Дорожная одежда, Конструирование - расчет прочности, морозоустойчивости и осушения дорожной одежды нежесткого типа, Конструирование дорожной одежды - Конструкции земляного полотна и дорожной одежды

Конструирование - расчет прочности, морозоустойчивости и осушения дорожной одежды нежесткого типа

Дорожная одежда рассчитывается для насыпи с ПК25 по ПК50.

Исходные данные:

Категория дороги - II.

Перспективная интенсивность движения автотранспорта на 20 лет в обоих направлениях

N20 = 11670 авт/сут.

Ежегодный прирост интенсивности движения автотранспорта - 4 %.

Дорожно-климатическая зона - II.

Подзона - 2

Вид грунта - песок среднезернистый.

Тип местности по увлажнению -2.

Расчетный автомобиль группы А2:

Р - статическая нагрузка на одиночную ось, Р = 110 кН;

Р - давление на покрытие, р = 0,60МПа;

D - расчетный диаметр следа колеса, D = 39 см, DСт = 34 см.

Уровень грунтовых вод, считая от низа дорожной одежды - 1,5 м

Срок службы дорожной одежды - ТСл= 15лет.

Требуемый уровень надежности и соответствующий ему коэффициент прочности (табл. 3.1 ОДН):

KН = 0,98;

KПр = 1,38- по упругому прогибу;

KПр= 1,10 - по сдвигу и изгибу.

Расчет дорожной одежды выполняется по ОДН 218.046-01 "Проектирование дорожных одежд нежесткого типа [1].

Конструирование дорожной одежды

H1 = 7 см Мелкозернистый плотный асфальтобетон марки 1 тип Б на битуме БНД 90/130

H2 =10 см Крупнозернистый пористый асфальтобетон марки 1 на битуме БНД 90/130

H3 = 23см Щебень фр. 40-70 мм из прочных изверженных пород, уложенный по способу заклинки (легкоуплотняемый, П.3.9)

H4 =55 см Песок среднезернистый с содержанием пылеватых и глинистых частиц 5 %

Грунт - супесь легкая (h = 1,2 м)

Таблица 2. Расчетные характеристики материалов

Наименование материалов

Е, МПа

Сопротивление растяжению при изгибе R0, МПа

M

С, МПа

, град.

T = 10С

T = 20С

На изгиб

NP=1

NР=105

NP=1

NP=106

1. А/б мелкозер-нистый плотный БНД 90/130

2400

1200

3600

9,5

5,0

5,4/6,3

2. А/б крупнозер-нистый пористый БНД 90/130

1400

800

2200

7,8

4,0

6,3/7,6

3. Фракционный щебень с заклинкой мелким щебнем (легкоуплотняемый)

450

450

450

4. Песок средней крупности с содержанием пылевато-глинис-той фракции 5 %

120

120

120

0,005 МПа

0,002 МПа

330

260

Значения модулей упругости слоев асфальтобетона необходимо принимать по прил. 3, 1-9 ОДН в зависимости от температуры воздуха, материалов дорожной одежды (прил. 2, табл. 4-9 ОДН).

Согласно п. 3.33. ОДН при расчете дорожных одежд по условию сдвигоустойчивости значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, принимают соответствующими температурам, указанным в табл. 3.5. Для IIкатегории дороги t = +20 0C

Расчетная влажность грунта определяется по формуле:

WР = (WСр + 1 - 2) (1 + 0.1t) -3,

Где WСр= 0,62 - среднее многолетнее значение относительной влажности грунта

    1 - поправка на особенности рельефа; 2 - поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин (табл. П.2.3 ОДН);

T - коэффициент нормированного отклонения (табл. Прил. 4.2. ОДН);

3 - поправка по рис. 1.1 прил. 2 ОДН при толщине дорожной одежды более 0,75 м и WСрБолее 0,75.

Расчет Wр выполнен при следующих значениях величин: WСр= 0,68;

= 0; 1= 0;2 = 0; t= 2,19; 3= 0 (приWСр< 0,62)

WР = (0,62+0,00-0,00)(1+0,1х2,19) = 0,756

Таблица 3. Определение расчетной интенсивности движения автотранспорта в обоих направлениях

Тип автомобиля

NT = 20, авт/сут

КI (SM)

NT 20КI, авт/сут

Легкие грузовые грузоподъемностью 1-2 т

300

0,005

1,5

Средние грузоподъемностью 2-5 т

600

0,2

120

Тяжелые грузоподъемностью 5-8 т

2480

0,7

1736

Очень тяжелые грузоподъемностью более 8 т

250

1,25

312,5

Автопоезда

100

1,25

125

Автобусы

20

0,7

14

Итого:

3750

NT 20КI, = 2309

Интенсивность движения на одну полосу на 1 год эксплуатации дороги

NПр T=1 = fПол( (NT =20 КI)) / q19,

Где - коэффициент, учитывающий числополос движения и распределение движения по ним. При двух полосах движения = 0,55 (табл. 3.2 ОДН);

Q = 1 + r / 100 = 1+4/100= 1,04,

Где r = - ежегодный рост интенсивности движения автотранспорта.

NПр T=1 = 602,77 авт/сут

NР = NПр T=1 ((qTp - 1) / (q - 1)) 0.7 TРдг КN=

= 602,77-(1,0415 - 1) / (1,04 - 1))- 0,7-135-1,49 = 1 699 462,55 авт,

Где TРдг - количество дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции ("опасные" дни), TРдг = 135 дней (прил. 6, табл. 1 ОДН);

КN - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, КN = 1,49 (ОДН, табл. 3.3);

TP = 15 лет.

NР = 1 699 462,55 авт

Расчетные характеристики грунта определяются в зависимости от расчетной влажности и суммарного количества приложений нагрузки по ОДН (табл. П.2.4, П. 2.5 )Wр= 0,756 и ?Nр= 1699 463 авт/сут:

ЕГр= 44,76 МПа, с = 0,003 МПа; сСт = 0,011 МПа, ц = 12, цСт = 35,

Где сСт и цСт - при единичной нагрузке.

Расчетные характеристики песка определяются в зависимости от суммарного количества приложений нагрузки по ОДН (табл. П.2.5, П. 2.6) ?Nр= 1 699 463 авт/сут:

ЕП = 120 МПа; сД = 0,002 МПа; сСт = 0,005 МПа, цД = 26; цСт = 33.

Похожие статьи




Дорожная одежда, Конструирование - расчет прочности, морозоустойчивости и осушения дорожной одежды нежесткого типа, Конструирование дорожной одежды - Конструкции земляного полотна и дорожной одежды

Предыдущая | Следующая