- •И.А. Гладышева, т.В. Самодурова, о.В. Гладышева, о.А. Волокитина
- •1. Основные сведениея о жестких дорожных одеждах
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Конструктивные слои жесткой дорожной одежды
- •Минимальная рекомендуемая толщина покрытия
- •1.3. Продольные и поперечные швы
- •1.4. Штыревые соединения и армирование покрытий
- •1.5. Требования к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •1.6. Основные принципы и задачи конструирования
- •1.7. Типовые конструкции дорожных одежд с цементобетонным
- •2. Расчетные нагрузки, характеристики материалов
- •2.1. Расчетные нагрузки и интенсивность движения
- •Параметры расчетной нагрузки
- •Перспективную интенсивность движения на последний год срока службы дорожной одежды определяют по формуле
- •Суммарный коэффициент приведения Sm.Сум
- •Значение коэффициента kп в зависимости от категории дороги
- •2.2. Нормативные и расчетные характеристики цементобетона
- •Рекомендуемые минимальные классы прочности цементобетона
- •Значения начального модуля упругости цементобетона
- •Расчетный модуль упругости бетонного покрытия в зоне швов покрытия
- •Марка бетона по морозостойкости
- •2.3. Расчетные характеристики дорожно-строительных материалов
- •Механические характеристики теплоизоляционных слоев
- •2.4. Определение расчетных характеристик грунта рабочего слоя
- •Среднее многолетнее значение относительной влажности грунта
- •Поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин
- •Коэффициент нормированного отклонения
- •3. Расчет жеской дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •3.1. Напряжения, возникающие в плите под действием внешней
- •По классификации профессора м.И. Горбунова-Посадова в зависимости от величины показателя s плиты, лежащие на упругом основании, могут быть разделены по жесткости на три категории:
- •3.2. Температурные напряжения
- •3.3. Расчет основания
- •3.4. Расчет толщины плиты
- •3.5. Проверочный расчет продольной устойчивости покрытия
- •4. Проверка конструкции дорожной одежды
- •Классификация грунтов по степени пучинистости при замерзании
- •Группы грунтов по степени пучинистости
- •Допускаемая величина морозного пучения
- •Значения коэффициента Кпл для грунта рабочего слоя
- •Значение коэффициента Кгр
- •Значение коэффициента Квл
- •Значение коэффициента Кувл при 1-ой схеме увлажнения
- •Значение коэффициента Спуч
- •Значение коэффициента Ср
- •Значения показателя Спуч при расчете толщины теплоизолирующего слоя
- •5. Жесткая дорожная одежда с цементобетонным
- •5.1. Конструктивные особенности жесткой дорожной одежды
- •5.2. Требование к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •5.3. Конструирование жесткой дорожной одежды с цементобетонным
- •Минимальные значения толщины слоя асфальтобетона и цементобетона
- •Расчетные значения модуля упругости асфальтобетона при расчете на длительную нагрузку
- •Конструктивные слои из черного щебня
- •5.4. Расчет толщины цементобетонного основания
- •5.5. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •6. Жесткая дорожная одежда со сборным покрытием
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Конструирование дорожной одежды со сборным покрытием
- •6.3. Требования к дорожной одежде со сборным покрытием
- •7. Непрерывно армированные цементобетонные покрытия и основания
- •7.1. Конструкции непрерывно армированных цементобетонных
- •7.2. Требования к материалам
- •7.3. Общие положения расчета непрерывно армированных покрытий
- •7.4. Расчет покрытий на воздействие объемных изменений материала
- •7.5. Расчет покрытий на воздействие автомобильных нагрузок
- •7.6. Конструктивные особенности непрерывно армированных оснований
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Пример расчета жесткой дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения
- •3. Конструирование дорожной одежды Предварительно принимаем следующую конструкцию дорожной одежды:
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости основания
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Расчет толщины плиты
- •8. Определение расстояние между швами сжатия (длины плит)
- •9. Определение расстояния между швами расширения
- •Приложение 2 Пример расчета дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием и цементобетонным основанием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения.
