- •Глава 2 Дорожная одежда
- •2.1. Конструктивные слои дорожной одежды
- •2.2. Определение требуемого модуля упругости
- •2.3. Назначение вариантов конструкции дорожной одежды и расчет по упругому прогибу
- •2.4. Последовательность расчёта
- •2.5. Сравнение вариантов дорожной одежды
- •2.6. Проверочный расчет конструкции дорожной одежды
- •2.6.1. Расчет сопротивления сдвигу в подстилающем грунте
- •2.6.2. Расчет сопротивления сдвигу в песчаном слое основания
- •2.6.3. Расчет сопротивления растяжению при изгибе асфальтобетонного покрытия
- •2.6.4. Расчет дорожной одежды на морозостойкость
- •2.7. Расход дорожно-строительных материалов на устройство дорожной одежды
- •Содержание
- •Глава 1. Общая часть…………………………………………………………………………………..
- •Глава 2. Дорожная одежда…………………………………………………………………………………….
- •Глава 3. Охрана окружающей среды………………………………………………………………………….
Нормы проектирования участка дороги
Таблица 5
№ п/п |
Показатели |
Величина показателя |
СниП 2.05.02-85 |
1 |
Расчетная перспективная (на 20 лет среднесуточная) интенсивность движения, авт/сут |
1590 |
|
2 |
Категория дороги |
III |
Табл. 1 |
3 |
Расчетная скорость, км/ч |
100 |
Табл. 1 |
4 |
Ширина полосы отвода (осреднения),м: на землях сельскохозяйственного назначения на землях, непригодных для сельского хозяйства |
26 36 |
|
5 |
Число полос движения |
2 |
Табл. 4 |
6 |
Ширина полосы движения, м проезжей части, м земляного полотна, м краевой укрепительной полосы, м |
3,5 7,0 12,0 0,50 |
Табл. 4 |
7 |
Рекомендуемый продольный уклон, ‰ |
≤30 |
п.4.20 |
8 |
Наибольший продольный уклон, ‰ |
50 |
Табл. 10 |
9 |
Радиусы кривых в плане, м: рекомендуемые наименьшие |
≥3000 600 |
п.4.20 Табл. 10 |
10 |
Радиусы вертикальных кривых в продольном профиле, м: рекомендуемые наименьшие вогнутых: рекомендуемые наименьшие |
≥70000 10000
≥8000 3000
|
п.4.20 Табл. 10 |
11 |
Рекомендуемые длины вертикальных кривых, м: выпуклых вогнутых |
≥300 ≥100 |
п.4.20 Табл. 10 |
12 |
Наименьшая расчетная видимость, м: поверхности дороги встречного автомобиля |
175 350 |
п.4.20 Табл. 10 |
13 |
Габарит мостов, м |
Г-9,5 |
|
Глава 2 Дорожная одежда
2.1. Конструктивные слои дорожной одежды
Дорожная одежда должна соответствовать общим требованиям, предъявленным к дороге, как транспортному сооружению и представляет собой уложенную на поверхность земляного полотна твердую монолитную конструкцию из материалов, хорошо сопротивляющихся воздействию климатических факторов и колес транспортных средств. Напряжение, возникающее при проезде автомобилей, затухают с глубиной. Это позволяет проектировать дорожную одежду, как многослойную конструкцию.
В дорожной одежде различают следующие слои:
а) покрытие- верхний наиболее прочный, относительно тонкий слой дорожной одежды, хорошо сопротивляющийся истиранию, ударным и сдвигающим нагрузкам от колес, а также воздействию природных факторов. Покрытие обеспечивает необходимые эксплуатационные качества дороги:
- ровность
-шероховатость
-беспыльность
-сопротивлению истиранию
В конструкцию покрытия входят: основной слой покрытия и слой износа.
б) основание – несущая прочная часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на расположенные ниже дополнительные слои или грунт земляного полотна;
в) дополнительные слои основания – слои между основанием и верхом рабочего слоя земляного полотна, обеспечивающие морозоустойчивость, дренирование дорожной одежды и верхней части земляного полотна.
По сопротивлению нагрузкам от автотранспортных средств и по реакции на климатические воздействия дорожные одежды подразделяют на одежды:
с жесткими покрытиями
с нежесткими покрытиями
Проектирование основано на использовании теории упругости и сводится к расчетам по четырем критериям:
-сдвигу
-растяжению на игибе
-упругому прогибу
-на морозоустойчивость.
2.2. Определение требуемого модуля упругости
Порядок расчета:
назначение типа дорожного покрытия.
Тип дорожного покрытия принимается согласно технической категории дороги, наличия местных дорожно-строительных материалов (прил.2, табл. 2,3). Для дороги III-й технической категории рекомендуется капитальный тип с усовершенствованным типом покрытия. Конструкция дорожной одежды рассчитывается с учетом расчетного автомобиля, который принимают согласно технической категории дороги (табл. 6).
Расчетный автомобиль Таблица 6
Категория дороги |
Статистическая нагрузка на ось, кН |
Давление на покрытие, МПА |
Расчетный диаметр следа колеса D, см |
Группа автомобиля |
I - III |
100 |
0,6 |
37 |
А |
IV - V |
60 |
0,5 |
32 |
Б |
Соответственно для автодороги III-й технической категории принимаем расчетный автомобиль группы А с расчетным диаметром следа колеса D=37 см, статической нагрузкой – 100 кН, давление на покрытие 0,6 МПа.
