Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2298.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
5.01 Mб
Скачать

2.4. Конструирование покрытий и оснований дорожных одежд капитального и облегченного типов

Дорожные одежды капитального и облегченного типов устраивают на автомобильных дорогах I – IV категорий.

Дорожные одежды капитального и облегченного типов с усовершенствованным покрытием проектируют с таким расчетом, чтобы за межремонтный срок не возникло недопустимых разрушений и остаточных деформац й, превышающих предельные значения, а воздейств пр родных факторов не приводило к недопустимым изме-

нениям в ее структуре.

С

верхнего слоя покрытия для продления срока

На

его службы

восстановления транспортно-эксплуатационных ка-

честв могут

устроены защитные слои покрытия дорожной оде-

поверхности

жды, пер од чески восстанавливаемые и выполняющие функцию слоя зноса.

Толщ на защ тного слоя назначается в зависимости от технологии устройства рекомендаций по применению и не учитывается в расчете на прочностьА.

быть

При отсутствии слоя износа его функцию выполняет верхний слой покрытия. В этом случае учитываемая при расчете дорожных одежд толщина верхнего слоя должна быть уменьшена на величину

максимально допустимой поперечной неровности по требованию действующих нормативно-технических документов.

На дорогах I и II категории для устройства асфальтобетонных слоев рекомендуется применять следующие материалы:

а) для верхнего слоя покрытия (АВ):

И

1)

щебеночно-мастичные

Дасфальтобетонные смеси ЩМА-22,

ЩМА-16, ЩМА-11 в соответствии с ПНСТ 183 на ПБВ по ГОСТ Р

52056, БНД по ГОСТ 33133, на битумном вяжущем по ПНСТ 85;

2)

щебеночно-мастичные асфальтобетонные смеси ЩМА-19 и

ЩМА-12,5 в соответствии с ПНСТ 127 на битумном вяжущем по

ПНСТ 85;

 

 

3)

асфальтобетонные смеси А22В, А16В, А11В в соответствии с

ПНСТ 184 на ПБВ по ГОСТ Р 52056, БНД по ГОСТ 33133, на битум-

ном вяжущем по ПНСТ 85;

 

 

4)

асфальтобетонные смеси SP-19, SP-12 в соответствии с ПНСТ

114 на битумном вяжущем по ПНСТ 85;

12

 

б) для нижнего слоя покрытия (АН):

 

1)асфальтобетонные смеси А32Н, А22Н, А16Н в соответствии с

ПН

Т 184 на БНД по ГОСТ33133илибитумномвяжущемпоПНСТ85;

 

2)асфальтобетонные смеси SP-25, SP-19 в соответствии с ПНСТ

114 на битумном вяжущем по ПНСТ 85;

С

 

 

 

в) для верхнего слоя основания (АО):

 

1)асфальтобетонные смеси А32О, А22О в соответствии с ПНСТ

184 на БНД по ГОСТ 33133 или битумном вяжущем по ПНСТ 85;

При

 

 

2) асфальтобетонные смеси SP-37 и SP-25 в соответствии с

ПН

Т 114 на б тумном вяжущем по ПНСТ 85.

 

проект ровании улиц населенных пунктов в течение года с

момента вступлен я в действие настоящего документа допускается

применен е асфальто етонов по ГОСТ 9128 и ГОСТ 31015.

 

Для кап тальных дорожных одежд толщину асфальтобетонного

покрыт я /

ли основания,

устраиваемого из сравнительно дорогих

матер алов,

следует назначать лизкой к минимальной конструктив-

ной.

 

 

А

Основаниебкапитальных дорожных одежд устраивают из мате-

 

риалов укрепленных минеральными, комплексными или органиче-

скими вяжущими.

