18. Расчет д.О на устойчивость к усталостным деформациям под нагрузку а3

Недостаточная устойчивость материалов конструктивных слоев к усталостным деформациям проявляется в виде сетки трещин с шагом 10-50 см, или силовых трещин [3].

Усталостные деформации обусловлены повторными воздействиями транспортной нагрузки, накоплением повреждаемости в структуре материала и последующим разрушением. Данные деформации одни из наиболее опасных, поскольку практически не подлежат ремонту и ведут к быстрому выходу дорожной одежды из строя.

Усталостные свойства можно охарактеризовать способностью материала накапливать повреждаемость. То есть необходимо знать и уметь определить уровень повреждаемости ( ). Основные теоретические подходы определения ( ) изложены в [3].

Условие устойчивости материала покрытия к усталостным деформациям при совместном действии транспортной нагрузки и погодно-климатических факторов имеет вид:

, (1.12.1)

где - фактический уровень повреждаемости материала покрытия от совместного действия транспортной нагрузки и погодно-климатических факторов;

[]- предельно-допустимый уровень повреждаемости.

Для определения фактического уровня повреждаемости материала покрытия необходимо подготовить следующие исходные данные:

1. Суммарная интенсивность движения за весь срок службы, по методике;

2. Растягивающие напряжения в слое покрытия _р, МПа;

3. Прочность материала на изгиб R_u, МПа;

4. Предельная структурная прочность материала R_c, МПа;

5. Расчетный срок службы Т, лет.

Для вычисления растягивающих напряжений в монолитных слоях дорожной одежды пользуются номограммами, представленными в [1,2].

Методики оценки устойчивости материалов конструктивных слоев дорожных одежд усталостным деформациям различны в разных странах. Связано это с большой сложностью протекающих процессов. На практике часто идут на упрощение. В частности такой подход принят и в РБ. Для дорог низких категорий применяют упрощенные подходы [1]. Для городских улиц и дорог [2], а также загородных дорог под нагрузку А3 [1] применяют более сложные подходы. Ниже в разделе 12.2 мы рассмотрим упрощенный подход. В разделе капитальный ремонт и реконструкция дорожных одежд (см. раздел 2.7) будет приведен будет приведен расчет, основанный на оценке уровня повреждаемости структуры материала.

19.Осушение д.О. Расчет дренирующего слоя

На стадии проектирования, особенно при возведении земляного полотна из пучинистых, сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов по ТКП 45-3.03-19 необходимо предусмотреть мероприятия для уменьшения притока поверх­ностных вод в основание дорожной одежды и грунт земляного полотна. Для этого устраивают изоляцию обочин в виде асфальтобетонного покрытия или гидроизолирующих слоев и прослоек, обеспечивают требуе­мый поперечный уклон обочин, устраивают лотки вдоль проезжей части и высокоэффективные дренажные системы под обочинами.

Дренирующий слой проектируют из песка, гравия, щебня, шлака и других зернистых матери­алов с коэффициентом фильтрации не менее 1 м/сут. Для магистральных и республиканских дорог в случаях, когда земляное полотно сложено из чрезмернопучинистых грунтов, а также на вогнутых переломах профиля и в случае прохождения дороги в выемках коэффициент фильтрации должен быть не менее 2 м/сут.

Проектирование мероприятий по осушению дорожной одежды осуществляют в такой последовательности:

а) дорогу разделяют на характерные участки по виду продольного профиля и природным условиям (характер рельефа местности, наличие водотоков, пересекающих дорогу, и др.) с учетом особенностей конструкции земляного полотна (насыпь высотой, отвечающей ТКП 45-3.03-19, выемка, насыпь ниже требуемой по ТКП 45-3.03-19, переходный участок от насыпи к выемке) и дорожной одежды (наличие монолитных слоев основания, а также морозозащитных или теплоизоляционных слоев из укрепленных материалов), обеспеченности материалами для устройства дренирующих конструкций, осуществления мер по ограничению притока воды в дорожную конструкцию;

б) для характерных участков определяют количество воды, поступающей в основание в расчетный период за сутки с учетом предусмотренных мер по ограничению притока воды в дорожную конструкцию;

в) намечают варианты дренажных конструкций;

г) обосновывают расчетом толщину дренирующего слоя, необходимую в данных условиях, или определяют, каким значением коэффициента фильтрации должен обладать дренирующий материал в заданной дренажной конструкции.

При проектировании дренирующего слоя, необходимо, помимо осушения, учитывать необходимость обеспечения сдвигоустойчивости самого зернистого материала и прочности всей дорожной конструкции.

Дренажные конструкции проектируют с учетом притока объема воды, поступающей в основание дорожной одежды в расчетный период, фильтрационной способности материала дренирующего слоя и конструкции земляного полотна.

Выбор конкретного мероприятия по регулированию притока воды должен сопровождаться технико-экономическим сравнением вариантов.