3. Проектування нежорсткого дорожнього одягу

На місцевих шляхах використовують в основному нежорсткий дорожній одяг, тобто без цементних та залізобетонних шарів. Конструкцію нежорсткого дорожнього одягу та тип покриття призначають виходячи з транспортно-експлуатаційних вимог та категорії дороги, з врахуванням інтенсивності руху та складу транспортних засобів, кліматичних та ґрунтово-гідрологічних умов, санітарно-гігієнічних умов, а також забезпеченості місцевими будівельними матеріалами і наявними відходами виробництва в регіоні.

Для автомобільних доріг І-ІІІ категорій за розрахунковий приймають автомобіль групи А, а для доріг ІV-V категорій автомобіль групи Б.

Дорожній одяг повинен надійно виконувати свою функцію на протязі всього періоду експлуатації, тобто мати відповідну міцність. Коефіцієнт надійності та міцності (їх мінімальне значення), визначають від типу дорожнього одягу та категорії дороги.

Дорожній одяг під дією автомобілів повинен працювати в пружній фазі, тобто без утворення залишкових деформацій після проїзду автомобіля. Для забезпечення такого стану потрібно підібрати відповідну конструкцію дорожнього одягу. При конструюванні дорожнього одягу керуються такими принципами:

• обов’язково в конструкцію включають прошарки з місцевих матеріалів та відходів виробництва;

• в конструкції дорожнього одягу слід передбачати якомога менше шарів ІІІ категорії – 4-3, ІV категорія – 3-2, V категорія – 2;

• товщина шарів повинна бути близькою до мінімальних значень, що пропонується, та збільшуватись з глибиною;

• співвідношення модулів пружності суміжних шарів повинно бути в межах 1,5-3,5 , але не більше 6.

• модулі пружності шарів з глибиною зменшуються .

Модуль пружності – це відношення питомого тиску від автомобіля до величини пружної деформації, що виникає при цьому в кожному шарі дорожнього одягу.

; МПа

де: Р- питомий тиск від розрахункового автомобіля;

- відповідна величина пружньої деформації.

Характеристики грунту земельного полотна: модуль пружності ( ), щеплення (С), кут тертя визначають в такій послідовності:

а) знаходять розрахункове значення вологості грунту

де: - нормативне значення вологості грунту;

- коефіцієнт нормативного відхилення залежить від рівня проектної надійності ( ). -0,6...0,85; 0,90; 0,95;

- 0,26...1,06; 1,32; 1,71.

- коефіцієнт варіації вологості(0,1)

б) знаходять розрахункове значення модуля пружності

;

де: - нормативне значення модуля пружності;

- коефіцієнт варіації модуля пружності грунту: супіски - 0,06-0,07; суглинок, глина – 0,07-0,08; піски – 0,05-0,06.

в) визначають щеплення

;

де: - нормативне щеплення;

- коефіцієнт варіації щеплення (0,15).

в) визначають значення кута внутрішнього тертя.

В основному дорожній одяг розраховують на міцність за трьома критеріями:

- опір пружнього прогину всієї конструкції;

- опір зсуву в земельному полотні та проміжних шарах з слабозв’язаних матеріалів;

- опір розтяжінні при згинанні монолітних шарів.

Але, якщо виникає потреба, то роблять розрахунок на температурний вплив та на екстремальні умови (надзвичайне навантаження, агресивне середовище, тощо).