 

 

 

Основание из несвязных материалов должно быть, как правило,

двухслойным: несущий слой основания устраивается из фракциони-

рованного щебня, уложенного по способу заклинки, щебеночной ще-

беночно-, гравийно-, или щебеночно-гравийно-песчаной смеси; до-

полнительный слой – из щебеночно-, гравийно-, или щебеночно-

 

 

 

 

И

гравийно-песчаной смеси и песков различной крупности (1–2 класса

по ГОСТ 32824).

 

Д

Нижние слои основания, особенно из зернистых материалов, должны сопротивляться сдвиговым напряжениям. Во многих случаях целесообразно предусматривать их укрепление вяжущим.

При выборе материала для верхнего слоя основания необходимо учитывать капитальность (тип) дорожной одежды, вид покрытия, а также деформационные и теплофизические свойства материалов и грунтов, укреплённых органическими и неорганическими вяжущими.

На дорогах с тяжелым и/или скоростным движением несущие слои основания целесообразно устраивать преимущественно из укрепленных неорганическимиили органическими вяжущимиматериалами.

13

При использовании в несущих слоях основания щебня или грунта, укрепленного цементом, толщина вышележащих слоев, укрепленных органическим вяжущим, для ограничения появления «отраженных» трещин должна быть не менее толщины слоя основания, укреп-

ленного цементом.

 

 

С

 

 

 

При этом минимальная толщина слоев, укрепленных органиче-

скими вяжущими должна быть:

 

18 см – для дорожной одежды капитального типа;

 

12 см – для дорожной одежды облегченного типа.

условиях

 

 

В случаях пр менения материалов, обработанных комплексны-

ми

медленно твердеющими минеральными вяжущими, толщина

слоев, обработанных органическими вяжущими, может быть умень-

шена на 20%, а в

 

жаркого и сухого климата (в IV–V дорож-

но-кл мат ческ х зонах) – на 30%.

 

Конструкц я дорожной одежды в местах остановок обществен-

ного транспорта, на регулируемых пересечениях и в других местах

изменен я скорости

ли движения на пониженных скоростях должна

обеспеч ть повышенную сдвигоустойчивость при высоких летних

температурах. Для о еспечения этого требования в покрытии преду-

сматривают применение асфальтобетонных смесей с повышенной

стойкостью к колеео разованию, а в основании – асфальтобетонных

смесей с номинальным максимальным размером зерен минерального

 

 

 

Д

заполнителя 22,4 мм и более либо каменных материалов, укреплен-

ных цементомбА.

2.5. Конструирование покрытий и оснований дорожных одежд

 

 

переходного типа

 

 

 

И

 

Одежды переходного типа следует предусматривать на дорогах

IV и V категорий.

При проектировании дорожных одежд с покрытием переходного типа необходимо стремиться к тому, чтобы конструкции состояли из одного или двух слоев.

Независимо от результатов расчёта на прочность дорожной одежды толщины конструктивных слоев в уплотнённом состоянии следует принимать не менее приведённых в табл. 2.3.

14

Таблица 2.3

Минимальные толщины конструктивных слоев дорожной одежды

 

Материалы покрытий и других слоев дорожной одежды

Минимальная толщи-

 

на слоя

 

 

 

 

Асфальтобетон для верхнего слоя покрытия из смесей

 

 

с номинальным максимальным размером минерального за-

4 см

 

полнителя не более 12,5 мм

 

 

Асфальтобетон з смесей с номинальным максималь-

не менее 2,5-кратного

 

номинального макси-

 

ным размером м нерального заполнителя более 12,5 мм

мального размера

 

 

 

 

Щебеночные (грав йные) материалы, обработанные

8 см

 

органическ м вяжущ м

 

 

С

 

 

Щебеночные (грав йные) материалы, обработанные

8 см

 

неорган ческ м вяжущ м

 

 

 

Щебеночные (грав йные) материалы, обработанные

 

 

обра

8 см

 

комплексным вяжущ м

 

 

Щебень,

отанный органическим вяжущим по

 

 

способуткипроп

8 см

 

Щебеночные

грав йные материалы, не обработанные

15 см

 

 

А

 

вяжущ м на песчаном основании

 

 

Щебеночные и гравийные материалы, не обработанные

 

 

вяжущим на прочном основании (каменном или из укреп-

8 см

 

ленного грунта)

 

 

 

Грунты, обра отанные органическими или неорганиче-

10 см

 

скими вяжущими

 

 

 

 

 

Песок

Д

 

 

10 см

 

Примечание.

