Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость

Специальные меры по морозозащите требуются в случае, когда земляное полотно возводится из сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов.

Условие морозоустойчивости имеет вид;

H_факт ≥ H_доп ,

где H_факт – фактическая толщина дорожной одежды:

H_факт = ∑ h_i,

где h_i – толщины конструктивных слоев дорожной одежды;

H_доп – требуемая (допустимая) толщина дорожной одежды

При невыполнении условия увеличивают толщину стабильных слоев дорожной одежды. В основном за счет увеличения толщины наиболее дешевого, подстилающего слоя. Поэтому данный слой называют морозозащитным.

Проверим критерий морозостойкости дорожной одежды, т.к. грунт земляного полотна автомобильной дороги – песок пылеватый, относящийся по степени пучинистости к среднепучинистым грунтам

Определим фактическую толщину дорожной одежды:

H_факт = ∑ h_i = h₁+h₂+h₃+h₄ =4+6+36+50 = 96 см.

Для Могилевской области требуемая толщина составит 85 см.

Проверяем критерий морозостойкости дорожной одежды:

96 см ≥ 85см – условие выполняется.

Корректировка дорожной одежды не требуется.

Составление карточки дорожной одежды

Для заполнения таблицы необходимо рассчитать площади поперечного сечения каждого слоя на 1000 м² покрытия. Для монолитных материалов определяют расход в тоннах, для несвязных материалов в м³.

Нормы расхода материалов на 1000 м² покрытия (обочины)

Тип дорожной одежды	Наименование работ	Расход материалов						Обоснование
		А/б м/з горячий плотный тип Б марки II	А/б теплый к/з высокопорист.	ПГС укре. цементом	Песок к/з	ПГС природная
1	Верхний слой покрытия, 5 см	125					По расчету
1	Нижний слой покрытия, 7 см		175				По расчету
1	Основание из ПГС, укрепленной цементом, 22 см			484			По расчету
1	Песчаный слой, 60 см				1320		По расчету
	Укрепление обочин						По расчету

Расчет для монолитных материалов верхнего слоя покрытия.

Площадь поперечного сечения слоя составит:

S=[2∙(b/2+c)]∙h = 2∙(3,0+0,5)∙0,04=0,28 м²

где b,c,a –ширина проезжей части, краевой полосы и обочины соответственно,

h – толщина слоя.

Объем материала на 1000 м² получим в виде;

V=S*p*1000/2

где р - плотность материала. В курсовом проекте плотность асфальтобетона можно принять равной 2.5 т/м³, других материалов – 2.2 т/м³.

V=0.28*2.5*1000/2= 350 м³

Расчет для монолитных материалов нижнего слоя покрытия.

Площадь поперечного сечения слоя составит:

S=[2*(b/2+c)]*h = 2(3+0.5)*0.06=0.42 м²

где b,c,a –ширина проезжей части, краевой полосы и обочины соответственно,

h – толщина слоя.

Объем материала на 1000 м² получим в виде;

V=S*p*1000/2=0.42*2.5*1000/2= 525 м³

Норму расхода на 1000 м² покрытия из ПГС, укрепленной цементом для устройства основания определим по условию:

Площадь поперечного сечения слоя составит:

S=[2∙(b/2+c)]∙h = 2∙(3,0+0,5+0,25)∙0,22=1,65 м²

где b,c,a –ширина проезжей части, краевой полосы и обочины соответственно,

h – толщина слоя.

Объем материала на 1000 м² получим в виде;

V=S∙p∙1000/2∙(b/2+c),

где р - плотность материала.(а/б 2,5 т/м³, других материалов – 2,2 т/м³.

V=1,65∙2,2∙1000/(2*(3,0+0,5+0,25))=484 тонны

Расчёт нормы расхода на 1000 м² покрытия песка с/з для устройства дренирующего слоя:

Площадь поперечного сечения складывается из двух трапеций и двух треугольников.

Рис. 10 Схема для расчета площади поперечного сечения песчаного слоя

Определим толщину дренирующего слоя на откосе (h¹).

h¹=(b/2+c +a+h_вm)∙(i₀-i_п)+h

h¹=(3,0+0,5+1,5+0,52∙3)∙(0,03-0,02)+0,52=0,59 м

Определим площадь трапеции:

S_т=(h¹+h)(b/2+c +a+h_вm)/2=(0,59+0,52)(3,0+0,5+1,5+3∙0,52)/2=3,84 м²

Площадь треугольника определим по приближенной формуле;

S_тк=0.75(h¹)²∙m = 0,75(0,59)²∙3=0,78 м²

Общая площадь дренирующего слоя составит:

S=2(S_т +S_тк)=2∙(3,84+0,78)=9,24 м²

Расход на 1000 м² покрытия составит:

V=S∙1000/8= 9,24∙1000/7=1320 м³