- •Введение
- •2.1. Классификация дорожных одежд и видов покрытий
- •2.3. Принципы конструирования нежестких дорожных одежд
- •2.4. Конструирование покрытий и оснований дорожных одежд капитального и облегченного типов
- •4.1. Критерии прочности нежесткой дорожной одежды
- •4.2. Уровень надежности нежестких дорожных одежд
- •11.2. Определение минимального требуемого модуля упругости дорожной одежды
- •11.3. Конструирование дорожной одежды
- •11.9. Расчет дренирующего слоя
- •ПРИЛОЖЕНИЕ
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕЖЕСТКИХ
ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
Лабораторный практикум
Составители: А.Г. Малофеев,
В.В. Голубенко,
О.А. Рычкова
Омск – 2019
УДК 625.72 : 681.5 ББК 39.311
П79
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации,
причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит._______________________________
Рецензент
СибАДИканд. техн. наук, доц. Е.В. Андреева (СибАДИ)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качест-
ве лабораторного практ кума.
П79 Проект рован е нежестких дорожных одежд [Электронный ресурс] :
лабораторный практ кум / сост. : А.Г. Малофеев, В.В. Голубенко, О.А. Рычкова. –
Электрон. дан. – Омск : С АДИ, 2019. – URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/
irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных
пользователей.
Использован новый формат нормативных документов – Предварительный национальный стандарт Российской Федерации (ПНСТ 265–2018) Дороги автомобильные общего пользования. Проектирование нежестких дорожных одежд. Освоение практикума позволяет приобрести практические навыки конструирования и расчета нежестких дорожных одежд автомобильных дорог в соответствии с новыми нормативными документами и повышенным сроком службы до-
рожных одежд.
Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Разработан для выполнения лабораторных и практических работ, курсового
проектирования и выпускной квалификационной работы обучающимися всех форм обучения направлений подготовки бакалавриата и магистратуры «Строительство» дорожных и мостовых профилей, «Геодезия и дистанционное зондирование» и специальностей «Строительство уникальных зданий и сооружений» дорожной специальности, «Строительство, эксплуатация, восстановление и техническое прикрытие автомобильных дорог, мостов и тоннелей», а также других направлений, изучающих изыскания проектирование транспортных сооружений.
Подготовлен на кафедре «Проектирование дорог».
Текстовое (символьное) издание (5,8 МБ)
Системные требования: Intel,3.3 GHz; 150 Мб;Windows XP/Vista DVD-ROM; 1Гб свободного места на жестком диске; программа для чтения pdf-файлов: Adobe Acrobat Reader; Foxit Readеr
Редактор О.А. Соболева Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова
Издание первое. Дата подписания к использованию 05.04.2019
Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080 , г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ, 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
©ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2019
Введение
Потребительские качества автомобильных дорог – удобство, безопасность и комфортабельность движения – определяются уровнем выполнения проектных работ, качеством принятых инженерных решений.
Процесс проектирования дорожных одежд является трудоемкой задачей требует знания характеристик применяемых материалов,
услов |
й района стро тельства и эксплуатации дороги и многое дру- |
гое. Пр нятые нормативные документы на проектирование дорожных |
|
одежд |
меют свою специфику, в расчетах используются различные |
С |
|
номограммы. |
дится покабАна срок 3 года с последующим применением. Использова-
Предвар тельный национальный стандарт Российской Федерации (ПНСТ 265–2018) Дороги автомобильные общего пользования.
Проект рован е нежестких дорожных одежд. ПНСТ 265–2018 вво-
ние этого нормат ва тре ует специальных знаний из области дорож- но-стро тельных материалов, применяемых в конструктивных слоях дорожных одежд.
Этот стандарт распространяется на нежесткие дорожные одежды автомобильных дорог о щего пользования и устанавливает правила проектирования при строительстве, реконструкции, капитальном ремонте и ремонте автомобильных дорог, а также при разработке каталогов и альбомов типовых решений по конструкциям дорожных одежд. Допускается применение положений настоящего стандарта
с использованием электронныхДтаблиц Excel. Эту таблицу будем применять в лабораторных работах. При подготовке материалов для данного издания использованы расчеты, выполненные магистранткой Т.В. Знаменской.
при проектировании дорожных одежд для улиц населенных пунктов.
Целесообразно выполнять расчеты прочности дорожной одежды И
При расчетах применяются различные номограммы, приведен-
ные в ПНСТ, поэтому будем пользоваться номограммами для получения некоторых параметров с последующим вводом их значений в электронную таблицу. Такое совместное применение номограмм, таблиц, графиков снижает трудоемкость вычислений и позволяет рассмотреть большее количество вариантов конструкций дорожной одежды.