- •3. Конструирование дорожной одежды
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости грунта и дополнительного слоя
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Проверка расчетом толщины цементобетонного основания
- •8. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •Дорожно-климатическое районирование
- •Теплофизические характеристики дорожно-строительных материалов
- •Для студентов, обучающихся по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» направления подготовки 653600 «Транспортное строительство»
8. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
Условие работы на прочность асфальтобетонного покрытия при действии расчетной нагрузки будет выполнено, если выполняется условие, записанное в формуле (5.9):
,
μa=0,00022; R=16.5 см; Ca=0,2 (см. табл.5.6); Kу=1,0 (рис. 5.2).
.
Расчеты показывают, что условие выполнено, следовательно, прочность асфальтобетонного покрытия обеспечена.
Приложение 3
Дорожно-климатическое районирование
Р ис. П.3. Карта дорожно-климатических зон и подзон
Таблица П.3.1
Дорожно-климатические зоны и подзоны
|
Дорожно-климатическая зона и подзона |
Примерные географические границы |
|
|||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
|
I |
Севернее линии Нивский–Сосновка–Новый Бор–Щельябож–Сыня–Суеватпуль– Белоярский–Лаоьяк–Усть-Озерное–Ярцево–Канск–Выезжий Лог–Усть–Золотая–Сарыч–Сеп–Новоселово–Артыбаш–Иню–государственная граница–Симоново–Биробиджан–Болонь–Многовершинный. Включает зоны тундры, лесотундры и северо-восточную часть лесной зоны с распространением вечномерзлых грунтов |
|
|||||||
|
I1 |
Севернее линии Нарьян-Мар–Салехард–Курейка–Трубка «Удачная» –Верхоянск– Дружина–Горный Мыс–Марково |
|
|||||||
|
I2 |
Восточнее линии устье р. Нижняя Тунгуска–Ербогачен, Ленск–Бодайбо–Богда-рин и севернее линии Могоча–Сковородино–Зая–Охотск–Палатка–Слаутсткое. Ограничена с севера подзоной I1 |
|
|||||||
|
I3 |
От южной границы вечной мерзлоты до южной границы подзоны I2 |
|
|||||||
|
II |
От границы зоны I до линии Львов–Житомир–Тула–Нижний Новгород–Ижевск– Томск–Канск. На Дальнем Востоке от границы зоны I до государственной границы. Включает зону лесов с избыточным увлажнением грунтов |
|
|||||||
|
II1 |
С севера и востока ограничена зоной I, с запада – подзоной II3, с юга – линией Рославль–Клин–Рыбинск–Березники–Ивдель |
|
|||||||
|
II2 |
Ограничена с севера подзоной II1, с запада – подзоной II4, с юга –зоной III, с востока и юга - границей зоны I |
|
|||||||
|
II3 |
С севера ограничена государственной границей, с запада – границей с подзоной II5, с юга – линией Рославль–Клин–Рыбинск, с востока – линией Псков–Смоленск–Орел |
|
|||||||
|
II4 |
С севера ограничена подзоной II3, с запада – подзоной II6, с юга – границей с зоной III, с востока – линией Смоленск–Орел–Воронеж |
|
|||||||
|
II5 |
С севера и запада ограничена государственной границей, с востока – линией Минск–Бобруйск–Гомель, с юга - линией Барановичи–Рославль–Клин–Рыбинск |
|
|||||||
|
II6 |
С севера ограничена подзоной II5, с запада – государственной границей, с юга – границей с зоной III, с востока – линией Минск–Бобруйск–Гомель |
|
|||||||
|
III |
От южной границы зоны II до линии Кишинев–Кировоград–Белгород–Самара– Магнитогорск–Омск–Бийск–Туран. Включает лесостепную зону со значительным увлажнением грунтов в отдельные годы |
|
|||||||
|
III1 |
С севера ограничена зоной II, с запада – подзоной III2, с юга –зоной IV, с востока –зоной I |