В случае применения асфальтобетонных смесей по

 

ГОСТ 9128 и щебеночно-мастичных смесей по ГОСТ 31015 на улицах населен-

 

ных пунктов минимальную толщину слоя асфальтобетона назначают не менее

двукратного размера наиболее крупной фракции. И

При проектировании капитального ремонта и реконструкции автомобильных дорог рекомендуется использовать материалы существующей дорожной одежды после их снятия, в слой основания вновь проектируемой конструкции.

Если крупнопористый материал укладывается непосредственно на грунт земляного полотна, то следует предусматривать прослойку, препятствующую взаимопроникновению материалов смежных слоев.

В качестве материалов прослойки можно применять мелкий щебень, высевки, гравийно-песчаные смеси, крупные и средней крупности пески, непылеватые шлаки, непучинистые золошлаки, геосинтетические материалы и т.д. Защитной прослойкой может служить слой из грунта, укрепленного вяжущими.

15

Эффективным мероприятием по повышению стабильности земляного полотна является укрепление его верхнего слоя небольшим количеством вяжущего. Укрепление верхнего слоя целесообразно в

тех

случаях, когда расчетный модуль упругости грунта меньше

40

МПа, т.е. при расчетной влажности грунта более 0,7 предела теку-

С

чести. Укрепление верхнего слоя земляного полотна стабилизирует его физико-механические свойства и повышает модуль упругости, уменьшает расход стандартных материалов на устройство дорожной одежды, повышает ее технико-эксплуатационные параметры.

ческихПроект рован е дорожной одежды с применением геосинтетическ х матер алов выполняется с учетом требований, предъявляемых действующ ми нормативными документами в данной области.

3.ИзбАкак х этапов состоит процесс проектирования дорожных одежд?

4.Что понимают под дорожной конструкцией?

5.Какие факторы следует учитывать при конструировании дорожной

одежды?

6.В чем отличие между типом местности по увлажнению и схемой увлажнения грунта рабочего слоя земляного полотна?

7.Чему равна толщина рабочегоДслоя земляного полотна?

8.Что понимают под нормативным сроком службы дорожной одежды?

9.Для чего устраивают защитные слои покрытия?

10.Какие следует применять материалы в верхних слоях покрытий на дорогах I и II категорий?

11.Какая должна быть толщина асфальтобетонныхИслоев, уложенных на цементно-минеральные основания?

12.Какую минимальную толщину асфальтобетонного покрытия можно назначать при проектировании дорожной одежды?

НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ

Расчет нежестких дорожных одежд следует выполнять на нормативную нагрузку от одного колеса нагрузки АК, согласно ГОСТ 32960–2015.

Значения нормативной нагрузки следует принимать на автомобильных дорогах:

16

– с капитальным типом дорожной одежды – 115 кН;

– с облегченными и переходного типа дорожными одеждами –

100 кН.

Давление колеса на покрытие от нормативной нагрузки АК при расчёте нежестких дорожных одежд следует считать равномерно распре-

Сделеннымпоплощадиотпечаткаколеса,принимаемоговформекруга.

Величину нормативного давления р следует принимать равной: р = 0,8 МПа – для автомобильных дорог с капитальными дорож-

ными одеждами;

При= 0,6 МПа – для автомобильных дорог с облегчёнными и переходного т па дорожными одеждами.

расчете на кратковременную нагрузку вводится коэффици-

ент д нам чности kд н = 1,3.

Расчетные параметры нормативных нагрузок принимаются по табл. 3.1.

