30-1

Для обеспечения необходимых условий эксплуатации автомобильные дороги проектируют с учетом надежности, под которой понимают вероятность безотказной работы конструкции дороги в течение всего периода между капитальными ремонтами.

В качестве количественного показателя отказа дорожной одежды используется предельный коэффициент разрушения Кр, представляющий собой отношение суммарной протяженности (или суммарной площади) участков дороги, требующих ремонта из-за недостаточной прочности дорожной одежды, к общей протяженности (или общей площади) дороги между корреспондирующими пунктами. Значения Кр на последний год службы в зависимости от капитальности дорожной одежды и категории дороги можно принимать в соответствии с табл. 2.1.

Прочность конструкции количественно оценивается коэффициентом прочности, определяемы как отношение допустимого общего прогиба запроектированной дорожной одежды под расчетной нагрузкой lдоп к ее расчетному значению l

где Етр и Еоб– требуемый и расчетный общий модуль упругости дорожной одежды.

Требуемой уровень надежности в каждом конкретном случае должен быть указан при выдаче задания на проектирование. В зависимости от заданного уровня надежности, типа дорожной одежды и категории дороги устанавливают минимальный коэффициент прочности (табл. 2.1).

2.2 Расчет дорожных одежд по допустимому упругому прогибу

Требуемая прочность дорожной одежды под нагрузкой от расчетного автомобиля по критерию упругого прогиба будет обеспечена, если соблюдается условие

Расчет дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу ведется в следующем порядке:

1 Определяют фактическую суточную интенсивность движения транспортных средств m-й марки в одном направлении на последний год срока службы дорожной одежды

где Qлет– расчетный объем вывозки древесины за неморозный период, м3; А– число дней работы в неморозный период; Qпол–нормативная рейсовая нагрузка автомобиля, м3.

Таблица 2.1 Требуемые минимальные коэффициенты прочности при заданных уровнях надежности для расчета дорожных одежд

2.Определяют приведенную расчетную интенсивность движения, т.е. среднесуточное приведенное к расчетной нагрузке число проездов всех колес, расположенных по одному борту автомобилей (автопоездов)

где Smcyм – суммарный коэффициент приведения воздействия на до-

рожную одежду транспортного средства m-й марки к расчетной нагрузке; n – число марок автомобилей.

При проектировании дорожных одежд в качестве расчетных приняты нормированные СниП предельные нагрузки на ось автомобилей (табл. 2.2).

Для лесовозных дорог в качестве расчетных принимаются нагрузки от автомобилей группа А, и коэффициент приведения Smсум находят по табл. 2.3, так как транспортный поток этих дорог состоит только из серийных транспортных средств.

Таблица 2.2

Расчетные нагрузки для автомобильных дорог

Таблица 2.3

Техническая характеристика лесовозных автопоездов

Окончание табл. 2.3

Примечание. В числителе дан показатель для автопоезда груженого, а в знаменателе – порожнего.

Для однополосных дорог значение Sсум принимается по табл.2.3 равным сумме для груженого и порожнего автопоездов, для двухполосных дорог с равнопрочными сторонами Sсум учитывается только для груженого автопоезда. Для двухполосных дорог с разнопрочными полосами

где Smcyм и Smcyм′ – суммарный коэффициент приведения воздействия

на дорожную одежду транспортного средства m-й марки к расчетной нагрузке соответственно груженого и порожнего автопоезда.

В том случае, если по автомобильной дороге обращаются транспортные средства, не указанные в табл. 2.3.

где n– число осей у данного транспортного средства.

Sn– коэффициент приведения номинальной динамической нагрузки Qn от колеса n-ой оси движущегося транспортного средства к расчетной динамической нагрузке Qрас.

Номинальная динамическая нагрузка от колеса каждой оси на покрытие определяется путем умножения номинальной статической нагрузки Qncm от

данного колеса, на динамический коэффициент Кдин , принимаемый равным 1,3

где Qn– номинальная динамическая нагрузка от колеса на покрытие; Qp– динамическая нагрузка от колеса расчетного автомобиля на по-

крытие;

β– показатель степени, принимаемый равным для дорожных одежд капитального типа 4,4; для облегченных – 3,0 и переходных– 2,0.

При определении расчетного значения номинальный статистический нагрузки для многоосных транспортных средств фактическую номинальную нагрузку на колесо, определенную по паспортным данным, следует умножать на коэффициент Кк, вычисляемый по формуле

где Бm– расстояние между осями тележки, м;

а,в,с–параметры, определяемые в зависимости от капитальности дорожной одежды и числа осей тележки по табл. 2.4.

Таблица 2.4

Значения параметров а,в,с

Примечание. В числителе – для капитальных и облегченных типов до-

рожных одежд, в знаменателе– для переходных.

Таблица 2.5 Рекомендуемые значения Трдг в зависимости от местоположения дороги

Примечание. Расчетным считается день, в течение которого темпе- ратурно-влажностное состояние грунта земляного полотна обеспечивает возможность накопления в нем или в малосвязных слоях дорожной одежды остаточной деформации.

3 Определяют суммарное расчетной число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности дорожной одежды за ее срок службы по формуле

где Трдг– число расчетных дней в году (табл. 2.5).

kп–коэффициент учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (табл. 2.6);

Таблица 2.6 Значения коэффициентов kп

Кс– коэффициент суммирования, определяется по табл. 2.7

q– показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам;

Тсл – расчетный срок службы дорожной одежды до капитального ре-

монта. Минимальная величина Тсл принимается для лесовозных дорог с капитальным типом покрытия из асфальтобетона 20 лет, облегченного типа – 15 лет, переходного – 6 лет.

4 Определяют величину минимального требуемого модуля упругости

Независимых от результата, полученного по формуле (2.10), требуемый модуль упругости должен быть не менее для дорог IV-в и III-в категории с переходным типом покрытия соответственно 50 и 100 МПа, для облегченных одежд с категорией дороги III-в – 150 ;II-в –200; I-в–210 МПа.

5 В зависимости от требуемого уровня надежности по табл. 2.1 выбираем требуемый коэффициент прочности Кпр и определяем общий расчетный модуль упругости дорожной одежды

Еоб = КпрEтр .

6 По табл. 2.8 определяют среднюю относительную влажность грунта Wср в долях от границы текучести WТ

Таблица 2.8

Среднее значение влажности грунта Wср(доли WТ)

Примечание. В выемках и малых насыпях, не отвечающих требованиям СНиП (см. таб.3.8), табличные значения увеличиваются на 0,03 Wт, а при высоте насыпей, превышающих требования СНиП,– не менее чем в 1,5 раза,

значения Wср принимают как для 1-го типа местности.

С учетом уровня надежности дорожной конструкции находят расчетные влажности грунта по формуле