Проект дорожной одежды нежесткого типа

Эквивалентный модуль упругости полупространства, подстилающего асфальтобетонные слои, равен EэII и составляет 99 МПа

(рис. 4.27).

Проверяем условие прочности:

kпртр Rдоп / r .

Допустимые растягивающие напряжения при изгибе асфальтобетона Rдоп определяют по формуле (4.15).

По табл. 4.10 значение Ru для нижнего слоя покрытия составит

7,8 МПа.

В данном случае t = 1,06 (по табл. 4.10).

Коэффициент учета снижения прочности во времени от действия природно-климатических факторов kM принимается по табл. 4.11. Для пористого асфальтобетона kM = 0,85.

Коэффициент учета снижения прочности материала в конструкции в результате температурных воздействий kT принимается по табл. 4.11. Для пористого асфальтобетона kT = 0,9.

Таблица 4.11

Значения коэффициентов kM и kT

131

Коэффициент учета кратковременности и повторности нагружения на дорогу Kкн определяется по формуле

kкн Np (1/m) ,

где α – коэффициент, учитывающий повторность нагружения в нерасчетный период года, α = 8,6 (по табл. 4.10);

m – показатель усталости материала, m = 4,0 (по табл. 4.10); ∑Nр – суммарное расчетное число приложения приведенной рас-

четной нагрузки к расчетной точке на поверхности дорожной конструкции за расчетный срок службы осей, ∑Nр = 62 680 осей.

Rдоп определяется по формуле (4.15).

kкн = 8,6 (62 680 (1/4) ) = 0,54.

Rдоп = 7,8 (1 – 0,1 1,06) 0,85 0,9 0,54 = 2,9 МПа.

Полное растягивающее напряжение σr, МПа, определяют по формуле (4.18). Принимаем Kб = 0,85.

Определяем отношение:

Еср / EэII = 2760 / 99 = 27,9; Н/ Д = 10 / 39 = 0,26.

По номограмме для определения растягивающего напряжения при изгибе от одиночного нагружения в верхнем монолитном слое дорожной одежды (рис. 4.28) найдем r :

r = 3,3 МПа.

σr = 3,3 0,85 0,6 = 1,68.

Коэффициент прочности составляет 0,90 (по табл. 4.3). Проверяем условие прочности:

kпртр Rдоп / r ;

0,90 2,9 / 1,68 = 1,73.

Условие выполняется.

132

Проверяем условие устойчивости монолитного основания из ПГС, укрепленной цементом (рис. 4.29).

Рис. 4.29. Расчетная схема приведения конструкции к двухслойной при расчете промежуточного слоя

Проверяем условие:

kпртр Rдоп / r .

Для монолитных оснований Rдоп определяем по формуле (4.17).

Rдоп = Ru = 0,4 МПа (табл. 4.10).

По номограмме для определения растягивающего напряжения в промежуточном монолитном слое дорожной одежды (рис. 4.30) определим r .

Значение Е1 равно средневзвешенному модулю пакета асфальтобетона и составит 2760 МПа; Е2 = 600 МПа (табл. 4.10).

Суммарная толщина слоев Н = 4 + 6 + 12 = 22 см.

Е3 соответствует эквивалентному модулю подстилающего полупространства EэIII и составляет 66 МПа.

Определяем отношение Н/ Д = 22 / 39 = 0,56;

Е1 / Е2 = 2760 / 600 = 4,6; Е2 / Е3 = 600 / 66 = 9,09.

По номограмме (см. рис. 4.30) r = 0,55 МПа.

134

Расчетное напряжение:

σr = 0,55 0,85 0,6 = 0,28 МПа.

Проверяем условие:

kпртр Rдоп / r ;

0,90 0,4 / 0,28 = 1,43.

Условие выполняется.

4.2.4.Обеспечение морозоустойчивости дорожных одежд

иземляного полотна

Вусловиях избыточного увлажнения и сезонного промерзания грунтов, характерных для Беларуси, наряду с обеспечением требуемой прочности и осушения конструкции необходимо, чтобы конструкция была морозоустойчива.

Специальные меры по морозозащите требуются, когда земляное полотно возводится из сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов. В этом случае толщина стабильных слоев дорожной одежды из условия морозоустойчивости не должна быть меньше значений, приведенных на рис. 4.31, в зависимости от района строительства дороги.

136

Hфакт = ∑hi,

где hi – толщины конструктивных слоев дорожной одежды;

Hдоп – требуемая (допустимая) толщина дорожной одежды, определяемая по рис. 4.31.

Определим фактическую толщину дорожной одежды:

Hфакт = ∑hi = h1 + h2 + h3 + h4 =

= 4 + 6 + 12 + 17 + 50 = 89 см.

Требуемую толщину дорожной одежды определим по рис. 4.31. Для Минского района требуемая толщина составляет 85 см.

Проверяем критерий морозостойкости дорожной одежды: 89 см ≥ 85 см – условие выполняется, корректировка дорожной одежды не требуется.

5. СОСТАВЛЕНИЕ КАРТОЧКИ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ

Проектирование дорожной одежды нежесткого типа заканчивается составлением чертежа дорожной одежды на листе формата А4 (рис. 5.1).

138

Для заполнения таблицы «Нормы расхода материалов на 1000 м2 покрытия (обочины)» рассчитываем площади поперечного сечения каждого слоя на 1000 м2 покрытия. Для монолитных материалов определяем расход в тоннах, для несвязных материалов – в м3.

Расчетдлямонолитныхматериалов для верхнего слояпокрытия

Площадь поперечного сечения слоя толщиной 0,04 см:

S = (2 (b / 2 + c + а)) h = 2 (3 + 0,5 + 0,25 + 1,5) 0,04 = 0,42 м2,

где b, c, a – ширина проезжей части, краевой полосы и обочины соответственно;

h = 0,04 м – толщина слоя.

Объем материала на 1000 м2 получим в виде

V = Sp1000 / (2 (b / 2 + c)), т,

где р – плотность материала. Плотность асфальтобетона принимаем равной 2,5 т/м3, других материалов – 2,2 т/м3.

V = 0,42 2,5 1000 / (2 (3 + 0,5)) = 150 т.

Расчетдлямонолитныхматериалов для нижнего слояпокрытия

Площадь поперечного сечения слоя толщиной 0,06 м:

S = (2 (b / 2 + c + а)) h = 2 (3 + 0,5 + 0,25 + 1,5) 0,06 = 0,63 м2,

h = 0,06 м – толщина слоя.

Объем материала на 1000 м2 получим в виде

V = Sp1000 / (2 (b/2 + c)), т,

где р = 2,5 т/м3 – плотность материала.

V = 0,63 2,5 1000 / (2 (3 + 0,5)) = 225 т.

Норма расхода на 1000 м2 покрытия из ПГС, укрепленной цементом для устройства основания:

140