Билет №33
Проектирование дорожной одежды представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции (системы дорожная одежда + рабочий слой земляного полотна) на прочность, морозоустойчивость и осушение с технико-экономическим обоснованием вариантов с целью выбора наиболее экономичного в данных условиях.
Процедура конструирования дорожной одежды включает:
-выбор вида покрытия;
-назначение числа конструктивных слоев с выбором материалов для устройства слоев, размещение слоев в конструкции и назначение их ориентировочных толщин;
-предварительную оценку необходимости назначения дополнительных морозозащитных мер с учетом дорожно-климатической зоны, типа грунта рабочего слоя земляного полотна и схемы увлажнения рабочего слоя на различных участках;
-предварительную оценку необходимости назначения мер по осушению конструкции, а также по повышению трещиностойкости конструкции;
-оценку целесообразности укрепления или улучшения верхней части рабочего слоя з.п.;
-предварительный отбор конкурентноспособных вариантов с учетом местных природных и проектных условий работы.
*Расчет д.о. по критерию упругого прогиба на основе зависимости требуемого общего модуля упругости конструкции от суммарного числа приложений нагрузки.
*Конструкция д.о. в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба при условии:
Еоб≥ЕminКпртр,
где Еоб- общий расчетный модуль упругости конструкции,Мпа
Еmin- минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции,Мпа
Кпртр- требуемый коэффициент прочности д.о. по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности.
В результате этого расчета назначаются толщины конструктивных слоев и их модули упругости т.о., чтобы общий модуль упругости д.о. был не менее требуемого с учетом соот. коэффициенту прочности.
*Расчет д.о. ,отвечающий критерию упругого прогиба, с учетом механизма нарушения прочности в ее отдельных конструктивных слоях по двум независимым критериям:
- критерию соответствия сдвигоустойчивости материалов конструктивных слоев и грунта возникающим в них касательным напряжениям, отражающему условие ограничения накопления сдвиговых остаточных деформаций под воздействием многократных кратковременных нагрузок;
*Д.о. проектируют из расчета, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте или малосвязных слоях за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации формы изменения. Недопустимые деформации сдвига в конструкции не будут накапливаться, если в грунте з.п. и в малосвязных слоях обеспечено условие:
Т≤Тпр/Кпртр,
где Кпртр- требуемый коэффициент прочности принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности.
Т- расчетное активное напряжение сдвига в расчетной точке конструкции от действующей временной нагрузки
Тпр- предельная величина активного напряжения сдвига, превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг
- по критерию соответствия сопротивления материалов монолитных конструктивных слоев возникающим в них растягивающим напряжениям от подвижной многократной нагрузки, отражающему сопротивление этих слоев усталостным процессам, обуславливающим развитие микротрещин в монолитных слоях, потерю их сплошности и снижение распределяющей способности.
* В монолитных слоях д.о., возникающие при прогибе одежды напряжения под действием повторных кратковременных нагрузок, не должны в течение заданного срока службы приводить к образованию трещин от усталостного разрушения. Для этого должно быть обеспечено условие:
σr<RN/ Кпртр,
где Кпртр- требуемый коэффициент прочности принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности.
RN- прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений;
σr- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом
Коэффициенты прочности по этим критериям должны быть не менее значений, указанных в ОДН.
Конструкцию считают морозоустойчивой, если соблюдено условие:
lпуч≤ lдоп,
где lпуч- расчетное пучение грунта з.п.;
lдоп- допускаемое для данной конструкции пучение грунта.