормативного отклонения, по табл.5.8 [1].

Средняя влажность определяется по табл. 5.11 [1] для зоны II₂ и типа местности 2 вида грунта суглинки 0,65. для лесных дорог с водопроницаемыми покрытиями из зернистых материалов и с одеждами переходного типа табличные значения влажности не годятся. Их следует увеличивать для 2-го типа местности на 0,12W_T , принимая их в качестве расчетных.

W_P=0,77*(1+0,26*0,1)=0,79

По табл. 5.13 [1, c. 210] находим Е _гр=30 МПа, угол внутреннего трения φ=13˚, угол сцепления для грунта с=0,012МПа для суглинка легкого при 0,79 W_т.

Примем h₁=0,50см.

Найдем по табл. 5.7 [1,c.202] для транспортных средств группы А D=0,35.

Находим h₁/D=0,50/0,35=1,4 и Е _гр/ Е ₁=30/100=0,30

По графику на рис.5.19 определяем Е’ _общ/ Е ₁=0,69

Отсюда Е’_общ= 0,0,69*100=69 МПа

Е_Н/ Е_В=69/180=0,38 МПа Е_общ/ Е₂= 81,9/180=0,46 МПа

По графику на рис.5.19 определяем h₂/D=0,4, отсюда h₂= 0,35*0,4=0,24см

• Расчет слоев дорожной одежды и грунта земляного полотна по сдвигу.

Определяем допускаемое напряжение сдвига

Т_доп=с*k₁*k₂*k₃, МПа (1.28)

где k₁ -коэффициент, учитывающий воздействие колебаний на дорожную одежду, принимаем для кратковременных k₁=0,6;

k₂ -коэффициент запаса на неоднородность условий работы дорожной конструкции. При интенсивности движения менее 50 авт/сут, равный 1,23;

k₃ -коэффициент учитывающий особенности работы грунта в конструкции (песок — 5…7, глинистые — 1,5, супеси и пески пылеватые — 3).

Т_доп=0,012*0,6* 1,23 *1,5= 0,013МПа