3
Практическое занятие № 1
ОСНОВНЫЕПОНЯТИЯ,ИСПОЛЬЗУЕМЫЕПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ НЕЖЕСТКОЙДОРОЖНОЙОДЕЖДЫ
Асфальтобетонные смеси горячие – смеси, приготовленные на вязком нефтяномбитумеи укладываемыепритемпературевыше120 °С.
СибАДИплотности (при стандартном уплотнении) коэффициент фильтрации не менее 0,5 м /сут.
Горяч е асфальтобетонные смеси в зависимости от наибольшего размера м неральных зерен подразделяются на крупнозернистые с
размеромзерендо40мм;мелкозернистые–до20ммипесчаные–до5мм.
В зав с мости от величины остаточной пористости бывают: высокоплотные с остаточной пористостью от 1,0 до 2,5%, плотные –
2,5...5,0 %, пор стые – 5,0...10,0%, высокопористые – 10,0...18,0%.
В зав с мости от содержания щебня подразделяются на типы: «А» – содержан е ще ня 50...60%; «Б» – 40...50%; «В» – 30...40%; «Г» – без щебня на дро леном песке или смеси природного и дробленого песка при содержании дро леного не менее 70%; «Д» – без щебня на пр родном песке или смесях природных песков с отсевами
дробления при содержании последних менее 70% по массе.
По качеству компонентов и асфальтобетона подразделяют на марки: высокоплотные – марка I; плотные – тип «А» марки I, II, типы
«Б» и «Г» марки I ... III , типы «В» и « » марки II, III; пористые и высокопористые – марки I, II.
Грунты дренирующие – грунты, имеющие при максимальной
Дорожная одежда – многослойная конструкция в пределах проезжей части автомобильной дороги, воспринимающая нагрузку от автотранспортного средства и передающая ее на грунт. Дорожные одежды классифицируют по типам исходя из их капитальности.
Выравнивающий слой – слой переменной толщины, устраиваемый между новым покрытием и слоем существующего покрытия или основания для обеспечения технологических эксплуатационных параметров дорожного покрытия и не учитываемый в расчетах на прочность.
Деформация – изменение формы или размеров насыпи, дорожной одежды, сооружения и т.п. без изменения массы.
Деформация допускаемая – применительно к дорожной конструкции нормируемое предельно возможное изменение формы или
4
размеров (без изменения массы) земляного полотна и дорожной одежды.
Деформация остаточная – часть деформации, остающаяся в конструкциях и их элементах после прекращения действия нагрузки.
Деформация относительная допускаемая – применительно к дорожным одеждам отношение допускаемой вертикальной деформации (прогиба) к диаметру круга, равновеликого по площади отпечатку колеса расчетного автомобиля; может быть упругой, упругой совме-
СДополн тельные слои основания дорожной одежды – слои ме-
стно с остаточной л бо только остаточной.
жду несущ м основанием и подстилающим грунтом, предусматриваемые для обеспечения тре уемой морозоустойчивости и дренироконструкц , позволяющие снижать толщину вышележащих
сборного ваемый на поверхностиАверхнего слоя покрытия, предназначенный
слоев з матер алов дорожной одежды.
Дорожная одежда нежёсткая – дорожная одежда, не содержа-
щая в своем составе конструктивных слоев из монолитного цементо- |
|
вания |
|
бетона, |
железо етона. |
Защ тный слой покрытия дорожной одежды – слой, устраи- |
для его защиты дорожной одежды от износа от транспорта и комплекса погодно-климатических факторов и не учитывающийся при расчетах на прочность.
Земляное полотно – конструктивныйДэлемент, служащий для размещения дорожной одежды, а также технических средств организации дорожного движения и обустройства автомобильной дороги.
Капитальный ремонт – комплекс работ, при котором производится полное восстановление и повышение работоспособности дорожной одежды и покрытия, земляного полотнаИи дорожных сооружений, осуществляется смена изношенных конструкций и деталей или замена их на более прочные и долговечные, в необходимых случаях повышаются геометрические параметры дороги с учетом роста интенсивности движения и осевых нагрузок автомобилей в пределах норм, соответствующих категории, установленной для ремонтируемой дороги, без увеличения ширины земляного полотна на основном протяжении дороги.
Коэффициент разрушения дорожной одежды – коэффициент,
представляющий собой отношение суммарной протяженности (или суммарной площади) участков дороги, требующих ремонта из-за недостаточной прочности дорожной одежды, к общей протяженности (или общей площади) дороги между двумя пунктами.
