Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

1449

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
16.06.2024
Размер:
1.83 Mб
Скачать

одежды, после чего необходим ремонт дорожной одежды по восстановлению её прочности (капитальный ремонт).

Определение межремонтного периода для восстановления прочности дорожных одежд производится путём анализа изменения коэффициентов прочности ( K ПР ) в процессе эксплуатации дороги в течении срока службы

от момента ввода дороги в эксплуатацию (или предшествующего капитального ремонта) до момента потери прочности (коэффициенты прочности меньше или равны минимально допустимым величинам). Анализ производится по всем критериям предельного состояния.

2.4. Анализ прочности по допустимому упругому прогибу

Конструкция дорожной одежды удовлетворяет требованиям надёжности и прочности если:

 

K ПР

Eобщ

,

 

(2.6)

 

 

 

 

Eтр

 

где K ПР

коэффициент прочности, минимально допустимый при опреде-

 

лённом уровне надёжности;

 

Eобщ

общий модуль упругости конструкции, МПа, определяемый по

 

исходной конструкции дорожной одежды (снизу вверх по ме-

 

тодике);

 

Eтр

требуемый модуль упругости, МПа, определяемый по методике

 

исходя из интенсивности и состава движения с учётом капи-

 

тальности дорожной одежды.

 

Фактический коэффициент прочности, равный K ПРФ (Т)

Eобщ(Т)

сопостав-

Eтр(Т)

 

 

 

 

 

ляется с

K ПР и тот период в годах, который соответствует

равенству,

K ПР(Т) K ПР является сроком службы дорожной одежды или межремонт-

ным периодом для восстановления прочности.

Общий фактический модуль упругости дорожной одежды в процессе её эксплуатации уменьшается на 1–3 % в год из-за износа покрытия, старения и потери прочности материала, накопления напряжений и микродеформации. Поэтому в общем случае изменение фактической прочности дорожной одежды можно определить по формуле:

E

общ(Т)

E

общ1

qT 1

,

(2.7)

 

 

 

 

 

где Eобщ(T )

Eобщ1

общий модуль упругости дорожной одежды по истечении «Т» лет эксплуатации, МПа;

общий модуль упругости дорожной одежды в первый год эксплуатации, МПа;

11

 

q

знаменатель прогрессии уменьшения прочности дорожной

 

 

одежды;

q

0.99 0.98

дорожные одежды капитального типа с асфальтобетон-

 

 

ными типами покрытия;

q

0.98 0.97

дорожные одежды облегчённого усовершенствованного

 

 

типа;

q

0.97 0.96

дорожные одежды переходного типа;

Большие значения принимаются для IV-V дорожно-климатических зон, меньшие для II-III- дорожно-климатических зон.

Для определения общего исходного модуля упругости вычерчивается конструкция и производится расчёт снизу-вверх по методике.

Конструкция дорожной одежды (пример)

Расчёт ведётся по схеме:

1.

E

общпес.нижи.

A – откладываем на шкале

E

а

номограммы;

E щеб

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

сл.выше

 

 

 

 

1

 

2.

E

щеб

Б – откладываем на шкале

h

номограммы;

общ..

 

 

 

 

 

 

 

Eа/ б

 

 

 

Д

 

 

 

 

3. На пересечении горизонтальной линии от «А» и вертикальной линии

от «Б» находим соотношение

Eобщ

a ;

 

 

Eсл.выше

4. Находим Eобщ рассматриваемой двухслойной системы

Eобщ Eсл.выше a и т.д. процесс повторяется, пока не будет определён

Eобщ .

Требуемый модуль упругости возрастает в зависимости от роста интенсивности движения. При этом закономерности изменения интенсивности движения и изменение требуемого модуля упругости дорожной одеж-

12

ды различны. Поэтому для получения закономерности изменения требуемого модуля упругости пользуется выборочными периодами эксплуатации (например, 1-й год; 5-й год; 10-й год; 15-й год) и затем строят график, отражающего эту зависимость.

Для определения требуемого модуля упругости в любой обусловленный год эксплуатации пользуются методикой.

