где Кдин – динамический коэффициент, принимаемый равным 1,3; допускается принимать Кдин в зависимости от осевой массы автомобиля; при осевой массе 10 т [8] Кдин = 1,06;

Qн – номинальная статическая нагрузка на колесо данной оси,

Qн = 57,5 кН:

Qд = 1,06·57,5 = 60,95 кН.

КF – коэффициент, учитывающий воздействие попеременного замораживания-оттаивания, равный 0,95.

Ку = 1,08·(10277686)-0,063 = 0,362.

Расчетное сопротивление бетона на растяжение при изгибе

Rрир = 3,6·1,2·0,362·0,95 = 1,485 МПа.

71

Коэффициент прочности

водят сборными покрытиями или монолитным армобетоном. Все типы покрытий допускается усиливать асфальтобетоном.

гории нормативной нагрузки применять типы и марки смесей в соот- И

ветствии с ГОСТ 9128.

Применение пористых асфальтобетонных смесей на водонепроницаемых основаниях не допускается.

В целях снижения вероятности образования в слое усиления из асфальтобетона отраженных трещин предусматривают армирование асфальтобетона.

Для армирования рекомендуется применять полимерные сетки.

Следует предусматривать укладку сеток на существующее покрытие с приклеиванием к покрытию вязким битумом.

При усилении жестких покрытий асфальтобетоном предусматривают:

72

- устройство выравнивающего слоя из песчаного асфальтобетона, если существующее покрытие имеет неровности высотой более

3 см;

- тщательную очистку поверхности существующего покрытия и обработку его разогретым или разжиженным битумом или битумной эмульсией для обеспечения сцепления слоя асфальтобетона с покры-

Сна воздейств е верт кальных нагрузок от расчетного автомобиля. Расчетными предельными состояниями жестких покрытий яв-

тием.

Для сборных покрытий применяют класс бетона Вtb = 3,6 МПа;

Еb = 3,2·10 МПа (табл. П.1.2 [9]).

Расчет покрыт й производят по методу предельных состояний

ляются:

В соответствииПАГс п. 3.5 [4] при усилении жестких покрытий бетоном или армобетоном требуемую толщину слоя усиления следует определять расчетом и принимать не менее 0,2 м.

hусил = 22,0 – 14,0 = 8 см.

При таком усилении необходимо предварительно снять сущест-

вмещением швов в слоях. В отдельных случаях допускается устраивать двухслойные покрытия с несовмещением швов.

Деформационные швы жестких покрытий должны быть защищены от проникновения поверхностных вод и эксплуатационных жидкостей, а также от засорения их песком, щебнем и другими твердыми материалами. В качестве заполнителей швов должны использо-

73

ваться специальные герметизирующие материалы горячего и холодного применения, отвечающие ведомственным требованиям деформативности, адгезии к бетону, температуроустойчивости, химической стойкости, липкости к пневматикам авиационных колес и усталост-

ным деформациям, соответствующим условиям их применения.

Спри част чном фрезеровании асфальтобетона

Расстояния между поперечными деформационными швами сжатия (длина плит) не должны превышать 5 м для монолитных покры-

тий толщ ной менее 30 см.

Б. Вар ант ус лен я одежды монолитным цементобетоном

Рассмотр м вар ант усиления существующей дорожной одежды монол тным цементо етонном, сохранив часть асфальтобетонного

ческим пробоснованоч нам. Из-за изменения износа поверхности и неравномерной осадки отдельных плит в процессе эксплуатации дороги тол-

щина фрезерования асфальтоАетона будет задета, и плита может быть повреждена. Это приведет к поломке фрезерного агрегата и нарушению несущей спосо ности плит. В этом случае трудно обеспечить сращивание монолитного слоя усиления с плитой и не гарантируется

плитой и будет работать самостоятельноюД.

надежный контакт.

Рассмотрим вариант частичного фрезеровния асфальтобетона на толщину 3 – 4 см. На поверхности плиты ПАГ-14 сохраняется слой асфальтобетона. В этом случае укладываемый слой усиливаемого мо-

нолитного цементобетона не будет обеспечиваться сращиванием с И

Между покрытием и основанием при необходимости укладывают выравнивающий слой из обработанных вяжущими зернистых материалов, который в качестве конструктивного слоя одежды не рассматривается и в расчетах не учитывается.

Толщину слоя цементобетона найдем из условия, что суммарная цилиндрическая жесткость плиты и слоя усиления должна соответст-

вовать требуемой толщине плиты 22 см.

74

где ЕОБЩ – модуль упругости требуемой толщины покрытия; ЕПАГ-14 - модуль упругости материала плиты ПАГ-14; ЕУ – модуль упругости монолитного бетона слоя усиления; h ПАГ-14 – толщина плиты ПАГ-14;

h У – требуемая толщина слоя бетона усиления.

для слоев покрыт я по ПНСТ 184 на БНД по ГОСТ 33133, на битуме БНД70/100.МодульупругостиЕаb=3300 МПа,Rab=2,4МПа(табл.П.4.1)[7].

Толщ ну слоя покрытия с цементобетонным основанием рассчитывают з услов я прочности [3]

где σр – вычисляется по формуле при Kt =1, определяемом исходя из условий эксплуатации.

Толщина слоя при этом определяется в зависимости от величины сцепления между слоями асфальтоцементобетона. При гарантированном надежном во времени сцеплении учитывается совместная работа слоев на изгиб, при которой расчетная или эквивалентная толщина слоя

где h – толщина нижнего слоя из цементобетона; ha – толщина верхнего слоя из асфальтобетона;

Ea – расчетный эквивалентный модуль упругости асфальтобетона.