5
Максимальный размер зерен минерального заполнителя ас-
фальтобетона – размер зерен минерального заполнителя, который на один размер больше номинального максимального размера зерен минерального заполнителя.
Межремонтный срок проведения работ по капитальному ре-
монту – срок службы между капитальными ремонтами (периодичность проведения работ по капитальному ремонту).
Метролог я – наука об измерениях, методах обеспечения их единства способах достижения требуемой точности
Модуль упругости общий – модуль упругости системы, вклю- |
||
чающ й слои дорожной одежды и грунт земляного полотна (ранее на- |
||
С |
|
|
зывали экв валентный модуль упругости). |
||
Нагрузка нормативная (расчетная) – нагрузка, установленная |
||
для целей расчета дорожной одежды. |
||
Надежность дорожной |
одежды – комплексный показатель |
|
|
дорожной конструкции в целом сохранять заданные экс- |
|
способности |
|
|
плуатац |
онные характеристики (ровность, прочность, шероховатость) |
|
в течен |
е расчетного срока |
. |
Номинальный максимальный размер зерен минерального запол- |
службы нителя асфальто Аетона – размер зерен минерального заполнителя,
соответствующий размеру ячейки сита, которое на один размер больше первого сита, полный остаток минерального заполнителя на котором составляет более 10%.
средственному воздействию атмосферныхДфакторов.
Относительная влажность грунта – отношение естественной влажности к влажности на границе текучести.
Покрытие дорожное – верхняя часть дорожной одежды , вос-
принимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непо- И
Покрытие дорожное капитального типа – покрытие из цемен-
тобетона, асфальтобетона и мостовые из брусчатки и мозаики на каменном или бетонном основании.
Покрытие дорожное из щебеночно-мастичного асфальтобето-
на – плотное покрытие из щебеночно-мастичной асфальтобетонной смеси, содержащей повышенное количество мелкого щебня (до 10 мм иногда до 20 мм), повышенное количество битума (до 6...8%), с введением целлюлозы, минерального порошка (8...12%). При уплотнении не рекомендуется применение вибрационных катков.
Покрытие дорожное облегченное – усовершенствованное по-
крытие из щебеночных и гравийных материалов, обработанных органическими вяжущими (в том числе с различными добавками).
6
Прогиб упругий – вертикальная деформация дорожной одежды или на поверхности ее слоев, возникающая под действием испытательной нагрузки или от колеса автомобиля и восстанавливающаяся после снятия нагрузки.
Пропускная способность дороги – максимальное количество ав-
томобилей, которое может пропустить данный участок дороги или дорога в целом в единицу времени. Обычно измеряется в легковых автомоб лях в час (авт./ч).
Прочность дорожной одежды – способность сопротивляться процессу разв т я остаточных деформаций и разрушений под воздей-
касательных |
нормальных напряжений, возникающих в кон- |
С |
подстилающем грунте от расчетной нагрузки |
структ вных слоях |
ствием(кратковременной, многократной или длительно действующей однократной),бАпр ложенной к поверхности покрытия.
Рабоч й слой земляного полотна (подстилающий грунт) –
верхняя часть земляного полотна в пределах от низа дорожной одежды до уровня, соответствующего 2/3 глубины его промерзания, но не менее 1,5 м, сч тая от поверхности покрытия дорожной одежды.
Расчетная нагрузка – максимальная нагрузка на наиболее нагруженную ось для двухосных автомобилей или на приведенную ось для многоосных автомо илей, доля которых в составе движения с учетом перспективы изменения к концу межремонтного срока составляет не менее 5%. Д
Реконструкция автомобильной дороги – комплекс работ, при выполнении которых осуществляется изменение параметров автомобильной дороги, ее участков, ведущий к изменению класса и (или) категории автомобильной дороги, либо влекущей за собой изменение границы полосы отвода автомобильной дорогиИ.
Слой износа – верхний замыкающий слой дорожной одежды, непосредственно воспринимающий воздействие колес автомобильного транспорта и погодно-климатических факторов.
Слой выравнивающий дорожной конструкции – специальный слой, создаваемый в качестве переходного от существующей поверхности покрытия к новому покрытию. Устраивается для обеспечения ровности покрытия и стабильности новой поверхности. В зависимости от толщины слой может устраиваться из различных материалов, обработанных и не обработанных вяжущим, в том числе как самостоятельный слой, так и совместный с новым покрытием.
7