29. Нежесткие дорожные одежды, принципы их конструирования и расчета. Расчетные нагрузки. Срок службы дорожной одежды
Устройство дорожной одежды по стоимости может достигать до 60% от стоимости всей дороги. Проектирование состоит из 2х расчетов, конструирование и расчет, которые взаимосвязаны.
Конструирование дорожных одежд заключается в:
-назначении типа покрытия;
-выборе для них наиболее подходящих материалов;
-определении количества слоев, целесообразном назначении их размеров (толщины) и размещении по глубине.
Модуль упругости слоев д.о.должен уменьшаться. Отношение соседних слоев по модулю упругости должно быть ≤ 5…6. Толщина слоев «сверху вниз» должна увеличиваться.
Отдельные слои д.о. не должны быть меньше минимальных значений
А/б крупнозернистый 6-7см
А/б мелкозернистый 3-5 см
А/б песчаный 3-4 см
(щебеночно-гравийное) щебень, гравий обработанные органическим вяжущим 8см
Щебеночно-гравийные с пропиткой органического вяжущего (свеху) 8 см
Щебеночно-гравийные на прочных основаниях ( каменном или обработанном вяжущим грунте) 8 см
Щебеночно-гравийные на песчаном основании ( не обработанном вяжущим) 15 см
Каменные материалы и грунта обработанные вяжущим 10 см
При укладке а/б на основание из материалов укрепленных цементом для ограничения появления трещин на покрытиях, толщина а/б для: капитальных д.б.более 18 см, облегченных более 12 см.
При конструировании дорожных одежд необходимо руководствоваться следующими принципами:
1. Конструкция дорожной одежды должна удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к дороге, и ожидаемым в перспективе составу и интенсивности движения.
При этом необходимо учитывать:
-категорию дороги;
-состав транспортного потока;
-интенсивность движения;
-напряженное состояние и механизм деформирования отдельных слоев и конструктивных элементов.
2. Конструкцию дорожной одежды нужно выбирать типовую или вновь разрабатывать для каждого участка дороги или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями, одинаковыми расчетными нагрузками. 3. Должны быть широко использованы местные материалы с предварительной переработкой или укреплениями. 4. Надо стремиться к созданию конструкции наименее материалоемкой и уменьшению количества слоев. 5. Следует учитывать региональный опыт строительства и службы дорог в заданном конкретном районе. 6. Необходимо учитывать природно-климатические особенности и гидрологические условия местности. 7. Необходимо предусматривать проезд построечного транспорта по основанию
При выборе материалов для устройства слоев дорожной одежды необходимо учитывать:
Покрытия и верхние слои основания испытывают значительное напряжение и температурные воздействия. Поэтому они должны быть монолитными, водо-, морозо- и термостойкими. Слои, содержащие органические вяжущие, обладают лучшими деформационными качествами и теплофизическими свойствами, чем материалы и грунты, укрепленными не органическими вяжущими.
Нижние слои основания и дополнительные слои дорожной одежды должны совместно с верхними слоями и покрытием обеспечивать необходимую прочность, морозоустойчивость и дренирующую способность.
Материалы в конструкции дорожной одежды располагают по убыванию прочности в соответствии с затуханием по глубине от воздействия подвижных нагрузок.
Интенсивность
По дороге происходит движение автомобилей с различной нагрузкой на ось. Эти авто с различной интенсивностью воздействуют на покрытие и с различной интенсивностью изнашивают его.
За расчетный принимается тяжелый автомобиль доля которого составляет не менее 10% от общего количества машин с учетом перспективной интенсивности к концу межремонтного срока.
Группы авто
группа | Статическая нагрузка | Давление ρ, МПа | D, см ст/дин | |
ось | колесо | |||
А1 | 100 | 50 | 0,6 | 33/37 |
А2 | 110 | 55 | 0,6 | 34/39 |
А3 | 130 | 65 | 0,6 | 37/42 |
Б | 60 | 30 | 0,5 | 38/32 |
Авто группы А предназначены для дорог с усовершенствованным покрытием. Авто группы Б для дорог с низшим покрытием и для с/х дорог.
Фактическую нагрузку от колеса (от оси) в расчетах переводят в условную нагрузку
1 – 2х осная
2 – 3х осная/2х осная тележка
3 – 4х осная/3х осная тележка
Б – расстояние между передней и задней осью тележки
– общий коэф-т перехода фактической машины к условной с нагрузкой А и Б
Q дин – динамическая нагрузка от каждой из осей автомобиля
Q расч – расчетная нагрузка
β – коэф-т для : капитальное покрытие – 4,4
облегченное покрытие – 3,0
преходное покрытие – 2,0
- статическая нагрузка колеса учитывающая слияние колес тележки
Кс – коэф-т учитывающий влияние от прогиба соседних колес
Рн – нормативная нагрузка от колеса тележки
Тележка | a | b | Со |
двухосная | 1,7/1,52 | 0,43/0,36 | 0,5/0,5 |
трехосная | 2,0/1,6 | 0,46/0,28 | 1,0/1,0 |
Числитель – капитальное и облегченное покрытие
Знаменатель – переходное покрытие
При расчете дорожной одежды нагрузку на одиночную ось следует принимать:
I-II категория – 115 кН
III-IV категория – 100 кН
V категория – 60 кН
Грузоподъемность автомобиля | Переводной коэффициент | ||
А1 | А2 | А3 | |
1-2 т | 0,005 | 0,003 | 0,0015 |
2-5 т | 0,2 | 0,13 | 0,063 |
5-8 т | 0,7 | 0,46 | 0,22 |
>8 т | 1,25 | 0,82 | 0,40 |
автобусы | 0,7 | 0,46 | 0,22 |
Тягач с прицепом | 1,5 | 0,99 | 0,47 |
Срок службы дорожной одежды
Категория | Покрытие | Срок |
I | капитальное | 14,15-18 |
II | Капитальное | 11…15 |
III | Капитальное Облегченное | 11….15 10….13 |
IV | Капитальное Облегченное | 11….15 8….10 |
V | Облегченное Переходное | 8….10 3….8 |
- 1 Классификация автодорог. Подвижной состав на автодорогах. Габарит.
