Проект дорожной одежды нежесткого типа
.pdf
11. КОНСТРУИРОВАНИЕ ПРОЕЗЖЕЙ ЧАСТИ
Конструкция проезжей части включает слои усиления и новую дорожную одежду в ровике уширения. Уширение принимаем двухсторонним, ось дороги остается на прежнем месте.
Конструкцию покрытия принимаем аналогичной конструкции покрытия в пределах сохранившейся (старой) дорожной одежды – из трех слоев асфальтобетона.
Толщину основания принимаем равной толщине основания сохранившейся дорожной одежды плюс толщина старых слоев асфальтобетона: 18 см (12 + 6) ПГС, укрепленная цементом. Толщина слоя ПГС – 17 см.
Толщина песчаного слоя составит 50 см, устраиваемого на всю ширину полотна (рис. 11.1).
Песок к/з по ГОСТ 8736–93 |
– 0,50 |
ПГС |
– 0,17 |
ПГС, укрепленная цементом |
– 0,12 |
Асфальтобетон пористый крупнозернистый |
|
щебеночный марки II по СТБ 1033–2004 |
– 0,06 |
Асфальтобетон песчаный тип Г марки II по СТБ 1033–2004 |
– 0,02 |
Асфальтобетон плотный крупнозернистый на битуме БНД 60 90 |
– 0,08 |
ЩМА на модифицированном битуме БМА 100/130 |
– 0,06 |
Рис. 11.1. Конструкция проезжей части при реконструкции дорожной одежды
Карточка дорожной одежды в пределах ровика уширения представлена в табл. 11.1, в пределах существующей дорожной одежды – в табл. 11.2.
221
222
Таблица 11.1
Карточка дорожнойодежды для конструкции впределах ровикауширения(ровик уширения – 0,50 м). Нормы расхода материалов на 1000 м2 покрытия
Тип дорожной одежды |
|
|
Расход материалов |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
|
|
Наименование |
Щебеночный а/б |
А/б плотный |
Песчаный а/б |
|
А/б к/з |
ПГС опт. С2 по ГОСТ 25607-94,м |
Песок к/з по ГОСТ 8736–95, м |
Обосно- |
|
работ |
на модифициро- |
крупнозернис- |
тип Г марки II |
|
вание |
||||
|
ванном битуме |
тый на битуме |
на битуме |
|
порист. |
|
|||
|
|
марки II, т |
|
||||||
|
БМА100/130, т |
БНД 60/90, т |
БНД 60/90, т |
|
|
||||
Верхний слой покры- |
|
|
|
|
|
По |
|||
1 |
150 |
|
|
|
|
|
|
||
тия, 6 см |
|
|
|
|
|
|
расчету |
||
1 |
Нижнийнесущийслой |
|
200 |
|
|
|
|
|
По |
|
покрытия, 8 см |
|
|
|
|
|
|
|
расчету |
1 |
Выравнивающийслой, |
|
|
50 |
|
|
|
|
По |
|
2 см |
|
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
Основание из ПГС, |
|
|
|
|
|
|
|
По |
1 |
укрепленной цемен- |
|
|
|
|
200 |
|
|
расчету |
|
том, 18 см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Основание из ПГС, |
|
|
|
|
|
170 |
|
По |
|
17 см |
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1 |
Песчаный слой, 50 см |
|
|
|
|
|
|
500 |
По |
|
|
|
|
|
|
расчету |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
222
Таблица 11.2
Карточка дорожной одежды для конструкции в пределах сохранившейся дорожной одежды. Нормы расхода материалов на 1000 м2 покрытия (обочин)
|
дорожнойТип одежды |
|
|
Расход материалов |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
оптПГС. С2 по 25607ГОСТ-94, м |
природПГС по 23735ГОСТ-79, м |
Песокк/з по 8736ГОСТ-95, м |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
3 |
|
|
|
|
Наименование |
Щебеночный а/б |
А/б плотный |
Песчаный а/б |
А/б к/з |
|
|
|
Обосно- |
|
|
|
работ |
на модифициро- |
крупнозернис- |
тип Г марки 2 |
пористый |
|
|
|
вание |
|
|
|
|
ванном битуме |
тый на битуме |
на битуме |
марки II, т |
|
|
|
|
|
|
|
|
БМА 100/130, т |
БНД 60/90, т |
БНД 60/90, т |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
Верхний слой покры- |
150 |
|
|
|
|
|
|
По |
|
|
тия, 6 см |
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
||
|
1 |
Нижнийнесущийслой |
|
200 |
|
|
|
|
|
По |
|
|
покрытия, 8 см |
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
||
|
1 |
Выравнивающийслой, |
|
|
50 |
|
|
|
|
По |
|
|
2 см |
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
||
|
1 |
Нижний слой старого |
|
|
|
225 |
|
|
|
По |
|
|
покрытия, 6см |
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
||
|
|
Основание из ПГС, |
|
|
|
|
|
|
|
По |
|
|
1 |
укрепленной цемен- |
|
|
|
|
129 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
|||
|
|
том, 12 см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
По |
|
|
|
1 |
Основание из ПГС, |
|
|
|
|
170 |
|
|
|
|
|
17 см |
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
||
|
1 |
Песчаный слой, 50 см |
|
|
|
|
|
|
1320 |
По |
|
|
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
|||
223 |
1 |
Укрепление обочин |
|
|
|
|
|
100 |
|
По |
|
|
|
|
|
|
|
расчету |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
223 |
|
Пример конструирования проезжей части при двустороннем уширении показан на рис. 11.2.
