8.2 Расчет толщины дренирующего слоя

8.2.1 Для расчета толщины дренирующего слоя принимают объем воды V, л, поступающей в основание за сутки на 1 м² проезжей части, приведенный в таблице 8.1.

Объем воды, поступающей весной в расчетный период в основание проезжей части, складывается из объемов воды, освобождающейся при оттаивании увлажненного грунта под проезжей частью и проникающей в основание с поверхности дороги.

8.2.2 Полную толщину дренирующего слоя Н, см, определяют по формуле

(8.3)

где В_ф — коэффициент, зависящий от категории улиц и дорог:

для М, А, Д — 0,9;

для Б, В — 0,7;

для Г, Е, Ж, З, П — 0,4;

Н_m — толщина слоя, см, определяемая по номограмме (рисунок 8.2) в зависимости от коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя К_ф, м/сут, и объема воды V, л, поступающей в основание;

— коэффициент, учитывающий снижение фильтрационных свойств материала фильтрующего слоя в процессе эксплуатации дорог, принимаемый:

1,1 — для сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов;

1,0 — в остальных случаях.

Таблица 8.1

Дорожно-климатический район по Пособию 3.03.01 к СНиП 2.05.02	Объем воды V, л, поступающей в основание за сутки на 1 м2 проезжей части
	Супесь легкая непылеватая, песок пылеватый	Суглинок непылеватый, глины	Суглинок пылеватый	Супесь пылеватая
1	5,0	6,0	8,0	9,0
2	4,6	5,6	7,5	8,5
3	4,2	5,2	7,0	8,0
Примечания 1  При наличии в дорожной одежде основания из монолитных материалов (цементогрунтов, битумоминеральных материалов) объем воды, поступающей в основание, следует уменьшить на 10 %. 2  При обеспечении водонепроницаемости обочин необходимо уменьшить V на 20 %. 3  На участках перелома продольного профиля при встречных уклонах следует увеличить V на 20 %.

8.3 Расчет дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу

8.3.1 При оценке прочности дорожной конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу коэффициент запаса прочности в общем виде определяют по формуле

(8.4)

где l_доп — допускаемый упругий прогиб дорожной конструкции под воздействием статической нагрузки;

l — расчетный упругий прогиб дорожной конструкции под воздействием статической нагрузки;

— требуемый общий модуль упругости дорожной конструкции, определяемый при расчетной нагрузке, МПа;

Е_об — расчетный общий модуль упругости дорожной конструкции, определяемый при расчетной нагрузке, МПа.

8.3.2 Величину требуемого общего модуля упругости дорожной конструкции вычисляют по эмпирической формуле

(8.5)

где N_p — суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы дорожной одежды, ед;

с — эмпирический параметр, принимаемый равным 4,0 для расчетной нагрузки на ось 115 кН.

Рисунок 8.2 — Номограмма для определения толщины слоя Н_m в зависимости от

коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя К_ф

и объема воды V, поступающей в основание

8.3.3 Суммарное число приложений расчетной нагрузки N_p, ед, к точке на поверхности дорожной конструкции за срок службы дорожной одежды определяют по формуле

(8.6)

где N_р — приведенная к расчетному автомобилю интенсивность движения транспортных средств в первый год срока службы дорожной одежды, ед/сут;

Т_рдг — число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости дорожной конструкции, равное 145 дней;

k_n — коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения транспортных средств от среднего ожидаемого, принимаемый по таблице 8.2;

Т_сл — расчетный срок службы материала дорожной конструкции, принимаемый по таблице 7.1 или по рисунку 7.1, лет;

q — показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.

8.3.4 Значение N_p, ед/сут, в первый год срока службы дорожной одежды определяют по формуле

(8.7)

где n — число марок автомобилей;

f_пол — коэффициент полосности, принимаемый по таблице 8.3;

N_m — число проездов в обоих направлениях транспортного средства m-ой марки;

S_mсум — суммарный коэффициент приведения к расчетной нагрузке воздействия на дорожную одежду транспортного средства m-ой марки.

Таблица 8.2

Категория улиц и дорог	kn
М, А, Д	1,4
Б, В	1,3
Г, Е, Ж, З, П	1,2

Таблица 8.3

Число полос движения	Значение коэффициента fпол для полосы с порядковым номером от бортового камня
	1	2	3, 4
1	1,00	—	—
2	0,55	—	—
3	0,50	0,50	—
4	0,35	0,20	—
Примечания 1  Порядковый номер полосы считается от бортового камня справа по ходу движения в одном направлении. 2  На многополосных улицах допускается проектировать дорожную одежду переменной толщины по ширине проезжей части, рассчитав дорожную одежду в пределах различных полос в соответствии со значениями Np, определяемыми по формуле (8.6). 3  На перекрестках и подходах к ним (в местах перестройки потока автомобилей для выполнения левых поворотов и т. п.) при расчете дорожной одежды в пределах всех полос движения следует принимать fпол = 0,50, если общее число полос проезжей части проектируемой дороги более трех.

8.3.5 Независимо от результата, полученного по формуле (8.5), требуемый общий модуль упругости должен быть не менее указанного в таблице 8.4.

Расчетный общий модуль упругости конструкции Е_об определяют с помощью номограммы на рисунке 8.3, построенной по решению теории упругости для модели многослойной среды.

Приведение многослойной конструкции к эквивалентной однослойной ведут послойно, начиная с подстилающего грунта.

Таблица 8.4

Категория улиц и дорог	Минимальное суммарное число приложений расчетной нагрузки на наиболее нагруженную полосу Np, ед	Минимальное значение требуемого общего модуля упругости МПа
М, А, Д	2 000 000	230
Б, В	1 250 000	210
Г, Е, Ж, З, П	750 000	185

D — диаметр следа колеса, мм; h — толщина слоя, мм;

Е₁, Е₂ — модули упругости 1-го и 2-го слоев соответственно

Рисунок 8.3 — Номограмма для определения расчетного общего модуля упругости Е_об

двухслойной системы

Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, необходимо принимать во всех климатических зонах при температуре 10 °С по приложению Б.

8.3.6 Расчет дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу (по требуемому общему модулю упругости) ведут в следующей последовательности:

— определяют минимальное значение требуемого общего модуля упругости конструкции по формуле (8.5);

— назначают модули упругости и предварительно толщины слоев конструкции (кроме толщины основания);

— выполняя расчет конструкции сверху вниз, определяют с помощью номограммы на рисунке 8.3 расчетные общие модули упругости на поверхности каждого конструктивного слоя;

— выполняя расчет конструкции снизу вверх, определяют толщину основания (при заданном его модуле упругости), обеспечивающую необходимый модуль упругости на поверхности основания, полученный при расчете по позиции 3.