3 Конструирование и порядок расчёта дорожной одежды.
1. Определяем интенсивность движения по маркам автомобилей – NМ (без учёта легковых), число автомобилей в сутки:
NМi=Ni·Рi авт/сут;
где Ni – интенсивность движения, авт/сут;
Рi – относительная часть автомобилей разных марок в общем составе движения, в долях.
Вычисляем расчётную (приведённую к группе «Б» интенсивность движения на одну полосу):
NРАСЧ. ПР. = ∑NМi·Si,
где Si – коэффициент приведения автомобилей разных марок к расчётному автомобилю.
Таблица 1 Коэффициенты приведения автомобилей разных марок
к расчётному автомобилю
Типы транспортных средств
|
Коэффициент приведения, Si |
Легковые автомобили |
1 |
Мотоциклы с коляской |
0,75 |
Мотоциклы и мопеды |
0,5 |
Грузовые автомобили грузоподъемностью, т: |
|
2 |
1,5 |
6 |
2 |
8 |
2,5 |
14 |
3 |
св. 14 |
3,5 |
Автопоезда грузоподъемностью, т: |
|
12 |
3,5 |
20 |
4 |
30 |
5 |
св. 30 |
6 |
Устанавливаем расчётные характеристики грунта земляного полотна и материалов конструктивных слоёв дорожной одежды:
Расчётная влажность грунта WР при заданном коэффициенте надёжности КН определится как:
WР
=
·(1
+ t·νW).
где = 0,7· WТ - средняя влажность грунта, доли WТ;
t - коэффициент нормативного отклонения, принимаемый в зависимости от заданного уровня проектной надёжности конструкции одежды (КН);
νW = 0,1 – коэффициент вариации влажности.
Характеристики грунта при расчётной влажности 0,72·WТ будут:
ЕГР, МПа; φГР ; сГР , МПа.
По номограмме (рисунок 8) для определения требуемого модуля упругости при нагрузке автомобилей групп «А» и «Б» находим ЕТР,МПа. Если он превышает минимальное значение требуемого модуля упругости для дороги IV категории с принятым типом одежды Еmin, МПа, то в расчёте используем его.
При учёте требуемого уровня надёжности коэффициент прочности КПР общий модуль упругости определится как:
ЕОБЩ = ЕТР·КП, МПа.
Назначаем предварительную конструкцию одежды.
В соответствии с исходными данными, расчётной приведённой интенсивностью движения и требуемым модулем упругости принимаем конструкцию дорожной одежды.
Рисунок 2 – Требуемые модули упругости для нагрузок групп «А» и «Б»
В работе при расчёте прочности дорожной одежды по упругому прогибу установим необходимую толщину третьего слоя из фракционированного щебня из прочных осадочных пород, уложенного по способу заклинки.
Расчёт выполняем с использованием номограммы, составленной на основании решения задачи теории упругости для двухслойного полупространства. Каждый слой дорожной одежды последовательно рассматриваем как верхний слой со своим значением модуля упругости (ЕВ), а вся нижележащая конструкция, соответственно, для каждого слоя – как нижний слой с модулем упругости (ЕН).
Грунт земляного полотна также рассматривается как конструктивный слой.
Определяем модуль упругости на поверхности второго слоя из зависимостей:
;
;
по номограмме (рисунок 9) находим
;
и
Определяем общий модуль упругости на поверхности третьего слоя из зависимостей:
;
;
по номограмме находим
;
и
Рисунок
3 Номограмма для определения общего
модуля упругости ЕОБЩ
двухслойной
системы
Определяем необходимую толщину третьего слоя из зависимостей:
;
;
по номограмме находим
,
откуда определяем и h3
и общую толщину дорожной одежды как
сумму слоёв.