Определяется требуемые коэффициенты:
- уровня надежности
- уровня прочности ,
Констукции дорожной одежды в зависимости от категории автодороги (табл. 7)
Коэфициенты ,Таблица 7
Тип дорожной одежды и покрытия |
Категория дороги | ||
Капитального типа с усовершенствованным покрытием |
I – II III |
0,95 0,90 |
1,0 0,94 |
Облегченного типа с усовершенствованным покрытием |
II III – IV |
0,90 0,85 |
0,94 0,90 |
переходные |
IV - V |
0,60 |
0,63 |
Для рассматриваемого участка дороги: можно принять капитальный тип покрытия с коэффициентами: = 0,90; = 0,90.
Определяется интенсивность движения грузовых машин и автобусов на перспективный 20-й год по формуле (1)
=*=1762*0,73= 1286 авт./сут. , (1)
где, - интенсивность движения (по заданию );
- состав движения грузовых машин и автобусов ( по заданию = 0,65 + 0,08 = 0,73).
Суммарная интенсивность движения на конец расчетного периода (20 лет) Nсум.н. определяется по формуле (2):
= *= 917 авт/сут., (2)
где, - суммарная интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов;
- коэффициенты, показывающие увеличение интенсивности движения данного года относительно первого года эксплуатации дороги (табл.8)
Коэфициент увеличения интенсивности движения Таблица 8
Год эксплуатации дороги |
Величина коэффициента m при ежегодном росте интенсивности движения | |||||||||||
1% |
2% |
3% |
4% |
5% |
6% |
7% |
8% |
9% |
10% |
11% |
12% | |
8 |
1.08 |
1.17 |
1.27 |
1.37 |
1.48 |
1.59 |
1.72 |
1.85 |
1.98 |
1.98 |
2.14 |
2.48 |
10 |
1.11 |
1.22 |
1.34 |
1.48 |
1.63 |
1.79 |
1.97 |
2.16 |
2.36 |
2.36 |
2.59 |
3.11 |
15 |
1.16 |
1.35 |
1.56 |
1.80 |
2.08 |
2.40 |
2.76 |
3.17 |
3.17 |
3.64 |
4.18 |
5.47 |
20 |
1.22 |
1.49 |
1.49 |
2.19 |
2.65 |
3.21 |
3.87 |
4.66 |
4.66 |
5.60 |
6.73 |
9.65 |
Согласно технической категории и принятого типа покрытия расчет ведется на движение, которое ожидается к концу срока до очередного капитального ремонта. Этот срок принимается для дорог с покрытием капитального типа 15 лет, с усовершенствованно-облегченными – 10 лет и переходного типа – 8 лет.
Для рассматриваемого примера принимаем: = 3,87 ,= 3,87.
Согласно инструкции, полученную суммарную интенсивность движения пересчитываем на одну полосу движения в зависимости от числа полос движения проезжей части по формуле (т.к. автодорога III-й категории имеет 2 полосы движения) (3):
Nрасч.=0,7*Nсум. прив.=0,7 * 917 = 642 авт/сут., (3).
Определяем расчетную, приведенную к расчетному автомобилю, интенсивность движения по формуле: (4)
= **+**+ … авт/сут., (4)
где, , ,- относительная часть автомобилей разных марок в общем составе движения, принимаемая в долях процента (согласно задания):ЗИЛ-130 – 0,30, МАЗ 500 А – 0,05, КАЗ 608Б – 0,08, ЗИЛ ММЗ-554 – 0,09, КРАЗ 256Б – 0,05, КамАЗ-5511 – 0,12 , ЛиАЗ 677 – 0,04; автобусы: не учитываются.
, ,– коэффициент приведения автомобилей разных марок к расчетному автомобилю (прил.2 табл. 4).
Для рассматриваемого участка дороги:
= 642*0,03*0,20 + 642*0,05*1,04 + 642*0,08*0,10 +642*0,11*0,15 + 642*0,03*3,48 + +642*0,12*1,05= 292 авт/сут
Минимальный модуль упругости принимают (табл. 9) в зависимости от категории дороги, количества автомобилей на одну полосу движения и типа покрытия.
Минимально допустимое значение модуля упругости Таблица 9
Категория дороги |
Количество расчетных автомобилей на одну полосу |
Покрытие (тип) | |||
групп А |
групп Б |
капитальное |
облегченное |
переходное | |
I |
500 |
-- |
230 |
-- |
-- |
II |
150 |
-- |
200 |
180 |
-- |
III |
70 |
-- |
180 |
160 |
-- |
IV |
-- |
70 |
-- |
125 |
65 |
V |
-- |
50 |
-- |
100 |
50 |
Для рассматриваемого участка дороги III-й категории = 180 МПа – для капитального типа покрытия.
Определяем требуемый модуль упругости в зависимости от группы расчетного автомобиля и расчетной приведенной интенсивности движения (прил.3, рис. 10).
Для рассматриваемого участка дороги = 234 МПа; сравниваемси т.к., то принимаем= 234 МПа для проектируемой конструкции дорожной одежды.