Проверка вариантов конструкции дорожной одежды расчетом

Этапы конструирования включают в себя:

• 1. Определение типа дорожной одежды и покрытия, минимально допустимого уровня надежности и требуемого коэффициента прочности.
• 2. Назначение требуемого модуля упругости на поверхности конструкции.
• 3. Выбор материалов для слоев дорожной одежды, количество слоев и их предварительных толщин.
• 4. Определение расчетных характеристик материалов дорожной одежды.

Дорожные одежды капитального типа с усовершенствованным покрытием рассчитываются на срок эксплуатации t=20лет. Расчет должен производиться по ОДН 218.046−01 /44/.

Заданный уровень надежности К_н =0,95. Срок службы дорожной одежды Т_сл — 20лет. Грунт земляного полотна — суглинок тяжелый пылеватый. Схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна — 1. Уровень грунтовых вод — 9,0 м.

Интенсивность движения на начало эксплуатации дороги для автомобилей — легковых N_о лг =2770 авт./сут.; грузовых N_о гр =1200 авт/сут; автобусов — N_о авт=230 авт/сут.

Дорога, проходящая в Ставропольском крае, располагается в IV дорожно-климатической зоне.

Установление расчетной нагрузки. Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности дорожной конструкции за срок службы определяют по формуле (1.1):

где — расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции, в Ставропольском крае = 205 дней; q — показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам (); - расчетный срок службы дорожной одежды, (); - коэффициент суммирования, который определяем по формуле (1.2); - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого К_н = 0,95;

Тогда: .

Определение величины минимального требуемого модуля упругости Определяем величину минимального требуемого модуля упругости по формуле (1.5):

где с — эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН — 3,55.

К расчету дорожной одежды принимаем минимальный требуемый модуль упругости .

Определение требуемого уровня надежности и коэффициента прочности.

Дорожную одежду следует проектировать с учетом требуемого уровня проектной надежности.

В качестве количественного показателя отказа дорожной одежды используют предельный коэффициент разрушения К_р^пр.

Для дороги II технической категории с капитальным типом дорожной одежды К_р^пр =1,2. Так как по заданию коэффициент надежности К_н =0,95, то требуемые минимальные коэффициенты прочности:

для расчета по упругому прогибу — 1,30,.

по сдвигу и на растяжение при изгибе — 1,10.

Конструирование дорожной одежды. ТИП 1 (усиление существующей дорожной одежды):

Покрытие — асфальтобетон щебёночно-мастичный ЩМА-15, ГОСТ 31 015–2002, укладываемый в горячем состоянии, h₁ =5см.

Основание: верхний слой — асфальтобетон пористый из горячей щебеночной крупнозернистой смеси марки II по ГОСТ 9128–2009 на битуме БНД 60/90 марки II, укладываемый в горячем состоянии, h₂ =7см.

Основание: нижний слой — асфальтобетон пористый из горячей щебеночной крупнозернистой смеси марки II по ГОСТ 9128–2009 на битуме БНД 60/90 марки II, укладываемый в горячем состоянии, h₃ =7см.

Нижние слои:

• — песчано-гравийно-щебёночная смесь с 30% щебня С 5 фр. 0−40 мм по ГОСТ 25 607–2009, h₄ =32см,
• — песчано-гравийная смесь толщиной, h₅ = 36 см.

Грунт земляного полотна — суглинок тяжелый пылеватый.

На основании приведенной к расчетному движению интенсивности, ДКЗ, типа местности по условиям увлажнения, грунта земляного полотна из альбома типовых конструкций дорожной одежды, а также ОДН 218.046−01 принимается следующая схема конструкции дорожной одежды в таблице 1.9 расчетные характеристики материалов конструктивных слоев и грунта.

Таблица 1.9 — Расчетные характеристики материалов конструктивных слоев и грунта.

ТИП 2 (новая дорожная одежда на уширениях):

Покрытие — асфальтобетон щебёночно-мастичный ЩМА-15, ГОСТ 31 015–2002, укладываемый в горячем состоянии, h₁ =5см.

Основание: верхний слой — асфальтобетон пористый из горячей щебеночной крупнозернистой смеси марки II по ГОСТ 9128–2009 на битуме БНД 60/90 марки II, укладываемый в горячем состоянии, h₂ =7см.

Основание: нижний слой — асфальтобетон пористый из горячей щебеночной крупнозернистой смеси марки II по ГОСТ 9128–2009 на битуме БНД 60/90 марки II, укладываемый в горячем состоянии, h₃ =7см.

Нижние слои:

• — песчано-гравийно-щебёночная смесь с 30% щебня С 5 фр. 0−40 мм по ГОСТ 25 607–2009, h₄ =32см,
• — песчано-гравийная смесь С 4 фр. 0−80 мм по ГОСТ 25 607–2009, h₅ = 40 см

Грунт земляного полотна — суглинок тяжелый пылеватый.

На основании приведенной к расчетному движению интенсивности, ДКЗ, типа местности по условиям увлажнения, грунта земляного полотна из альбома типовых конструкций дорожной одежды, а также ОДН 218.046−01 принимается следующая схема конструкции дорожной одежды в таблице 2 — расчетные характеристики материалов конструктивных слоев и грунта.

Таблица 2 — Расчетные характеристики материалов конструктивных слоев и грунта.