– предварительный отбор конкурентоспособных вариантов с учетом местных природных и проектных условий работы.
Вид, марку и тип асфальтобетона для покрытия назначают в соответствии с положениями действующих СНиП [1] и ГОСТ [6].
Несущий слой основания дорожных одежд капитального типа следует устраивать из прочных материалов (щебеночно-гравийно-пес- чаных смесей, обработанных вяжущими; фракционированного щебня, обработанного вязким битумом по способу пропитки или уложенного по принципу расклинки мелким щебнем или гранулированным активным шлаком, укрепленного по методу пропитки цементно-песчаной смесью, и т.п.).
На участках реконструируемых дорог, где устраивают новую дорожную одежду, проектирование дорожной одежды выполняют в соответствии с нормативными документами. При сохранении или использовании старой дорожной одежды следует руководствоваться положениями специальных нормативных документов на основе детальных данных о конструкции существующей дорожной одежды, состоянии ее конструктивных слоев и оценки способности этих слоев выполнять свои функции. Для получения исходных данных существующая дорожная одежда и рабочий слой земляного полотна должны быть детально обследованы с выполнением буровых и других работ и испытаний, позволяющих получить необходимую информацию. Количественную оценку прочности и морозостойкости конструкции осуществляют по методам, изложенным в [2, 4, 5].
Прочность конструкции оценивается величиной коэффициента прочности [2]. При оценке прочности конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу он определяется по формуле
Кпр |
l |
доп |
|
Еобщ |
, |
(1.1) |
|
|
Еmin |
||||
|
|
l |
|
|
||
где lдоп и l – соответственно допустимый и расчетный общий прогибы конструкции под расчетной нагрузкой; Еобщ и Еmin – соответственно расчетный и требуемый общие модули упругости конструкции, определяемые при расчетной нагрузке.
При оценке прочности конструкции по допускаемым напряжениям в конструктивных слоях коэффициент прочности определяют по формуле
6
Кпр |
|
доп |
, |
(1.2) |
|
|
|||||
|
|
расч |
|
||
|
|
|
|
||
где σрасч и σдоп – соответственно расчетные действующие и допустимые напряжения (нормальные или касательные) от расчетной нагрузки.
Расчетные значения модулей упругости грунтов и материалов допускается принимать в соответствии с указаниями прил. 2 и 3 [2]. Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, необходимо принимать во всех климатических зонах при температуре +10 °С по прил. 3, табл. П.3.2. [2].
При расчете дорожных одежд по условию сдвигоустойчивости значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, принимают соответствующими температурам (табл. 1.1).
Таблица 1.1
Расчетные температуры при проверке слоев асфальтобетонов на сдвигоустойчивость
Дорожно-климатическая зона |
I – II |
III |
IV |
V |
Расчетная температура, °С |
+20 |
+30 |
+40 |
+50 |
В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях наряду с требуемой прочностью и устойчивостью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд с помощью:
–использования непучинистых или слабопучинистых грунтов для сооружения верхней части земляного полотна, находящегося в зоне промерзания;
–осушения рабочего слоя земляного полотна, в том числе устройства дренажа для увеличения расстояния от низа дорожной одежды до уровня подземных вод, гидроизолирующих или капилляропрерывающих прослоек для перехода от 2-й или 3-й схемы увлажнения рабочего слоя земляного полотна к 1-й;
–использования для морозозащитного слоя непучинистых минеральных материалов, в том числе укрепленных малыми дозами минеральных или органических вяжущих;
–укладки теплоизолирующих слоев, снижающих глубину промерзания грунта под дорожной одеждой или полностью исключающих его;
7
–устройства основания дорожной одежды из монолитных материалов (типа тощего бетона или других зернистых материалов, обработанных минеральным или органическим вяжущим).
При проектировании дорожных одежд расчетную нагрузку принимают в зависимости от технической категории дороги [1]. Класс нагрузки К для нормативной нагрузки АК [3] следует принимать равным для автомобильных дорог категорий:
–IA, IБ, IB, II – 11,5;
–III и IV – 10;
–V – 6.
Для автомобильных дорог диаметр круга, равновеликий следу отпечатка колеса в статическом положении, должен быть равен 0,34 м, в движении – 0,39 м.
Используя материалы задания на выполнение проекта, по составу и интенсивности движения находим общий модуль упругости проектируемой дорожной одежды.
Программа Robur осуществляет расчет дорожной одежды нежесткого типа по ОДН 218.046-2001 [2], учитывая особенности назначения нагрузок по ГОСТ Р 52748 – 2007 [3], и распространяется на проектирование дорожных одежд на вновь сооружаемых дорогах и новых участках реконструируемых дорог.
Расчет на прочность, морозоустойчивость и осушение выполняется отдельно для каждого участка дороги, имеющего сходные грун- тово-гидрологические условия (один и тот же вид грунта земляного полотна и схему увлажнения рабочего слоя грунта), а также тип земляного полотна: насыпь, нулевые отметки или выемка.
Расчет на прочность выполняется с требуемым уровнем надежности, под которым понимают вероятность безотказной работы в течение межремонтного срока службы дорожной одежды.
Программа позволяет выбрать оптимальный вариант конструкции дорожной одежды по критерию минимальной стоимости.
1.2.Последовательность расчета нежесткой дорожной одежды
впрограмме Robur-Roadbed 4,2 ODN
1.Запустите программу по ярлыку Robur-Roadbed 4,2 ODN (рис. 1.1).
8
Рис. 1.1. Окно программы расчета дорожной одежды
2.В появившемся меню открывается окно Общие данные
(рис. 1.2).
Рис. 1.2. Окно Общие данные
9
Заполняем строки: Тип расчета, выбираем нежесткая дорожная одежда. Район проектирования (указываем область или край), На-
звание объекта.
По рис. П.2.2 [2] уточняем дорожно-климатическую зону района проектирования и по кнопке устанавливаем в окне Дорожно-клима-
тическая зона, а также Тип местности по рельефу.
Тип местности по рельефу выбираем по табл. П.2.2 [2]:
•равнинные районы;
•предгорные районы (до 1000 м над уровнем моря);
•горные районы (более 1000 м над уровнем моря).
Схема увлажнения рабочего слоя назначаем по приложению А.
Поправка на влажность ∆2W вводится в соответствии с приложением Б.
Номер района по количеству расчетных дней принимаем по приложению В.
Категория дороги принимаем по заданию на проектирование. Количество полос движения назначаем по технической катего-
рии дороги:
•I категория – 4 или 6 полос (учитываются только полосы, предназначенные для грузового движения);
•II – IV – 2;
•V – 1.
Номер полосы от обочины уточняют при проектировании многополосных покрытий. Обычно рассчитывают наиболее нагруженную полосу, ей является 1 полоса от обочины.
Заданную надежность и Тип дорожной одежды устанавливаем по табл. 3.1 [2].
Тип земляного полона устанавливаем по продольному профилю дороги. Тип земляного полотна:
•насыпь;
•нулевые места (рабочая отметка меньше 1 м);
•выемка.
Для расчета на морозоустойчивость дополнительно вводятся следующие данные:
Глубина промерзания грунта от поверхности покрытия при-
нимаем по рис. 4.4 [2].
Расстояние от низа дорожной одежды до расчетного УГВ, м,
принимаем по геологическим исследованиям или по заданию.
Коэффициент уплотнения грунта назначаем по приложению Г.
10