|
|||||||
|
III2 |
С севера ограничена зоной II, с запада – подзоной III3, с юга – зоной IV, с востока – линией Смоленск–Орел–Воронеж |
|
|||||||
|
III3 |
С севера ограничена зоной II, с запада – государственной границей, с юга – зоной IV, с востока – линией Бобруйск–Гомель–Харьков |
|
|||||||
|
IV |
От границы зоны III до линии Джульфа–Степанакерт–Кизляр–Волгоград и далее южнее на 200 км линии Уральск–Актюбинск–Караганда. Включает степную зону с недостаточным увлажнением грунтов |
|
|||||||
|
V |
К югу-западу и югу от границы зоны IV и включает пустынную и пустынно-степную зоны с засушливым климатом и распространением засоленных грунтов |
|
|||||||
Таблица П.3.2 Классификация типов местности по условиям увлажнения |
Признаки в зависимости от дорожно-климатических зон |
V |
Поверхностный сток обеспечен; грунтовые воды не влияют на увлажнение верхней толщи грунтов |
Почвы в северной части бурые, в южной - светлобурые и сероземы |
Грунтовые воды влияют на увлажнение верхней толщи грунтов; почвы – солонцы, такыры, солончаковые солонцы и реже - солончаки |
Грунтовые воды или длительно (более 30 сут.) стоящие поверхностные воды оказывают влияние на увлажнение верхней толщи грунтов |
Почвы - солончаки и солончаковые солонцы; постоянно орошаемые территории |
|||
IV |
Почвы–черноземы тучные или мощные, в южной части зоны – южные черноземы, темнокаштановые и каштановые почвы |
Поверхностный сток не обеспечен; грунтовые воды не влияют на увлажнение верхней толщи грунтов |
Почвы – сильно солонцеватые черноземы, каштановые, солонцы и солоди |
Почвы - полуболотные или болотные, солончаки и солончаковые солонцы |
||||||
III |
Почвы серые лесные слабоподзолистые, в северной части зоны темно-серые лесные и черноземы оподзоленные и выщелоченные |
Почвы подзолистые или полуболотные с признаками оглеения; в южной части - лугово-черноземные, солонцы и солоди |
Торфяно-болотные или полуболотные почвы |
|||||||
II |
Почвы слабо- и сред-неподзолистые или дерново-подзолистые без признаков забола-чивания |
Почвы средне- и сильноподзолистые или полуболотные с признаками заболачивания |
||||||||
I |
Мощность деятельного слоя более 2,5 м при непросадочных грунтах с влажностью менее 0,7 Wт (Wт - влажность при границе текучести) |
Почвы тундровые с резко выраженными признаками заболачивания; мощность сезонно оттаивающего слоя от 1,0 до 2,5 м при наличии глинистых просадочных грунтов с влажностью более 0,8 Wт |
Почвы тундровые и болотные, торфяники: мощность сезонно оттаивающего слоя до 1,0 м при наличии глинистых сильно просадочных грунтов с линзами льда толщиной более 10 см |
|||||||
Тип местности |
1 |
2 |
3 |
При работе с данными табл. П.3.2 необходимо учитывать следующее.
1. К I типу, независимо от наличия поверхностного стока (при отсутствии длительного подтопления), относят также участки, где залегают песчано-гравийные или песчаные грунты (кроме мелких пылеватых песков) мощностью более 5 м при расположении уровня грунтовых вод на глубине более 3 м во II – III дорожно-климатических зонах и более 2 м в IV – V зонах.
2. Грунтовые воды не оказывают влияния на увлажнение верхней толщи грунтов, если в предморозный период их уровень залегает ниже глубины промерзания не менее чем на:
- 2,0 м при глинах, суглинках тяжелых пылеватых и тяжелых,
- 1,5 м при суглинках легких пылеватых и легких, супесях тяжелых пылеватых и пылеватых,
- 1,0 м при супесях легких, легких крупных и песках пылеватых.