В качестве расчетной нагрузки также могут использоваться нагрузки, отл чающ еся от нормативной нагрузки АК в большую

сторону,

если доля

х в составе грузового движения составляет не

менее 5%.

 

 

 

Таблица 3.1

 

 

 

Расчетные параметры нагрузок

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа

 

Нормативная статическая

Расчетные параметры нагрузки

 

 

 

расчетной

нагрузка Рст, кН

Д

 

 

авление на по-

Диаметр

нагрузки

 

 

бАна ось на колесо

Dд/Dст, см

 

 

 

 

крытие р, МПа

АК-10

 

100

50,0

0,6

37/33

АК-11,5

 

115

57,5

0,8

34/30

Примечание. В числителе приведен диаметр Dд – для движущегося колеса, в знаменателе Dст – для неподвижного колеса.

В этом случае Dст и Dд, см, определяют по формулам (3.1) и

(3.2):

 

 

 

 

 

 

DСТ

40

РСТ

,

(3.1)

 

 

 

 

рИ

 

 

 

 

,

(3.2)

 

D Д

k дин D СТ

где

РСТ – нагрузка на колесо

наиболее

загруженной

оси, кН;

р

давление на покрытие, МПа; kдин – коэффициент динамичности,

равный 1,3.

 

 

 

 

17

Учет интенсивности движения

При проектировании дорожной одежды в расчет принимают среднесуточную интенсивность движения в обоих направлениях. В случаях, когда разница между интенсивностями по направлениям составляет более 10%, расчет выполняют для каждого направления движения отдельно.

При расчете дорожной одежды используют следующие характерист ки:

- пр веденное к расчетной нагрузке среднесуточное (на конец

срока службы нежесткой дорожной одежды) число проездов всех ко-

С

 

лес расчетного автомо иля в пределах одной полосы проезжей части

(

нтенс вность движения к расчетной нагрузки Np);

- суммарное ч сло приложений приведенной расчетной нагрузки

к точке

поверхности покрытия за срок службы дорожной одежды

Np.

 

 

приведенная

 

Пр веденную нтенсивность движения расчетной нагрузки Np

на полосу дв жен я на конец срока службы Тсл

дорожной одежды

определяют по формуле

 

 

n

 

 

Np fпол NiKi,ед.сут.,

(3.3)

 

m 1

 

где fпол –бАкоэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним, определяемый по табл. 3.2, при двух

полосах движения fпол = 0,55; n –общее

число

различных

марок

транспортных средств в составе транспортного потока; Ni

число

проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств i

марки; Ki –коэффициент приведения воздействия на дорожную одеж-

 

 

Д

к рас-

ду транспортного средства i-й марки c нагрузкой на колесо

Рi

четной нагрузке.

 

 

 

Ki

 

 

 

 

 

Коэффициенты приведения

к

любой

расчетной

нагрузке

определяют по формуле

 

 

 

 

 

4,4

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pi

 

 

K

i

 

 

 

 

,

 

 

 

 

P

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(3.4)

 

 

 

ст

 

 

 

 

где Pi – нормативная статическая нагрузка на колесо i-го автомобиля, определяемая по паспортным данным; Pст – нормативная статическая расчетная нагрузка на колесо.

18

 

 

 

Таблица 3.2

 

Значения коэффициента распределения интенсивности движения

 

 

в зависимости от количества полос

 

 

 

 

Число полос движения

Коэффициент распределения интен-

 

в обоих направлениях

сивности движения для самой нагру-

С

 

женной полосы движения, fпол

 

 

 

 

 

1

1,0

 

 

2

0,55

 

 

3

0,50

 

 

4

0,45

 

и

0,40

 

 

5

 

6 более

0,35

 

Для многоосных автомо илей и тягачей с прицепами фактиче-

 

бА

скую ном нальную нагрузку на колесо в формуле (3.4) следует умножать на коэфф ц ент Kт, учитывающий влияние нагрузок от колес соседн х осей, расположенных на расстоянии менее 2,5 м, вычисляемый по формуле

K

т

a b

Вт c,

(3.5)

 

 

 

 

где а, b, с – параметры, определяемые в зависимости от капитальности дорожной одежды и числа осей тележки по табл. 3.3; Вт – расстояние между крайними осями автотранспортного средства, м.