1. Определяется приведённая к расчётному автомобилю интенсивность движения N p . При этом число « т » – типов автомобилей ( Nm ) – определя-

ется, как доля от общего количества автомобилей, проезжающих на дороге в сутки (интенсивность движения).

где Nm(T )

Nm1

Nm(T ) Nm1 qT 1 ,

(2.8)

количество «m»-х типов автомобилей, проезжающих по дороге в «Т» году в сутки;

количество «m»-х типов автомобилей, проезжающих в 1-й год эксплуатации, определяется по формуле:

Nm1

Nm

,

(2.9)

qTэ 1

 

 

 

где Nm N Km

N

% m

Tэ q

T

%

Km 100m

количество «m»-х типов автомобилей в текущем году (год выполнения курсового проекта), авт./сут; интенсивность движения по заданию, авт./сут;

% % содержание «m»-х типов автомобилей (задание); период эксплуатации дороги (по заданию);

знаменатель прогрессии роста интенсивности движения (по заданию); рассматриваемый период эксплуатации дороги (порядко-

вый год начала эксплуатации дороги),(1, 5, 10, 15 и т.д.); доля «m»-х типов автомобилей;

2. Определяется требуемый общий модуль упругости в зависимости в «Т» году. Расчёты целесообразно проводить в табличной форме.

Таблица 2

Годы эксплуатации

1

5

10

15

20

и т.д.

Интенсивность движения

N1

N5

N10

N15

N20

и т.д.

Интенсивность расчётных авто-

N p1

N p5

N p10

N p15

N p20

и т.д.

мобилей

 

 

 

 

 

 

Требуемый модуль упругости

Eтр1

Eтр5

Етр10

Етр15

Етр20

и т.д.

Фактический общий модуль

Еобщ

Еобщ.5

Еобщ.10

Еобщ.15

Еобщ.20

и т.д.

Коэффициент прочности

Кпр1

Кпр5

Кпр10

Кпр15

Кпр20

и т.д.

до тех пор пока Kпрф (Т) Кпр .

 

 

 

 

 

 

13

На основании табл. 2 строится график изменения прочности дорожной одежды в процессе эксплуатации.

По графику и табл. 2 определяется межремонтный срок службы дорожной одежды и год усиления дорожной одежды.

График изменения прочности дорожной одежды в процессе эксплуатации

Для определения срока службы дорожных одежд между капитальными ремонтами необходимо:

1. Межремонтный срок для капитальных и облегчённых дорожных одежд с монолитными покрытиями I-III и частично IV категорий дорог, прочность которых рассчитана по сопротивлению растяжению при изгибе:

 

К

н1

 

 

 

 

 

 

1 lg

 

 

 

Тн нт . (2.10)

сn lg q

2.Межремонтный срок для облегчённых и переходных дорожных

одежд IV и V категорий дорог, прочность которых рассчитана по упругому прогибу. К

 

 

Ку1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

Кут 1 lg 10 a N1

 

 

 

Tу

 

 

 

 

,

(2.11)

 

 

 

 

lg q

 

 

 

 

 

 

 

гдеКн1 ; Ку1 ; Кнт; Кут

коэффициент запаса прочности одежды в первом и

 

последним, Т-м году службы перед капитальным ре-

 

монтом;

 

 

 

 

 

с 0.004

коэффициент, учитывающий

снижение прочности

 

одежды,

обусловленное старением

органического

14

n 0.16

q

d

N1

1.07 t 1 5

вяжущего; показатель, учитывающий усталостные явления в

асфальтобетоне при его многократном нагружении; показатель ежегодного роста интенсивности движения по геометрической прогрессии; коэффициент, учитывающий число проходов транс-

портных средств по одному следу в зависимости от ширины проезжей части и числа полос движения (инструкция ВСН 46-83); интенсивность грузового движения в первом году службы, авт./сут;

коэффициент, учитывающий ухудшение состояния одежды (развитие деформаций) в процессе длительной эксплуатации, способствующие усилению динамического воздействия транспортных средств (t=15 лет для капитальных одежд и t=10 лет для облегчённых).