Нужно заменить названия слоев в соответствии с проектом.
Рис. 11.2. Конструкция проезжей части при реконструкции дорожной одежды (одностороннее уширение)
224
ДЕТАЛЬ ПРОЕКТА
12.ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Вкурсовом проекте в качестве детали могут рассматриваться три варианта:
1. Конструирование и расчет дорожной одежды с экстремальным градиентом распределения прочности и жесткости по толщине.
2. Конструирование и расчет дорожной одежды повышенной долговечности.
2. Подготовка рефератапо теме ивопросам, представленным ниже. Выбор осуществляется по указанию руководителя.
Образцы задания по деталям проекта приведены в прил. 1.
12.1.Конструирование и расчет дорожной одежды
сэкстремальным градиентом распределения прочности
ижесткости по толщине
Теория и методика конструирования и расчета дорожных одежд с экстремальным градиентом распределения прочности и жесткости по толщине подробно приведена в [5]. Там же приведена методика и пример расчета дорожной одежды в курсовом проекте.
12.2. Конструирование и расчет дорожной одежды повышенной долговечности
12.2.1. Основы теории
Применение вышеуказанных конструкций осуществляется для дорог общего пользования I, II и III категорий с интенсивностью движения расчетных транспортных средств группы нагрузок А3 на наиболее нагруженную полосу более 500 ед./сут. при их проектировании на срок службы до капитального ремонта свыше 10 лет.
Предусматривается применение конструкций дорожных одежд с трехслойным асфальтобетонным покрытием, жесткость которых по глубине может варьироваться тремя различными способами.
Первый способ отражает традиционный подход к конструированию дорожных одежд. Он характеризуется уменьшением модуля
225
упругости по толщине дорожной одежды и расположением в нижнем слое пористого асфальтобетона.
Второй способ отличается от первого применением плотных асфальтобетонов во всех слоях дорожных одежд, а также более рациональным распределением модулей упругости применяемых материалов по толщине конструкции дорожной одежды.
Третий вид также предполагает применение плотных асфальтобетонов во всех конструктивных слоях, но отличается более рациональным расположением слоев с точки зрения устойчивости к появлению пластических деформаций.
Конструктивные слои могут устраиваться из модифицированных и немодифицированных асфальтобетонов различных марок. Расчетная схема дорожного покрытия включает три слоя (рис. 12.1):
1.Верхний слой покрытия (толщинойН1 смодулемупругостиЕ1).
2.Нижний несущий слой покрытия (толщиной Н2 с модулем упругости Е2).
3.Нижнийслойпокрытия(толщиной Н3 с модулем упругостиЕ3).
Рис. 12.1. Схема конструкции дорожного покрытия:
E1 – модуль упругости асфальтобетона верхнего слоя покрытия; E2 – модуль упругости асфальтобетона нижнего несущего слоя покрытия; E3 – модуль упругости асфальтобетона нижнего слоя покрытия; H1 – толщина верхнего слоя покрытия; H2 – толщинанижнегонесущегослояпокрытия; H3 – толщинанижнегослояпокрытия
В представленной расчетной схеме слои основания заменены полупространством, имеющим требуемый расчетный модуль упругости.
226
Указанный конструктивный элемент моделирует работу основания дорожной одежды в расчетной схеме. Конструкция основания (количество слоев, их толщина и материал) назначаются и рассчитываются в соответствии с требованиями ТКП 45-3.03-112 таким образом, чтобы общий модуль упругости на ее поверхности был больше либо равен требуемому значениюдлямоделирующего полупространства.
Для получения вышеуказанных конструкций рекомендуется использовать материалы в соответствии с СТБ 1033 согласно табл. 12.1, 12.2 и 12.3. Данные, представленные в указанных таблицах, носят рекомендательный характер. Поэтому при соответствующем техникоэкономическом обосновании материалы конструктивных слоев могут быть изменены.
Первоначальный выбор материалов (из предложенных в табл. 12.1, 12.2 и 12.3) может быть обусловлен пожеланиями заказчика, возможностями организации-исполнителя работ по устройству проектируемого покрытия либо же другими технологическими или экономическими причинами. Окончательное назначение материалов в обязательном порядке производится только после проведения полного комплекса расчетов.
