- •Курсовая работа
- •Введение
- •1. Характеристика условий проектирования.
- •2. Проектирование нежесткой дорожной одежды.
- •2.1. Определение расчетной интенсивности и требуемого модуля упругости.
- •2.2. Конструирование дорожной одежды нежесткого типа.
- •2.3. Расчет дорожной одежды на прочность.
- •2.3.1 Расчет конструкции по допускаемому упругому прогибу:
- •2.3.2 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта:
- •2.3.3 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе:
- •2.4 Проверка конструкции дорожной одежды на морозоустойчивость.
- •2.5 Расчет конструкции дорожной одежды на осушение.
- •3. Проектирование жесткой дорожной одежды.
- •3.1 Определение расчетной интенсивности и суммарного расчетного числа приложения приведенной расчетной нагрузки.
- •3.2. Конструирование дорожной одежды жесткого типа.
- •3.3 Расчет дорожной одежды.
- •3.3.1 Назначение расчетных параметров:
- •3.3.2 Расчет монолитного цементобетонного покрытия:
- •3.3.3 Расчет параметров конструкций деформационных швов:
- •3.3.4 Расчет по сдвигу в грунте земляного полотна:
- •3.4 Проверка конструкции дорожной одежды на морозоустойчивость.
- •3.5 Расчет конструкции дорожной одежды на осушение.
1. Характеристика условий проектирования.
Район проектируемой дороги – Архангельская область – находится во II дорожно-климатической зоне, II1 подзоне.
Климат суровый, характерна неустойчивость погоды.
Глубина залегания грунтовых вод – 4,0 м.
Тип местности по условиям увлажнения 2-й, характерными признаками которого являются необеспеченный сток поверхностных вод и залегание грунтовых вод на достаточной глубине, вследствие чего не оказывающих влияния на условия увлажнения верхней толщи. Участок проектируемой дороги проходит в выемке и возвышение поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод превышает требования табл.21 [1] более чем в 1,5 раза, поэтому схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна 2-я – источниками увлажнения являются кратковременно стоящие (до 30 суток) поверхностные воды и атмосферные осадки.
Грунт рабочего слоя земляного полотна – супесь легкая крупная. Данный грунт по степени пучинистости относится ко II группе – слабопучинистый грунт (в соответствии с табл.7 Приложения 2 [1]), поэтому допускается его применение в рабочем слое на глубине 1м от поверхности асфальтобетонных покрытий (п. 6.14 [1]).
Рис.1 Схема поперечного профиля проектируемого участка дороги.
В Архангельской области осуществляется добыча бокситов, известняков и глин для цементного производства. Из общераспространенных полезных ископаемых наибольшим спросом пользуются магматические и метаморфические породы для производства щебня (граниты, гранито-гнейсы, базальты), ПГС, песок.
Перспективная интенсивность движения составляет 1356 авт/сут, что соответствует интенсивности III технической категории дороги.
2. Проектирование нежесткой дорожной одежды.
2.1. Определение расчетной интенсивности и требуемого модуля упругости.
Перспективный состав движения и данные о нагрузках, передаваемых на дорожное покрытие рассматриваемыми транспортными средствами, приведены в табл. 1:
Таблица 1
Марка транспортного средства |
Количество проездов |
Нагрузка на покрытие от заднего колеса, кН | ||
% |
авт/сут |
неподв. Qн |
движущ. Qд | |
МАЗ – 500А |
18 |
244,08 |
50 |
65 |
ЗИЛ – 130 – 76 |
10 |
135,60 |
39,5 |
51,4 |
МАЗ – 503А |
21 |
284,76 |
50 |
65 |
ЗИЛ – 131В |
19 |
257,64 |
20,3 |
26,4 |
Икарус – 255 |
16 |
216,96 |
46,5 |
60,4 |
Легковые автомобили |
16 |
216,96 |
|
|
В соответствии с п.3.18 [2] при проектировании дорожных одежд в качестве расчетного типа автомобиля используют наиболее тяжелый автомобиль из систематически обращающихся по дороге, доля которых составляет не менее 10%. Из вышеперечисленных транспортных средств данным требованиям наиболее удовлетворяет автомобиль МАЗ – 503А, поэтому за расчетную принимается нагрузка группы А1 со следующими параметрами (Табл. 2):
Таблица 2
Группа расчетной нагрузки |
Нормативная статическая нагрузка на ось, кН |
Нормативная статическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля, кН |
Расчетные параметры нагрузки | |
Р, МПа |
D, см | |||
А1 |
100 |
50 |
0,60 |
37/33* |
* – в числителе – для движущегося колеса, в знаменателе – для неподвижного.
Величина приведенной к расчетной нагрузке интенсивности на последний год срока службы определяется по формуле:
,
где - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение
движения по ним, при двухполосном движении (табл. 3.2 [2]);
- общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного
потока;
- число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m-й
марки;
- суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду
транспортного средства т-й марки к расчетной нагрузке, определяется в
соответствии с п.П.1.7 Приложения 1 [2].
Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы определяется по формуле:
,
где - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по
годам, ;
- расчетный срок службы дорожной одежды ( по табл. П.6.2 Приложения 6
[2]);
- коэффициент суммирования, определяется по табл. П.6.3 Приложения 6 [2]
в зависимости от показателя изменения интенсивности движения по годам и
срока службы дорожной одежды;
- расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному
состоянию деформируемости конструкции, определяется по табл. П.6.1
Приложения 6 [2];
- коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения
от среднего ожидаемого (табл. 3.3 [2]).
Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по эмпирической формуле:
,
где - эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось
100 кН – 3,55.