3.СОДЕРЖАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

ИДОРОЖНЫХ СООРУЖЕНИЙ

Работы по содержанию автомобильных дорог и дорожных сооружений осуществляется систематически (с учётом сезона года) на всём протяжении дороги по всем её элементам и сооружениям.

Работы по содержанию, как правило, не требует составления проектной документации и выполняются на основе нормативов, ведомостей дефектов и смет. По усмотрению заказчика (инвестора) может разрабатываться проектная документация.

В состав работ по содержанию входят:

По полосе отвода, земляному полотну и водоотводу:

систематическое поддерживание полосы отвода, обочин, откосов и разделительных полос в чистоте и порядке; очистка от мусора и посторонних предметов, планировка;

скашивание травы и вырубка кустарника с уборкой порубочных остатков; ликвидация нежелательной растительности химическим способом; очистка обочин от пыли и грязи;

систематическое поддерживание в работоспособном состоянии системы водоотвода; прочистка профилирование кюветов и водоотводных канав, устранение дефектов их укреплений; прочистка и устранение мелких повреждений ливневой канализации, дренажных устройств, подводящих и отводящих русел у мостов и труб, быстротоков, перепадов и т. д.

15

исправление повреждений и планировка откосов насыпей и выемок (с добавлением при необходимости грунта);

подсыпка, срезка, планирование и уплотнение неукреплённых обочин; устранение деформаций и повреждений на укреплённых обочинах;

ликвидация съездов и въездов в неустановленных местах, устройство

ипрофилирование летних тракторных путей;

выполнение мероприятий по обеспечению охраны природной среды;

установлениеиобозначениепридорожныхполосавтомобильныхдорог; По дорожным одеждам:

очистка дорожных покрытий от мусора, пыли и грязи, уборка постороннихпредметов, устранениескользкости, вызваннойвыпотеваниембитума;

устранение мелких деформаций и повреждений (заделка выбоин, просадок и др.), исправление кромок (бордюров) на всех типах покрытий, заливка трещин на асфальтобетонных и цементобетонных покрытиях, восстановление и заполнение деформационных швов в цементобетонных покрытиях;

ремонт сколов и обломов плит цементобетонных покрытий, замена, подъёмка и выравнивание отдельных плит; защита цементобетонных покрытий от поверхностных разрушений;

устройство защитных слоев из эмульсионно-минеральных смесей на участках шелушения и выкрашивания асфальтобетонных и цементобетонных покрытий;

ликвидация колей глубиной до 30 мм путём укладки двух слоёв эмульсионно-минеральной смеси или поверхностной обработки по полосам наката шириной до 0.8 м; частичное фрезерование или срезка гребней выпора и неровностей по колеям с заполнением колей чёрным щебнем или асфальтобетонном и устройством защитного слоя из эмульсионноминеральной смеси на всю ширину покрытия;

остановка и предупреждение развития трещин и сетки трещин устройством изолирующего слоя мелкозернистой поверхностной обработки локальными картами;

восстановление изношенных верхних слоев асфальтобетонных покрытий и укладка их вновь на отдельных небольших по протяжённости (до 20 м) участках дороги;

исправление профиля щебёночных и гравийных покрытий с добавлением щебня или гравия; профилировка грунтовых и грунтовых улучшен-

ных дорог, восстановление профиля и улучшение их проезжей части щебнем, гравием, шлаком и другими материалами с расходом до 100 м3 на 1 километр;

обеспыливание дорог;

уход за участками дорог с пучинистыми и слабыми грунтами.

16

3.1.Расчёт потребности основных типов специальных машин

иоборудования

Поливомоечное и подметально-уборочное оборудование на базовой машине

 

 

F Kц КПР

 

 

nПУ

 

,

(3.1)

 

ПЭ ТС тТ КИП

где F

обрабатываемая площадь проезжей части, м2;

 

Kц

коэффициент цикла, характеризующий число обработок площа-

 

ди F за сезон (принято Кц 10.0 );

 

КПР

коэффициент, учитывающий перекрытие проходов

машины

 

( КПР 1.2 );

 

ПЭ

эксплуатационная производительность машины, м2/ч;

 

ТС

продолжительность работы машины в течении суток, ч/сут;

mТ

число дней возможной работы машины за сезон, сут;

 

КИП

коэффициент использования парка ( КИП 0.7 ).