 

 

Д

 

 

 

 

 

Таблица 3.3

Параметры, зависящие от капитальности дорожной одежды

 

и числа осей тележки

 

 

 

 

 

Численные значения параметров

 

Тип тележки

 

 

 

И

 

 

a

 

 

b

с

 

Двухосная

1,7

 

0,43

0,5

 

 

1,52

 

0,36

0,5

 

Трехосная

2,0

 

0,46

1,0

 

 

1,60

 

0,28

1,0

 

Примечание. В числителе даны значения для дорожных одежд капитального, в знаменателе – для облегченных и переходных.

Допускается не осуществлять расчёт коэффициентов приведения транспортных средств к расчетным нагрузкам АК-11,5, а принимать их по табл. 3.4.

19

Таблица 3.4

Коэффициенты приведения транспортных средств по ГОСТ 32965 к расчетной нагрузке АК-11,5

 

Категория

 

 

 

Ki

для ка-

 

 

 

 

 

питального

 

 

транспортного

 

Схема

Тип транспортного средства

 

 

 

типа дорож-

 

 

средства

 

 

 

 

 

 

 

 

ной одежды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Небольшие грузовики (фур-

 

 

 

 

B

 

 

 

гоны) и другие автомобили с

 

0,01

 

 

 

 

 

 

прицепом и без него

 

 

 

С

 

 

Двухосные грузовые автомо-

 

0,60

 

 

 

били

 

 

 

 

Трехосные грузовые автомо-

 

2,49

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

били

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бА

 

3,62

 

и

Четырехосные грузовые

 

 

автомобили

 

 

 

 

 

 

Четырехосные автопоезда

 

1,81

 

 

 

 

 

 

(двухосный грузовой автомо-

 

 

 

 

 

 

 

биль с прицепом)

 

 

 

 

С

 

 

 

Пятиосные автопоезда (трех-

 

 

 

 

 

 

 

осный грузовой автомобиль

 

2,15

 

 

 

 

 

 

с прицепом)

 

 

 

 

 

 

 

 

Трехосные седельные авто-

 

 

 

 

 

 

 

 

поезда (двухосный седельный

 

2,39

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

тягач с полуприцепом)

 

 

 

 

 

 

 

 

Четырехосные седельные ав-

 

 

 

 

 

 

 

 

топоезда (двухосный седель-

 

4,13

 

 

 

 

 

 

ный тягач с полуприцепом)

 

 

 

 

 

 

 

 

Пятиосные седельные авто-

 

 

 

 

 

 

 

 

поезда (двухосный седельный

 

6,48

 

 

 

 

 

 

тягач с полуприцепом)

 

 

 

 

 

 

 

 

Пятиосные седельные авто-

 

 

 

 

 

 

 

 

поезда (трехосный седельный

 

4,70

 

 

 

 

 

 

тягач с полуприцепом)

 

 

 

 

 

 

 

 

Шестиосные седельные авто-

 

7,94

 

 

 

 

 

 

поезда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

С

 

 

 

Автомобили с семью и более

 

 

 

 

осями и другие

 

8,47

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

D

 

 

 

Автобусы

 

0,75

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

20

Для расчетных нагрузок, отличных от АК-11,5 и АК-10, а также при расчете для транспортных средств, отличных от приведенных в ГО Т 32965, расчет коэффициентов приведения следует выполнять по формуле (3.4).