3. Поверхностный сток считается обеспеченным при уклонах поверхности грунта более 20 ‰ в пределах полосы отвода.
Таблица П.3.3
Расчетные схемы увлажнения верхней части земляного полотна
Номер схемы и источники увлажнения рабочего слоя |
Условия отнесения к данному типу |
1 Атмосферные осадки |
Насыпь на участках местности 1-го типа по условиям увлажнения, а также 2-го и 3-го типов при возвышении поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод или над поверхностью земли, более чем в 1,5 раза превышающим требования (см. табл. П.3.4) На участках 2-го типа при расстоянии от уреза поверхностной воды (отсутствующей не менее 2-3 - летнего периода): - более 5-10 м - для супесей, - 2-5 м – для легких пылеватых суглинков, - 2 м – для тяжелых пылеватых суглинков и глин (меньшие значения следует принимать для грунтов с большим числом пластичности, при залегании различных грунтов принимать наибольшие значения). Выемки в песчаных и глинистых грунтах при уклоне кюветов более 20 ‰ (в I-III дорожно-климатических зонах) и при возвышении поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод, более чем в 1,5 раза превышающим требования (см. табл. П.3.4). Применение специальных методов регулирования водно-теплового режима (капилляропрерывающие, гидро- и теплоизолирующие, армирующие прослойки, дренаж и т.п.), назначаемых по расчетам. |
Окончание табл. П.3.3
Номер схемы и источники увлажнения рабочего слоя |
Условия отнесения к данному типу |
2 Кратковременно стоящие (до 30 сут.) поверхностные воды; атмосферные осадки |
Насыпь на участках 2-го типа при возвышении поверхности покрытия не ниже требуемых значений (см. табл. П.3.4) и не более чем в 2 раза превышающем их при крутизне откосов земляного полотна не менее 1:1,5 и простом (без берм) поперечном профиле насыпи. На участках 3-го типа при применении специальных мероприятий по защите от грунтовых вод (капилляропрерывающие и гидроизолируюшие слои, дренаж), назначенных специальным расчетом при выполнении условий предыдущего абзаца. Выемки в песчаных и глинистых грунтах при уклоне кюветов менее 20‰ (в I-III дорожно-климатических зонах) и при возвышении поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод, более чем в 1,5 раза превышающим требования (см. табл. П.3.4). |
3 Подземные или длительно (более 30 сут.) стоящие поверхностные воды; атмосферные осадки |
Насыпь на участках 3-го типа местности по условиям увлажнения при возвышении поверхности покрытия, отвечающим требованиям табл. П.2.4, но не превышающим их более чем в 1,5 раза. То же для выемок, в основании которых уровень грунтовых вод расположен по глубине, не превышающей требования табл. П.3.4 более чем в 1,5 раза
|
Таблица П.3.4
Наименьшее возвышение поверхности покрытия в зависимости от дорожно-климатической зоны и грунта земляного полотна
Грунт рабочего слоя |
Наименьшее возвышение поверхности покрытия, м, в дорожно-климатических зонах |
|||
II |
III |
IV |
V |
|
Песок мелкий, супесь легкая крупная и легкая |
1,1 0,9 |
0,9 0,7 |
0,75 0,55 |
0,5 0,3 |
Песок пылеватый, супесь пылеватая |
1,5 1,2 |
1,2 1,0 |
1,1 0,8 |
0,8 0,5 |
Суглинки легкий и тяжелый, глины |
2,2 1,6 |
1,8 1,4 |
1,5 1,1 |
1,1 0,8 |
Супесь тяжелая пылеватая, суглинки легкий пылеватый и тяжелый пылеватый |
2,4 1,8 |
2,1 1,5 |
1,8 1,3 |
1,2 0,8 |
Примечание. Над чертой – возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод, верховодки или длительно (более 30 сут.) стоящих поверхностных вод, под чертой – то же, над поверхностью земли на участках с необеспеченным поверхностным стоком или над уровнем кратковременно (менее 30 сут.) стоящих поверхностных вод.
Приложение 4