книги из ГПНТБ / Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд

(см. рис. IV. 10, схему / / / ) . Толщины таких ограждающих слоев можно рассчитать по ранее опубликованным методам [17]. При этом в средней

Особо эффективно применять в слое 4 (см. рис. IV. 10) местные связ­ ные грунты, уплотненные до Ку = 1,0— 1,10 при строительной (на­ чальной) влажности W0, меньшей на 10—20%, чем оптимальная влаж­ ность. При этом слой 4 имеет повышенную прочность и не переувлаж­ няется в процессе службы вследствие изоляции пара сверху и снизу.

Такое конструирование с учетом водно-теплового режима повышает прочность одежд и снижает их стоимость [18]. Применяя те или иные слои, толщины которых назначают водно-тепловым расчетом, и рацио­ нально располагая их в одежде, можно в широких интервалах регу­ лировать водно-тепловой режим (W — 0,5—0,8) и режим прочности

(Е0 = 75—400 кГ/см2).

Современные дорожные одежды должны иметь водонепроницаемое для атмосферных осадков покрытие. Расчет трещиноустойчивости (влагонепроницаемости) на вредное воздействие мороза и влаги ранее опуб­ ликован [17].

Периодическое нагревание и охлаждение, увлажнение и просыхание покрытий, возникающие от атмосферных воздействий, способ­ ствуют нарушению структуры материала и образованию микротрещин. Периодическая повторяемость этих воздействий во времени вызывает возникновение в материалах равнозначных термо- и влажностно упру­ го-пластичных напряжений. Для расчета покрытий на трещиноустойчивость от указанных факторов необходимо определить поля t и №[19] и максимальные значения градиентов At и Д № , вычислить по ним де­ формации и напряжения. Условие трещиноусточивости соблюдается, если s <С е п р (е — максимальное относительное удлинение в растя­ нутой зоне покрытия, вызванное колебанием температуры и влаж­ ности; е П р — предельное относительное удлинение) [19].

На участках дорог в IV и V дорожно-климатических зонах с глубо­ ким залеганием грунтовых вод рекомендуется улучшать водно-теп­ ловой режим земляного полотна и нижних слоев одежды за счет сле­ дующих мероприятий (рис. IV.11).

Тип I . Самый нижний слой одежды целесообразно устраивать из материалов пониженной паропроницаемости (битумогрунт, цементогрунт, грунтощебень). Такой плотный слой способствует снижению диффузии водяных паров в верхней части полотна и ограничивает мак­ симальную относительную влажность грунта величиной 0,70—0,72.

Верхнюю часть земляного полотна желательно устраивать из связ­ ных грунтов и в слое толщиной hx уплотнять при оптимальной влаж-

т

связного грунта, уплотненного до 1,0— 1,10 стандартной плотности при влажности, меньшей, чем оптимальная (относительная влажность 0,50—0,55). При этом прочность грунта возрастает в 1,5—2 раза по сравнению с расчетной прочностью, рекомендуемой ВСН 46-60.

282

§IV.3. Расчетные модули упругости грунта

иместных дорожно-строительных материалов

Величины модулей упругости грунтов рекомендуется определять расчетно-вероятностным методом [15].

Установив с помощью зависимости IV. 13 значения Wv по формуле (IV. 12), можно определить Е0. Этот способ позволяет получить наиболее надежные результаты.

При отсутствии полевых или лабораторных данных значения Е0 рекомендуется принимать по табличным данным.

Классификация грунтов, принятая для назначения их модулей уп­ ругости, приведена в табл. IV.4. Численные значения модулей упру­ гости грунтов ХАДИ рекомендует принимать в увязке с мерами по улучшению водно-теплового режима земляного полотна и нижних сло­ ев дорожной одежды. Это влечет за собой определенные различия с мо­

лям упругости ряда местных материалов, применяемых в нижних сло­ ях одежды и не вошедших в табл. 11.10, которые исследованы в ХАДИ (табл. IX.6). Модули упругости остальных материалов приведены в ча­

283

В табл. IV.5 в числителе приведены значения модулей упругости грунта, когда дополнительный слой основания устраивают из плотных материалов (грунты, укрепленные вяжущими материалами), в знаме­ нателе — в случае устройства дополнительного слоя основания из по­ ристых материалов (песок, щебень, гравий, гравийно-песчаная смесь, горелая порода, жерства и др.). Меньшие значения относятся к северо­ западным районам, большие — к юго-восточным районам соответ­ ствующих зон.

§ IV.4. Пример проектирования дорожной одежды

Необходимо спроектировать конструкцию дорожной одежды для дороги 11

284

285

П р и м е ч а н и е . Модули упругости материалов, приведенные в табл. V I . 6 , несколько отличаются от модулей упругости, указанных в табл. II.7—11.10. Это объясняется различиями в методике их определения, а также тем, что данные табл. IV . 6 ориентируются в основном на южные районы страны.

286

287

По этим значениям строим теоретическую эпюру Ег и конструируем до­ рожную одежду (рис. I V . 13). Далее приводим сравнение вариантов по сметной себестоимости. В табл. IV.9 приведены сводные результаты сравнения.

На основе технико-экономического сравнения выбирают наиболее экономич­ ный первый вариант дорожной одежды. На этом заканчивается первый этап про­

288

289

Рис. IV. 14. Конструкция дорожных одежд с улучшенным водно-тепловым режи­ мом:

/ — асфальтобетон; 2— сортированный щебень пород 3-го класса; 3— грунтощебень с со­ держанием щебня 3—4-го класса 40%; 4 — подобранная смесь из щебеночных материалов 1—2-го класса, укрепленная органическим вяжущим; 5 — грунт, укрепленный органическим

вяжущим; 6 — пароизолядия

Стоимость 1 ж2 дорожной конструкции на втором этапе проектирования — 4,70 руб.

§ IV.5. Технико-экономическое обоснование

оптимальных вариантов дорожных одежд

Стоимость дорожных одежд составляет до 75—80% стоимости до­ рог. Поэтому необходимо тщательное технико-экономическое обос­ нование оптимального варианта дорожных конструкций. Техникоэкономическое обоснование наиболее дешевого варианта возможно в два этапа.

/ этап. Составляют несколько вариантов равнопрочных конструк­ ций дорожной одежды при определенных значениях Ер, Ев, Е0, Н. Эти конструкции имеют одинаковую толщину одежды и тип покрытия и отличаются материалами нижележащих слоев.

При разработке вариантов дорожной одежды необходимо макси­ мально использовать местные дорожно-строительные материалы, а также учитывать технологию и организацию работ, наличный парк дорожно-строительных машин и производственную базу строитель­ ной организации.

Для каждого из разработанных равнопрочных вариантов конструк­ ций дорожных одежд вычисляют сметную себестоимость в следующей последовательности: 1) составляют схему обеспечения строительства материалами по принятым вариантам и калькуляцию транспортных расходов; 2) составляют калькуляцию стоимости материалов, полуфаб-

290