уммарное число приложений приведенной расчетной нагрузки

С

 

 

 

 

 

 

Nр к точке на поверхности покрытия за нормативный срок службы

дорожной одежды определяют по формуле

 

 

 

 

 

Кс

 

 

 

Nр 0,7 Nр

q Тсл 1

Т

рдг kn ,

(3.6)

число

 

 

 

 

 

где Nр – пр веденная интенсивность движения к воздействию

расчетной нагрузки, приходящаяся на одну полосу движения, на

бА

 

– расчетное

конец срока служ ы Тсл

дорожной одежды, авт.-сут; ТРДГ

дней в году, зависящее от района проектирования,

соответствующее определенному

состоянию

деформируемости

дорожной конструкц и, определяемое по табл. 3.6; Тсл – нормативный

срок службы дорожной одежды

между капитальными

ремонтами

(см. табл. 2.2), лет; kn – коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (табл. 3.5); q – показатель изменения интенсивности движения (знаменатель

геометрической прогрессии).

Д

 

 

Коэффициент суммирования КС находится по зависимости

 

 

 

 

 

 

Kс

qТсл 1 .

 

 

(3.7)

 

 

 

 

 

 

q 1

 

 

 

 

 

 

Значения коэффициента kn

 

Таблица 3.5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тип дорожной

Значения коэффициента kn при различных категориях дорог

 

одежды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I

 

 

II

 

III

IV

 

V

 

 

 

 

 

 

 

И

 

Капитальный

1,49

 

1,49

 

1,38

1,31 -

Облегченный

-

 

1,47

 

1,32

1,26

 

1,06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переходный

-

 

 

-

 

1,19

1,16

 

1,04

 

21

Таблица 3.6

Рекомендуемые значения Трдг в зависимости от номера района по карте

 

Номера

 

 

 

 

Рекомендуемое

 

 

 

 

 

количество расчет-

 

районов

Географические границы районов

 

ных дней в году,

 

на карте

 

 

 

 

 

 

 

 

Севернее л н и, соединяющей Смоленск – Калугу

Трдг

 

 

 

 

 

 

1

Зона распространения вечномерзлых грунтов се-

70

 

вернее семидесятой параллели

 

 

 

 

 

 

Севернее л нии, соединяющей Онегу – Архан-

 

2

гельск – Мезень – Нарьян-Мар – шестидесятый

145

меридиантый до линии районов 2 и 3

 

 

 

мер д ан – до побережья Европейской части

 

3

– Рязань – Саранск – сорок восьмой меридиан – до

125

 

 

л н , соед няющей Онегу – Архангельск - Ме-

 

 

 

 

зень – Нарьян-Мар

 

 

 

 

Оренбург

 

 

 

 

Севернее л н и, соединяющей Белгород – Воро-

 

4

неж – Саратов – Самару –

 

– шестидеся-

135

 

 

Севернее л н и, соединяющей Ростов-на-Дону –

тральной части)

5

Эл сту –

Астрахань

– Белгород – Воронеж – Сара-

145

 

 

 

тов – Самару

 

 

 

 

 

Южнее линии Ростов-на-Дону – Элиста – Астра-

 

6

хань для Европейской части, южнее сорок шестой

205

 

 

параллели для остальных территорий

 

 

 

Восточная и Западная Сибирь,

альний Восток

130–150 (меньшие

 

 

(кроме Хабаровского и Приморского края, Камчат-

7

значения для цен-

 

 

ской области), ограниченные с севера семидесятой

 

 

 

параллелью, с юга сорок шестой параллелью

 

8

Хабаровский и Приморский край, Камчатская об-

140

 

 

 

 

 

 

 

ластьД

1.Чем отличается нормативная нагрузка отИрасчетной?

2.Какие параметры нормативной нагрузки применяются для проектирования капитальных дорожных одежд?

3.Как определяют приведенную интенсивность движения расчетной нагрузки в сутки?

4.Как определяют коэффициент приведения любой нагрузки к расчетной?

5.Как определяется коэффициент приведения к расчетной нагрузке с использованием ГОСТ 32965?

6.Как учитываются климатические условия района проектирования при определении суммарного числа приложений приведенной расчетной нагрузки?

7.Что понимаем подкоэффициентом изменения интенсивности движения?

22

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]