 

Машины и оборудование для скашивания травы

 

nТ ПЭТ ТСТ mЭТ КИП

,

(3.2)

 

 

 

FT K ЦТ КПРК

 

 

 

где FТ

площадь скашивания травы на обочинах, откосах и полосе отво-

 

да, м2;

 

 

 

КПРК

коэффициент, учитывающий перекрытие проходов

косилки

 

( КПРК 1.1 );

 

 

 

КЦТ

коэффициент цикла (принято КЦТ 2.0 );

 

 

 

ПЭТ

эксплуатационная производительность машины, оборудования,

 

м2/ч;

 

 

 

ТСТ

продолжительность работы машины в течение суток, ч/сут;

mЭТ

число дней работы машины за сезон, сут;

 

КИП

коэффициент использования парка ( КИП 0.7 ).

 

Машины и оборудование для заделки раскрытых трещин и швов

 

nТР

 

LТР КЦТР 103

,

 

(3.3)

 

ПЭТР ТСТР mЭТР КИП

 

 

где LТР

длина, подлежащая заделке раскрытых трещин и швов, км;

КЦТР

коэффициент цикла ( КЦТР 1.0 );

 

 

 

ПЭТР

эксплуатационная производительность машины, м/ч;

 

ТСТР

продолжительность работы машины в течение суток, ч/сут;

17

mЭТР

число дней работы машины за сезон, сут;

КИП

коэффициент использования парка ( КИП 0.7 ).

Машины и оборудование для устранения ямок, выбоин, просадок

 

 

FЯ КЦЯ

 

 

nЯ

 

,

(3.4)

 

ПЭЯ ТСЯ mЭЯ КИП

где FЯ

площадь устраняемых дефектов, м2;

 

КЦЯ

коэффициент цикла (принято КЦЯ 1.0 );

 

ПЭЯ

эксплуатационная производительность машины по заделке де-

 

фектов, а/б смесью, М/Н;

 

ТСЯ

продолжительность работы машины в течение суток, ч;

 

mЭЯ

число дней работы машины в течение сезона, сут;

 

КИП

коэффициент использования машин ( КИП 0.7 ).

 

Плужно-щёточные снегоочистители для лёгких условий снегоборьбы

 

nПЩ

 

FСН КЦСН КТР

,

(3.5)

 

ПЭСН ТССН mЭСН КИП

 

где FСН

площадь проезжей части, подлежащая снегоочистке, м2;

 

КЦСН

коэффициент цикла;

 

 

КТРС

коэффициент трудности снегоборьбы;

 

 

ПЭСН

эксплуатационная производительность снегоочистителя, тыс.

 

м2/ч;

 

 

ТЭСН

средняя продолжительность работы в течение суток, ч;

 

mЭСН

количество дней работы машины в течение сезона, сут;

 

КИП

коэффициент использования машин ( КИП 0.7 ).

 

Распределители противогололёдных материалов

 

 

nРП ПЭРП ТСРП mЭРП КИП

,

(3.6)

 

 

 

FРП КЦРП

 

 

где FРП

площадь проезжей части, подлежащая обработке противоголо-

 

лёдными материалами, м2;

 

 

КЦРП

коэффициент цикла;

 

 

ПЭРП

эксплуатационная производительность распределителя,

тыс.

 

м2/ч;

 

 

ТСРП

средняя продолжительность работы в течение суток, ч;

 

mЭРП

количество дней работы машины в течение сезона, сут;

 

КИП

коэффициент использования машин ( КИП 0.7 ).