При найденной расчетной толщине плиты 22 см определим толщину асфальтобетонного слоя усиления

75

Полученный коэффициент прочности существующей плиты Кпр = 1,02 больше требуемого 1,0 [9].

Вывод. Условие прочности цементобетонной плиты по температурным напряжениям обеспечено.

Г. Проверка слоя асфальтобетона на действие расчетной нагрузки

Толщ ну верхнего слоя покрытия из асфальтобетона проверяют из услов я работы на прочность при действии расчетной нагрузки по [9], отражающей растяжение асфальтобетона в поперечном направле-

нии (см. [8]), Rdасфальтобетона=2,4 МПа;

Kya – коэфф ц ент усталости (учитывающий многократное при-

ложен е нагрузки в течение суток) [8], Kya =0,9;

μa – коэффициент Пуассона для асфальтобетона, μa =0,22;

Ca – сцепление между слоем асфальтобетона и цементобетона, не превышающее сцепление внутри слоя асфальтобетона (допускаемое

напряжение по сдвигу), Ca =0,285 (по интерполяции).

Общая толщина асфальтобетонных слоев на основаниях из материалов, обработанных неорганическими вяжущими, должна быть не менее 18 см [8].

На участках существующих жестких покрытий, имеющих сквозные трещины или швы со средним расстоянием между ними менее 4 м, рекомендуется применять сплошное армирование асфальтобетона сетками, в остальных случаях – ленточное армирование над трещинами или швами бетонных плит.

При ленточном армировании ширина сеток принимается равной 1,2 – 2,0 м над поперечными и продольными швами.

77

Примечание. Большие размеры принимают для I – III, меньшие для IV – V дорожно-климатических зон.

Арматурная сетка укладывается между верхними и нижними слоями асфальтобетонных покрытий в многослойных конструкциях усиления или между существующими жестким покрытием и асфальтобетонным слоем усиления.

СибАДИЕсли в конструкции покрытия предусматривается выравнивающий слой, то сетка укладывается на него.

Для обеспечен я сцепления асфальтобетона с существующим покрыт ем следует предусматривать обработку очищенной поверхности покрыт я разогретым или разжиженным битумом, или битумной эмульс ей с расходом 0,6 – 0,8 кг/м2.

Исправлен е рельефа (местных неровностей и уклонов) существующ х покрыт й следует производить как за счет устройства отдельных выравн вающ х слоев, так за счет устройства слоя усиления переменной толщ ны.

Верхн й слой покрытия целесообразно устроить из щебеночномастичного асфальто етона по ГОСТ 31015–2002 «Смеси асфальтобетонные и асфальто етон ще еночно-мастичный».

Заключение

Использование настоящих методических указаний позволит студентам освоить технологию проектирования автомобильных дорог с использованием программного продукта Robur. Этот программный продукт можно использовать и при проектировании городских дорог. Конечно, на этом не заканчивается проектирование дороги. Необходимо запроектировать дорожную одежду, разработать вопросы организации и безопасности движения. Рассмотренные вопросы усиления жестких дорожных одежд позволяют выполнить расчет усиления как

цементобетоном, так асфальтобетоном. Надеемся, что студенты, ос-

воив настоящую методику автоматизированного проектирования автомобильных городских дорог, смогут повышать свое профессиональное мастерство и использовать обновленные программы в производственных условиях.

78

Библиографический список

1.СП 34.13330.2012. Автомобильные дороги. – М. : ООО «Аналитик», 2013. – 112 с.

2.П 42.13330.2011. Градостроительство. Планировка и застройка городских и сельских поселений: актуализированная редакция СНиП

2.07.01–89*. [Электронный ресурс]. – Введ. 2011–05–20 // Кодекс. Тех-

СибАДИэксперт. – М. : Минрегион России: ОАО «ЦПП», 2011.

3. Изыскан я проектирование автомобильных дорог : учебник /под ред. Г.А. Федотова, П.И. Поспелова.– М. : Высшая школа, 2009. – Кн. 1.

– 646 с.

4. ГО Т 32960–2014. Дороги автомобильные общего пользования. Норма- т вные нагрузки. Расчетные схемы нагружения. Введ. 2015–07–01.

5. ГО Т Р 52398–2005. Классификация автомобильных дорог. – Введ. 2006–05–01. – М. : Стандартинформ, 2006. – 3 с.

6. ГО Т Р 52399–2005. Геометрические элементы автомобильных дорог. –

Введ. 2006–05–01. – М. : Стандартинформ, 2006. – 11 с.

7. ПНСТ 265–2018. Дороги автомобильные общего пользования. Проектирован е нежестк х дорожных одежд. – Введ. 2018–05–25.

8. МОДН-2. Межгосударственные отраслевые дорожные нормы. Проектирован е нежестк х дорожных одежд. – Введ. 2001–04–15.

9. Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд. – Введ. 2003–12–03.

10.ОДН 218.1.052–2002. Отраслевые дорожные нормы. Оценка прочности нежестких дорожных одежд. – Введ. 2002–11–19.

11.ГОСТ 9128–2013. Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэро-

дромов. Технические условия. – Введ. 2014–11–01.

12.Перова, К. А. Система расчета дорожных одежд IndorPavement: руководство пользователя / К.А. Перова, .В. Скворцов, Е.Е. Руковишникова. – Томск :

Изд-во Том. ун-та, 2009. – 218 с.

13. Расчет дорожных одежд в программе IndorPavement: методические указания для студентов специальности 270205 «Автомобильные дороги аэродромы»/ сост. В.А. Шнайдер. – Омск : СибА И,2011. – 96 с.

79