- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. НЕЖЕСТКИЕ ДОРОЖНЫЕ ОДЕЖДЫ
- •1. 1. Основные термины и понятия
- •1.2. Задачи и принципы проектирования
- •1.3. Расчет дорожных одежд на прочность
- •1.4. Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость
- •2. ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА НЕЖЕСТКОЙ ДОРОЖНОЙ
- •2.1. Расчёт нежёсткой дорожной одежды капитального типа
- •2.1.1. Исходные данные
- •2.2. Расчёт нежёсткой дорожной одежды облегченного типа
- •2.2.1. Исходные данные
- •2.2.2. Расчёт интенсивности движения, приведенной к расчетной нагрузке
- •2.2.4. Расчет по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и в малосвязных конструктивных слоях
- •2.2.6. Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость
- •Библиографический список
- •Приложение Б
Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования «Сибирский государственный автомобильно-дорожный
университет (СибАДИ)»
В.А. Шнайдер
ПРОЕКТИРОВАНИЕ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
СибАДИУчебно-методическое пособие
Омск – 2017
УДК 625.731.8
ББК 39.311:044:30.2 Ш76
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информации, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная продукция маркировке не подлежит.
Рецензент канд. техн. наук, доц. Ю.В. Коденцева (СибАДИ)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебно-методического пособия.
Шнайдер, Виктория Александровна.
Ш76 Проектирование нежестких дорожных одежд[Электронный ресурс] :
учебно-методическое пособие /В.А. Шнайдер. –Электрон. дан. − Омск : СибАДИ, 2017.
– URL: http://bek.sibadi.org/cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Рассмотрены теоретические вопросы проектирования нежестких дорожных одежд, принципы проектирования. Приведены необходимые сведения по прочностным характеристикам применяемых в настоящее время дорожно-строительных материалов и грунтам земляного полотна. Представлены таблицы, графики, примеры расчетов вариантов нежестких дорожных одежд капитального и облегченного типа.
Имеет интеракт вное оглавлен е в виде закладок.
Рекомендовано обучающ мся всех форм обучения по направлениям "Строительство" и спец альности "Строительство уникальных зданий и сооружений"
дорожной отрасли при выполнен |
практических и лабораторных работ по теме |
"Проектирование дорожных одежд". |
|
Работа выполнена на кафедре "Проектирование дорог". |
|
Текстовое (символьное) издание (13,0 МБ) |
|
СибАДИ |
Системные требования : Intel, 3,4 GHz ; 150 МБ ; Windows XP/Vista/7 ;
1 ГБ свободного места на жестком диске ; программа для чтения pdf-файлов
Adobe Acrobat Reader ; Google Chrome
Редактор И.Г. Кузнецова Издание первое. Дата подписания к использованию 07.07.2017
Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080, г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
© ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2017
ВВЕДЕНИЕ
Дорожная одежда должна иметь необходимый запас прочности, чтобы в течение нормативного срока службы выдерживать воздействие многократно повторяющихся нагрузок от автомобилей и климатических факторов (изменение температуры, влажности и т. п.). Покрытие, непосредственно воспринимающее воздействие колес автомобилей и природных факторов, должно иметь высокую прочность, быть износо- и термостойким, ровным и шероховатым и обеспечивать безопасное движение автомобилей
сзаданной скоростью при минимальном сопротивлении движению. Покрытие не должно пылить, оно должно обеспечивать надежное сцепление
сколесами автомобилей. Основание дорожнойИодежды воспринимает нагрузку от покрытия, распределяет и передает ее на земляное полотно. В нежесткой одежде основание обычноДявляется основным несущим слоем, обеспечивающим ее общую прочность и жесткость.
Наибольшие затраты обычно связаны с обеспечением надежности по прочности дорожной одеждыА. Чтобы уменьшить отрицательное влияние неизбежной изменчивости прочностных свойств возводимого земляного полотна и дорожной одеждыб, необходимо при строительстве дороги обеспечить, а при эксплуатации поддерживать обоснованный (оптимальный) запас прочности. и
Автор выражает лагодарность и признательность Смогуновой Анастасии АлександровнеС, студентке группы АДб-14Д2, оказавшей большую
3
1.НЕЖЕСТКИЕ ДОРОЖНЫЕ ОДЕЖДЫ
1.1. Основные термины и понятия
К нежестким дорожным одеждам относят одежды со слоями, устроенными из асфальтобетонов разного вида (дегтебетонов), из материалов и грунтов, укрепленных битумом, цементом, известью, комплексными и другими вяжущими, а также из слабосвязных зернистых материалов (щебня, шлака, гравия и др.) [1, 2, 3, 4].