 

 

18

 

 

 

Машины и оборудование для разметки проезжей части дорог с асфальтобетонным (и другим «чёрным» и цементобетонным покрытиями:

для разметки краской

 

nРЗ ПЭРЗ ТСРЗ mЭРЗ КИП

,

(3.7)

 

 

LРЗ КЦРЗ

 

 

где LРЗ

длина дорожной разметки, п. м;

 

 

КЦРЗ

коэффициент цикла ( КЦРЗ 1.0 );

 

 

ПЭРЗ

эксплуатационная производительность оборудования маркиро-

 

вочной машины, п. м/ч;

 

 

ТСРЗ

средняя продолжительность работы машины в течение суток, ч;

mЭРЗ

число дней работы машины за сезон, сут;

 

КИП

коэффициент использования машин ( КИП 0.7 ).

 

для разметки термопластиком

коэффициент цикла КЦРЗ 1/ 3 0.33 (разметка термопластиком выпол-

няется один раз в три года).

Комплектмашиндляповерхностнойобработкисприменениембитума

состав комплекта:

Автогудронатор;

Щебнераспределитель;

Каток самоходный средний, комбинированного действия;

Каток самоходный тяжёлый пневмоколёсный.

Автогудронатор:

 

nа

FОБ КПЕР

,

(3.8)

 

 

 

 

ПА тА КИП

 

где FОБ

площадь проезжей части, подлежащая обработке битумом за

 

сезон, тыс. м2;

 

 

 

 

Примечание: поверхностную обработку возобновляют один раз

 

в три года.

 

 

 

КПЕР

коэффициент, учитывающий перекрытие проходов гудронатора

 

( КПЕР 1.1 );

 

 

 

ПА

эксплуатационная производительность автогудронатора в день

 

(в смену), тыс. м2/см;

 

 

 

mА

число рабочих дней (смен) за сезон, сут;

 

КИП

коэффициент использования машин ( КИП 0.7 );

 

 

Примечание: в расчёте должна учитываться предварительная

подгрунтовка покрытия жидким битумом.

19

Щебнераспределитель:

 

 

FОБ

 

 

nЩ

 

,

(3.9)

 

ПЩ тЩ КИП

где FОБ

площадьпроезжейчасти, обработаннаябитумомзасезон, тыс. м2;

ПЩ

эксплуатационная производительность щебнераспределителя в

 

день (в смену), тыс. м2/см;

 

тЩ

число рабочих дней (смен) в год, сут;

 

КИП

коэффициент использования машин ( КИП 0.7 ).

 

Катки:

 

nКС

FОБ КПЕР КПРОХ

,

(3.10)

 

 

 

 

ПКС тКС КИП

 

где FОБ

площадь проезжей части, подлежащая укатке за сезон, тыс. м2;

КПЕР

коэффициент, учитывающий перекрытие проходов

катка

 

( КПЕР 1.1 );

 

КПРОХ

количество проходов катка по данному следу ( КПРОХ 3 );

 

ПКС

эксплуатационная производительность катка в день (в смену),

 

тыс. м2/ см;

 

тКС

число рабочих дней (смен) катка за сезон, сут;

 

КИП

коэффициент использования машин ( КИП 0.7 ).

 

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЕМОВ РАБОТ ПО ЗИМНЕМУ СОДЕРЖАНИЮ

Зимний период является наиболее ответственным периодом в эксплуатации дороги. По трудоемкости и затратам зимнее содержание составляет 0,7–0,8 от всех затрат на содержание дороги, поэтому все мероприятия по зимнему содержанию должны тщательно планироваться и обеспечиваться необходимыми материально – техническими и трудовыми ресурсами.

Задачи зимнего содержания автомобильной дороги заключаются в следующих рабочих этапах, осуществляемых дорожно-эксплуатационной службой:

работыпоснегозадерживаниюинедопущениюзаносадорогиснегом;

работы по снегоочистке, т.е. удаление снега, попавшего на дорогу;

работы по борьбе со скользкостью покрытий.

Все эти работы проводятся комплексно и предусматривают обеспечение высоких транспортно-эксплуатационных качеств дороги в зимний период.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]