Конструирование дорожной одежды

Приложение Д

(справочное)

 

Примеры расчетов

Д.1 Расчет 1

Д.1.1 Требуется запроектировать дорожную одежду при следующих исходных данных:

— дорога располагается во II дорожно-климатической зоне, в г. Минске;

— категория дороги — А по СНБ 3.03.02;

— расчетный срок службы дорожной одежды Т_сл, установленный заказчиком, — 12 лет;

— приведенная к нормативной статической нагрузке Q_n = 115 кН интенсивность движения транспортных средств на начало срока службы N_p = 1000 ед/сут, показатель изменения интенсивности движения q = 1,02;

— грунт земляного полотна — песок пылеватый.

Конструирование дорожной одежды

Д.1.2 В соответствии с рисунком 7.1 сроку службы покрытия Т_сл = 12 лет соответствует уровень надежности Р = 0,96. Данным параметрам соответствует щебеночно-мастичный асфальтобетон. Конструкция дорожной одежды выбирается в соответствии с рисунком 7.3 и имеющимися в наличии дорожно-строительными материалами.

Расчет дорожной одежды на прочность и деформационную устойчивость материалов слоев

Д.1.3 Вычисляется суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки за срок службы по формуле (8.6) при Т_рдг = 145 дней, k_n = 1,4 (см. таблицу 8.2).

Откуда åN_p = 2 484 720 ед/сут.

Д.1.4 Расчетные характеристики материалов конструктивных слоев определяются по результатам лабораторных испытаний. В данном примере принимаем расчетные характеристики по табли­це Б.1 (увеличение значений расчетных характеристик за счет применения битума БНД 60/90 для материалов двух верхних слоев).

Для конкретного примера данные характеристики представлены в таблице Д.1.

Таблица Д.1

Материал слоя

Толщина слоя  см

Модуль упругости Е_i, МПа,
при температуре, ^оС

Угол внутреннего трения φ

Внутреннее сцепление С, МПа

Прочность на изгиб R_u, МПа

Предельная структурная прочность R_c, МПа

Асфальтобетон щебеночно-мастичный по СТБ 1033 (глубина проникания иглы при температуре применя­емого битума 25 °С — 70 мм^–1)

43°

0,38

8,1

13,5

Асфальтобетон мел­козернистый порис­тый марки I по СТБ 1033 с массовой долей фракций мине­ральной части по таблице 6.2 (глубина проникания иглы при температуре применяемого битума 25 °С — 70 мм^–1)

40°

0,38

6,8

10,1

Окончание таблицы Д.1

Материал слоя

Толщина слоя   см

Модуль упругости Е_i, МПа,
при температуре, ^оС

Угол внутреннего трения φ

Внутреннее сцепление С, МПа

Прочность на изгиб R_u, МПа

Предельная структурная прочность R_c, МПа

Асфальтобетон круп­нозернистый пористый по СТБ 1033
с массовой долей фракций минеральной части по таблице 6.3

41°

0,25

4,7

6,8

Щебень оптимального состава с максимальным размером зерен 40 мм
(с массовой долей фракций минеральной части по таблице 6.4)

48°

0,08

—

—

Песок природный по ГОСТ 8736

32°

0,004

—

—

Песок пылеватый

—

25°

0,005

—

—

 

Д.1.5 Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта, по номограмме на рисунке 8.3.

= 66/130 = 0,51;

 = 40/38 = 1,05;

Е_5об = 101.

= 101/500 = 0,20;

= 18/38 = 0,47;

Е_4об = 173.

= 173/1700 = 0,10;

= 10/38 = 0,26;

Е_3об = 258.

= 258/2250 = 0,11;

= 7/38 = 0,18;

Е_2об = 326.

= 326/2750 = 0,12;

= 4/38 = 0,11;

Е_1об = 360.

Требуемый общий модуль упругости определяем по формуле (8.5):

= 236 МПа.

Коэффициент запаса прочности составляет К_пр = = 360/236 = 1,52.

Требуемый минимальный коэффициент запаса прочности К_i по рисунку 8.1 равен 1,23 для уровня надежности Р = 0,96 и срока службы Т_сл = 12 лет.

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому
упругому прогибу.

Расчетная схема конструкции дорожной одежды представлена на рисунке Д.1.