Таблица 12.1
Рекомендуемые материалы для устройства первого (верхнего) слоя покрытия
Требуемый
уровень
надежности
конструкции
0,96–0,98
Асфальтобетон для первого (верхнего) конструктивного слоя
Щебеночно-мастичный мелкозернистый марки I на модифицированном битуме либо с применением модифицирующих добавок
Щебеночно-мастичный мелкозернистый марки I на битуме БНД 60/90
Мелкозернистый плотный типа А марки I на модифицированномбитумелибос применениеммодифицирующих добавок Мелкозернистый плотный типа Б марки I на модифицированномбитумелибос применениеммодифицирующих добавок МелкозернистыйплотныйтипаАмаркиI набитумеБНД60/90 МелкозернистыйплотныйтипаБмаркиI набитумеБНД60/90
227
Окончание табл. 12.1
Требуемый
уровень
надежности
конструкции
0,92–0,95
0,85–0,91
Асфальтобетон для первого (верхнего) конструктивного слоя
Щебеночно-мастичный мелкозернистый марки I на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130
Мелкозернистый плотный типа А марки I или II на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130
Мелкозернистый плотный типа Б марки I или II на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130
Щебеночно-мастичный мелкозернистый марки I на битуме БНД 90/130
Мелкозернистый плотный типа А марки I или II на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130
Мелкозернистый плотный типа Б марки I, II или III на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130
Таблица 12.2
Рекомендуемые материалы для устройства второго (нижнего несущего) слоя покрытия.
Требуемый
уровень
надежности
конструкции
0,96–0,98
Асфальтобетон для первого (верхнего) конструктивного слоя
Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа А марки I на модифицированном битуме либо с применением модифицирующих добавок; Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа А марки I на битуме БНД 60/90;
Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа Б марки I на модифицированном битуме либо с применением модифицирующих добавок; Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа Б марки I на битуме БНД 60/90;
228
Требуемый
уровень
надежности
конструкции
0,92–0,95
0,85–0,91
Окончание табл. 12.2
Асфальтобетон для первого (верхнего) конструктивного слоя
Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа А марки I на модифицированном битуме либо с применением модифицирующих добавок Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа Б
марки I на модифицированном битуме либо с применением модифицирующих добавок Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа А
марки I или II на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130 Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа Б марки I или II на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130 Асфальтобетон крупнозернистый или мелкозернистый пористый марки I на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130 Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа А марки II или III на битуме БНД 90/130
Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа Б марки II на битуме БНД 90/130
Асфальтобетон крупнозернистый или мелкозернистый пористый марки II на битуме БНД 90/130
Таблица 12.3
Рекомендуемые материалы для устройства третьего (нижнего несущего выравнивающего) слоя покрытия
Требуемый
уровень
надежности
конструкции
0,96–0,98
Асфальтобетон для первого (верхнего) конструктивного слоя
Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа Б марки II или III на битуме БНД 90/130;
Мелкозернистый плотный типа В марки II или III на битуме БНД 90/130
Песчаный плотный типа Г марки I, II или III на битуме БНД
90/130
Асфальтобетон крупнозернистый или мелкозернистый пористый марки I на битуме БНД 60/90 или БНД 90/130
229
Окончание табл. 12.3
Требуемый
уровень
надежности
конструкции
0,92–0,95
0,85–0,91
Асфальтобетон для первого (верхнего) конструктивного слоя
Мелкозернистый или крупнозернистый плотный типа Б марки II или III на битуме БНД 90/130
Мелкозернистый плотный типа В марки II или III на битуме БНД 90/130
Песчаный плотный типа Г марки I, II или III на битуме БНД
90/130
Асфальтобетон крупнозернистый или мелкозернистый пористый марки I или II на битуме БНД 90/130
Мелкозернистый плотный типа В марки II или III на битуме БНД 90/130
Песчаный плотный типа Г марки I, II или III на битуме БНД
90/130
Асфальтобетон крупнозернистый или мелкозернистый пористый марки II на битуме БНД 90/130
Асфальтобетон крупнозернистый или мелкозернистый высокопористый марки I или II на битуме БНД 90/130
Исходя из данных таблиц проектировщик выбирает материалы конструктивных слоев для покрытия дорожной одежды. При этом основанием для их выбора является требуемый расчетный срок службы автомобильной дороги (данные предоставляются заказчиком), по которому определяется требуемый уровень надежности проектируемого покрытиясогласно графику, представленному нарис. 12.2.
При проведении мероприятий по проектированию покрытий дорожных одежд следует учитывать тот факт, что принятый расчетный срок службы смогут обеспечить выбранные материалы в том случае, если после устройства разработанной конструкции перед эксплуатацией, а также каждые 3–5 лет после ее начала, будут устраиваться защитные слои износа по технологии Сларри-Сил либо путем выполнения поверхностной обработки. В случае выполнения мероприятий по восстановлению работоспособности конструкций только в рамках
230