Расчет конструкции дорожной одежды в целом по допускаемому упругому прогибу

Конструкция нежесткой дорожной одежды в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба при условии:

где

Е_об - общий расчетный модуль упругости конструкции, МПа;

Е _min - минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;

- требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности (см. табл. 12.3).

Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по формуле:

Е _min = 98,65[lg(S N_p) - c ], МПа, где (12.4)

S N_p - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды, устанавливаемое по формуле (12.3);

с - эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН - 3,55; 110 кН - 3,25; 130 кН - 3,05; для промежуточных значений расчетной нагрузки значение параметра с определяют путем интерполяции.

Формулой (12.4) следует пользоваться при S N_p > 4×10⁴. Для дорог в V дорожно-климатической зоне минимальный требуемый модуль упругости, определенный по формуле (12.4), следует уменьшить на 15 %. Независимо от результата, полученного по формуле (12.4), минимальный требуемый модуль упругости должен быть не менее указанного в табл. 12.12.

Таблица 12.12.

Минимальные значения требуемого модуля упругости

Общий расчетный модуль упругости проектируемой конструкции дорожной одежды определяют с помощью номограммы (рис. 12.2), построенной на основе решения задачи теории упругости для двухслойной системы. Приведение многослойной конструкции к эквивалентной однослойной ведут послойно снизу вверх, начиная с подстилающего грунта.

Рис. 12.2. Номограмма для определения общего модуля упругости двухслойной системы E_общ

Таблица 12.13.

Нормативные значения модулей упругости грунтов

Примечание. Классификация песков дана по ГОСТ 25100-95. Однородные выделяются по указаниям СНиП.

Расчетные значения модулей упругости грунтов принимают в соответствии с данными табл. 12.13 в зависимости от расчетной влажности грунта рабочего слоя.

Расчетную влажность дисперсного грунта W_p (в долях от влажности на границе текучести W_T) при суммарной толщине слоев дорожной одежды Z ₁ ³ 0,75 м определяют по формуле:

где

- среднее многолетнее значение относительной (в долях от границы текучести) влажности грунта, наблюдавшееся в наиболее неблагоприятный (весенний) период года в рабочем слое земляного полотна, отвечающего нормам СНиП по возвышению над источниками увлажнения, на дорогах с усовершенствованными покрытиями и традиционными основаниями дорожных одежд (щебень, гравий и т.п.) при суммарной толщине одежды до 0,75 м, определяемое по табл. 12.14 в зависимости от дорожно-климатической зоны и ползоны (рис. 12.3 и табл. 12.19), схемы увлажнения земляного полотна и типа грунта:

Таблица 12.14.

Среднее значение влажности грунта

Примечание. Табличными значениями можно пользоваться только при обеспечении возвышения земляного полотна в соответствии со СНиП. На участках, где возвышение не обеспечивается (например, в нулевых местах и в выемках с близким залеганием грунтовых вод), величина назначается индивидуально по данным прогнозов, но она должна быть не менее чем на 0,03 выше табличных значений.

Рис. 12.3. Карта дорожно-климатических зон и подзон:
- границы дорожно-климатических зон;
- границы дорожно-климатических подзон

- поправка на особенности рельефа территории, устанавливаемая по табл. 12.15;

- поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин, устанавливаемая по табл. 12.16;

Таблица 12.15.

Поправки на особенности рельефа территории

№ п/п	Тип местности по рельефу	Поправка
	Равнинные районы	0,00
	Предгорные районы (до 1000 м в.у.м.)	0,03
	Горные районы (более 1000 м в.у.м.)	0,05

Таблица 12.16.

Поправки на конструктивные особенности проезжей части и обочин

№ п/п	Конструктивная особенность	Поправка в дорожно-климатических зонах
II	III	IV	V
	Наличие основания дорожной одежды, включая слои на границе раздела с земляным полотном, из укрепленных материалов и грунтов: крупнообломочного грунта и песка супеси пылеватых песков и супесей, суглинка, зологрунта
0,04	0,04	0,03	0,03
0,05	0,05	0,05	0,04
0,08	0,08	0,06	0,05
	Укрепление обочин (не менее 2/3 их ширины):
асфальтобетоном	0,05	0,04	0,03	0,02
щебнем (гравием)	0,02	0,02	0,02	0,02
	Дренаж с продольными трубчатыми дренами	0,05	0,03	-	-
	Устройство гидроизолирующих прослоек из полимерных материалов	0,05	0,05	0,03	0,03
	Устройство теплоизолирующего слоя, предотвращающего промерзание	Снижение расчетной влажности до величины полной влагоемкости при требуемом Купл грунта
	Грунт в активной зоне земляного полотна в "обойме"	Снижение расчетной влажности до оптимальной
	Грунт, уплотненный до Купл = 1,03-1,05 в слое 0,3-0,5 м от низа дорожной одежды, расположенного ниже границы промерзания	-0,03	-0,03	-0,03	-0,03
	0,05	0,05	0,05

Примечание. Поправки при мероприятиях по п.п. 1 и 2 следует принимать только при 1-й схеме увлажнения рабочего слоя, а по п. 5 - при 2-й и 3-й схемах.

- поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной одежды, принимаемая по рис. 12.4;

t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности К_н:

Рис. 12.4. Графики для определения поправки на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной одежды:
1 - для исходной* относительной влажности 0,75 W_т; 2 - то же, для 0,80 W_т; 3 - то же, для 0,85 W_т; 4 - то же, для 0,90 W_т

Расчетные значения модулей упругости материалов допускается принимать по табл. 12.17. Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, необходимо принимать во всех климатических зонах при температуре +10 °С по табл. 12.17.

Таблица 12.17.

Нормативные значения кратковременного модуля упругости асфальтобетонов различных составов (при расчете конструкции по допускаемому упругому прогибу и по условию сдвигоустойчивости)

Примечания: 1. Модули упругости пористого и высокопористого асфальтобетона даны применительно к песчаным смесям. При температуре от 30 до 50 °С модули упругости для мелкозернистых смесей следует увеличить на 10 %, а для крупнозернистых смесей на 20 %.

2. При расчете на упругий прогиб принимать при t° = +10°.

К_н................................. 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 0,98

t.................................... 0,52 0,68 0,84 1,06 1,32 1,71 2,19

Расчет по допустимому упругому прогибу (по требуемому модулю упругости) ведут в следующей последовательности:

определяют минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции по формуле (12.4);

назначают модули и предварительно толщины слоев конструкции (кроме толщины основания);

выполняя расчет конструкции сверху вниз, определяют с помощью номограммы (см. рис. 12.2) эквивалентные модули упругости на поверхности каждого конструктивного слоя.

Дата добавления: 2015-06-04; Просмотров: 3560; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!