Различают следующие элементы дорожной одежды:
1)покрытие − верхняя часть дорожной одежды, состоящая из одного
или нескольких единообразных по материалу слоев, воспринимающая усилия от колес транспортных средств и подвергающаясяИ непосредственному воздействию атмосферных факторов. По поверхности покрытия могут быть устроены слои поверхностныхДобработок различного назначения (для повышения шероховатости, защитные слои и т.п.);
2)основание − часть конструкции дорожной одежды, расположенная под покрытием и обеспечивающаяАсовместно с покрытием перераспределение напряжений в конструкции и снижение их величины в грунте рабочего слоя земляного полотнаб(подстилающем грунте), а также морозоустойчивость и осушение конструкции. Различают несущую часть основания (несущее основаниеи) и его дополнительные слои. Несущая часть основания должна обеспеч вать прочность дорожной одежды и быть морозоустойчивой; С
3)дополнительные слои основания − это слои между несущим осно-
ванием и подстилающим грунтом, предусматриваемые при неблагоприятных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условиях. Эти слои совместно с покрытием и основанием должны обеспечивать необходимые морозоустойчивость и дренирование конструкции и позволять снижать толщину вышележащих слоев из дорогостоящих материалов. В зависимости от функции дополнительный слой называют морозозащитным, теплоизолирующим, дренирующим. К дополнительным слоям относят также гидро- и пароизолирующие, капилляропрерывающие, противозаиливающие и др. Дополнительные слои устраивают из песка и других местных материалов в естественном состоянии или укрепленных органическими, минеральными или комплексными вяжущими; из местных грунтов, обработанных вяжущими; из укрепленных смесей с добавками порис-
4
тых заполнителей и т.д., а также из специальных материалов (геотекстильный материал, пенопласт, полимерная пленка и т.п.).
Рабочий слой земляного полотна (подстилающий грунт) − верхняя часть полотна от низа дорожной одежды до 2/3 глубины промерзания, но не менее
1,5 м от поверхности покрытия. При наличии дополнительных слоев в проекте необходимо учитывать технологические проблемы, связанные с движением по ним построечного транспорта.
Классификация дорожных одежд и покрытий, материалы и способы укладки приведены в табл. 1.1 [1, табл. 1.1].
Таблица 1.1. Классификация дорожных одежд и покрытий
Тип |
Вид |
Материал и способ укладки |
дорожной |
покрытия |
|
одежды |
|
|
Капиталь- |
Усовершен- |
Горячая асфальтобетонная смесь |
ный |
ствованное |
|
|
|
|
Облегчен- |
То же |
Горячая и холодная асфальтобетонные смеси. Органомине- |
ный |
|
ральные смеси с жидкимиИорганическими вяжущими, то же |
|
|
совместно с минеральными вяжущими; с вязкими, в том числе |
|
|
б |
|
|
эмульгированными органическими вяжущими; с эмульгиро- |
|
|
ванными органическимиДвяжущими совместно с минеральны- |
|
|
ми. Каменные материалы и грунты, обработанные битумом |
|
|
и |
|
|
смешением на дороге или методом пропитки; то же, обрабо- |
|
|
танные органическимиАвяжущими методом пропитки. Черный |
|
|
ще ень, приготовленный в установке и уложенный способом |
|
|
закл нки. Пористая и высокопористая асфальтобетонные сме- |
|
|
си с поверхностной обработкой. Прочный щебень с двойной |
|
|
поверхностной обработкой |
Переход- |
Переходные |
Щебень прочных пород по способу заклинки; грунты и мало- |
ный |
С |
прочные каменные материалы, укрепленные вяжущими; бу- |
|
лыжный и колотый камень (мостовые) |
|
Низший |
˗ |
Щебеночно-гравийно-песчаная смесь; малопрочные каменные |
|
|
материалы и шлаки; грунты, укрепленные или улучшенные |
|
|
местными материалами;древесные материалы и др. |
Дорожные одежды капитального и облегченного типов с усовершенствованным покрытием проектируют с таким расчетом, чтобы за межремонтный срок не возникло разрушений и недопустимых (с точки зрения предусмотренных действующими нормами требований к ровности покрытия) остаточных деформаций, а воздействие природных факторов не приводило к недопустимым изменениям в ее элементах.
5
Дорожные одежды облегченного типа с усовершенствованным покрытием рассчитывают на менее продолжительный межремонтный срок службы, чем капитальных. Поэтому для их устройства можно применять менее долговечные и дорогостоящие материалы и облегчать конструкцию.
При проектировании дорожных одежд переходного типа, выравнивание которых не сопряжено со значительными затратами (щебеночные, гравийные и подобные им покрытия), допускается накопление более значительных остаточных деформаций под действием движения. Примеры конструкций нежестких дорожных одежд капитального и облегченного типов представлены на рис. 1.1 и 1.2.
|
|
|
|
И |
|
|
|
Д |
|
|
|
А |
|
|
|
б |
|
|
|
и |
|
|
|
|
С |
|
|
|
|
Рис. 1.1. Поперечные профили земляного полотна и конструкции капитальных одежд дорог I−II категорий с усовершенствованным покрытием
для дорожно-климатических зон II−III и IV−V (примеры):
1 − среднеили мелкозернистый асфальтобетон I марки; 2 − крупнозернистый пористый асфальтобетон или дегтебетон; 3 − щебень, укрепленный цементом или комплексным вяжущим; 4 − грунт повышенной плотности; 5 − грунт, укрепленный неорганическим вяжущим; 6 −песок, гравий, шлак (дополнительный слой основания); 7 − щебень с расклинкой; 8 − тощий цементобетон; 9 − грунт и материалы, укрепленные комплексными вяжущими или активной золой уноса; 10 − гравий, укрепленный цементом; 11 − гравий, укрепленный малыми дозами цемента, или грунт, обработанный жидким органическим вяжущим; 12 − гравийная смесь с добавками дробленого
щебня; 13 − пенопласт; 14 − конструктивный теплоизоляционный слой из цементогрунта с легким заполнителем
6