- 3. Основные элементы дороги в плане. План трассы, угол поворота. Расчёт элементов круговой кривой. Коэффициент удлинения.
- 4. Принципы трассирования. Вольный, напряженный и смешанный ходы при трассировании. Учет опорных точек, контурных и высотных препятствий.
- 5. Оформление продольного профиля. Основные элементы. Принцип проектирования. Нанесение проектной линии.
- 7. Назначение руководящих отметок и расчет контрольных точек в продольном профиле. Основные правила и методы проектирования продольного профиля.
- 8. Переломы продольного профиля, требующие устройства вертикальных кривых. Обеспечение видимости на выпуклых кривых. Минимальный радиус криволй из условия видимости.
- 9. Расчёт минимального радиуса вогнутой кривой продольного профиля. Видимость проезжей части на вогнутой кривой в ночное время.
- 10. Поперечный профиль земляного полотна насыпи. Площадь сечения насыпи и сливной призмы. Полоса отвода.
- 11 Поперечный профиль выемки. Площадь выемки. Выемка на косогоре.
- 12. Проектирование земельного полотна с учетом снегозаносимости. Выемки до 5 метров в районах с метелями и снегопадами, раскрытые выемки.
- 14. Основные элементы поперечного профиля двухполосной дороги, проезжая часть, обочина. Расчёт ширины проезжей части и основной площадки земляного полотна.
- 15. Объем земляных работ (вывод формулы)
- 19. Проектирование переходных кривых. Наибольшая и наименьшая длина переходной кривой. Разбивка переходных кривых в плане.
- 20. Вираж. Расчёт виража. Допустимый поперечный уклон и допустимые скорости на вираже.
- 21. Отгон виража. Длина отгона виража. Высотная разбивка отгона виража.
- 22 Пересечение и примыкание дорог на одном уровне. Обеспечение видимости. Устройство разделяющих островков. Расчет длины переходно-скоростных полос.
- 25.Обследование болот при трассировании дорог. Конструкции земляного полотна на болотах, определение дополнительного объёма грунта при возведении насыпи
- 29. Нежесткие дорожные одежды, принципы их конструирования и расчета. Расчетные нагрузки. Срок службы дорожной одежды
- 30. Расчёт конструкции дорожной одежды по условия сдвигоустойчивости. Действие нормальных и касательных напряжений. В конструкции дорожных одежд.
- 31. Расчёт дорожной конструкции на сопротивление монолитных слоёв усталостному разрушению на растяжение при изгибе.
- 32. Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость (основа расчёта). Понятие пучин и меры по их устранению.
- 33 Конструирование жестких дорожных одежд. Монолитные и сборные цементобетонные покрытия. Деформационные швы.
- 34. Вода в грунте. Водно-тепловой режим земляного полотна.
- 36. Проектирование водоотводных канав с перепадами
- 37. Нагорные канавы. Проектирование. Расчет нагорной канавы.
- 40. Расчет отверстия трубы с учетом аккумуляции ливневых вод перед водопропускными сооружениями
- 41. Виды дренажа. Конструкция закрытого дренажа. Перехватывающий дренаж.
- 42. Расчёт дренажа. Понижение уровня грунтовой воды.
- 43. Общие сведения о переходах через водотоки, типы переходов через реку. Характерные участки для реки. Типы речных русел. Основные характеристики речного потока.
- 44 Режимы питания рек. Расчет расхода воды по приближенным формулам.
- 45. Принятая вероятность превышения расчетного расхода воды при проектировании мостов. Графоаналитический метод определения расчетного расхода (уровня воды в реке) принятой вероятности.
- 47.Определение расчётного расхода вод в реках при коротком ряде наблюдений. Среднее значение, коэффициент вариации и асимметрии, расчётный расход принятой вероятности превышения.
- 48. Схемы мостовых переходов для безопасного пропуска паводковых вод. Расчет отверстия моста наименьшей длины. (Первая расчетная схема). Принципы расчета общего размыва под мостом.
- 50 Определение расчетного судоходного уровня. Расчет отметки проезжей части моста.
- 51. Сопряжение насыпи с мостом. Проектирование струенаправляющих дамб.
- 52. Проектирование подходов к мосту. Проектирование пойменной насыпи с учётом подпора воды и волны набега.
- 53. Эрозия почвы и образование оврагов. Проектирование дорог в овражистых районах.
- 54 Серпантина. Виды серпантины. Минимальное расстояние между двумя ветвями серпантины.
- 55. Расчет симметричной серпантины.
- 57. Водоотвод с городских улиц и дорог. Продольный профиль лотков. Расчёт расстояния между водоприёмными колодцами.
- 58. Классификация аэропортов и аэродромов. Общий план аэродрома. Основные элементы аэродрома.
- 59. Приаэродромная территория, аэротория, и полосы воздушных подходов.