Проектирование мероприятий по повышению прочности и стабильности рабочего слоя земляного полотна

5.5 Проектирование мероприятий по повышению прочности и стабильности рабочего слоя земляного полотна

5.5.1 Для повышения прочности и стабильной работы конструкции дорожной одежды во времени с учетом сезонного воздействия (изменения) природно-климатических факторов предусматривают мероприятия по увеличению прочности грунта рабочего слоя в расчетный период, повышению его стабильности в годовом цикле и уменьшению его переувлажнения.

Типовые решения сохранения стабильности свойств рабочего слоя земляного полотна принимают по П2 к СНиП 2.05.02.

5.5.2 Стабилизация грунта рабочего слоя земляного полотна укреплением вяжущими веществами рекомендуется при модуле упругости грунта менее 45 МПа или фактической влажности грунта более 0,7W_Т (где W_Т — предел текучести грунта, %). Стабилизированные верхние слои земляного полотна рассматривают как самостоятельные слои дорожной одежды и включают в расчет.

6  Расчет нежестких дорожных одежд на прочность

6.1  Основные положения

6.1.1 Для того чтобы обеспечить требуемую надежность и долговечность дорожной одежды, выполняют назначение толщины слоев дорожной одежды в вариантах, намеченных при конструировании, или осуществляют выбор материалов с соответствующими расчетными характеристиками при заданных толщинах слоев.

6.1.2 Для упрощения расчетов с помощью таблиц и номограмм реальные многослойные кон­струкции приводят к двухслойным и трехслойным.

При расчетах допускается использовать более сложные методы, если они дают результаты, идентичные решениям теории упругости для многослойных систем с анализом напряженно-дефор­мированного состояния конструкции.

В случае применения нетрадиционных конструкций дорожных одежд, не предусмотренных
настоящим техническом кодексом, допустимо производить их расчет на основании дорожных методических документов, утвержденных в установленном порядке.

6.1.3 Дорожные одежды на перегонах рассчитывают на кратковременное многократное приложение нагрузки. При этом в расчет дорожной одежды принимают значения модуля упругости и прочностных характеристик материалов и грунтов, определенных при времени действия нагрузки 0,1 с.

6.1.4 Дорожные одежды на автостоянках, обочинах, остановках общественного транспорта, перекрестках дорог, на подъездах к железнодорожным путям, трамвайным путям и т. п. участках рассчитывают на многократное действие нагрузки, а также на длительное однократное нагружение.

При расчетах дорожных одежд на длительное однократное нагружение используют значения прочностных характеристик материалов, определенные при времени действия нагрузки 600 с.

6.1.5 При расчете на прочность дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями необходимо учитывать особенности их поведения во время эксплуатации в зависимости от температуры окружающей среды.

При расчете грунта земляного полотна и слоев из неукрепленных материалов на сопротивление сдвигу модуль упругости асфальтобетонных слоев покрытия принимают при температуре 20 °С (приложения А и Б). При расчете асфальтобетонного покрытия на сопротивление усталостным разрушениям при растяжении при изгибе его характеристики принимают при температуре 0 °С (приложение Б). При расчете устойчивости асфальтобетонных покрытий к пластическим деформациям расчетную температуру принимают 50 °С.

6.1.6 Дорожные одежды по 6.1.4 необходимо пересчитывать на длительное статическое нагружение по сдвигу в грунте, в слоях из неукрепленных материалов, а также в слоях, обработанных органическим вяжущим. Кроме того, необходимо рассчитывать на растяжение при изгибе монолитные слои из материалов, содержащих неорганическое вяжущее.

6.1.7 Дорожные одежды рассчитывают с учетом критериев надежности. Для основных случаев проектирования допустимый (необходимый) коэффициент надежности К_н определяют как минимальное значение коэффициента прочности  в конце срока службы дорожной одежды в зависимости от категории дороги, типа дорожной одежды и принятой группы нагрузок в соответствии с таблицами 6.1 – 6.4.

6.1.8 Расчетные значения влажности грунтов, а также нормативное значение сопротивления растяжению при изгибе асфальтобетона назначают с учетом коэффициента надежности дорожной одежды (см. приложения А и Б).

Таблица 6.1 — Значения минимальных коэффициентов прочности дорожных одежд, предназначенных для движения группы нагрузок А₃

Дорожная одежда капитального типа

Значения коэффициентов для категории автомобильных дорог, предназначенных для движения группы нагрузок А₃

I

II

III, IV

Заданный коэффициент надежности К_н

0,98

0,95

0,98

0,95

0,98

0,95

0,90

Требуемый коэффициент прочности  по критерию

упругого прогиба

1,40

1,20

1,28

1,10

1,18

1,05

1,00

сдвигоустойчивости неукрепленных слоев

1,25

1,15

1,20

1,10

1,15

1,05

1,00

усталостного разрушения монолитных слоев при растяжении при изгибе

1,20

1,15

1,10

1,03

1,05

1,00

0,95

сдвигоустойчивости асфальтобетонных слоев дорожной одежды

1,30

1,25

1,30

1,25

1,20

1,15

1,10

устойчивости асфальтобетонных слоев к сов­местному воздействию транспортной нагрузки и природно-климатичес­ких факторов

1,30

1,25

1,30

1,25

1,20

1,15

1,10

Таблица 6.2 — Значения минимальных коэффициентов прочности дорожных одежд, предназначенных для движения групп нагрузок А₁ и А₂

Дорожная одежда капитального типа

Значения коэффициентов для категории автомобильных дорог, предназначенных для движения групп нагрузок А₁ и А₂

I

II

III

IV

Заданный коэффициент надежности К_н

0,98

0,95

0,98

0,95

0,98

0,95

0,90

0,95

0,90

0,85

Требуемый коэффициент прочности  по критерию

упругого прогиба

1,25

1,15

1,20

1,10

1,20

1,10

1,00

1,05

0,95

0,85

сдвигоустойчивости неукрепленных слоев

1,10

1,00

1,10

1,00

1,10

1,00

0,94

1,00

0,94

0,90

усталостного разрушения монолитных слоев при растяжении при изгибе

1,10

1,00

1,10

1,00

1,10

1,00

0,94

1,00

0,94

0,90

Таблица 6.3 — Значения минимальных коэффициентов прочности дорожных одежд, предназначенных для движения группы нагрузок А₁

Дорожная одежда облегченного типа

Значения коэффициентов для категории автомобильных дорог, предназначенных для движения группы нагрузок А₁

III

IV

V

Заданный коэффициент надежности К_н

0,95

0,90

0,90

0,85

0,80

0,80

0,75

0,70

Требуемый коэффициент прочности  по критерию

упругого прогиба

1,17

1,10

1,06

1,02

1,00

0,98

0,94

0,90

сдвигоустойчивости неукрепленных слоев

1,00

0,94

0,90

0,87

0,94

0,87

0,84

0,80

усталостного разрушения монолитных слоев при растяжении при изгибе

0,98

0,93

0,85

0,80

0,78

0,77

0,76

0,75

 

Таблица 6.4 — Значения минимальных коэффициентов прочности дорожных одежд, предназначенных для движения группы нагрузок А₁

Дорожная одежда переходного и низшего типов

Значения коэффициентов
для категории автомобильных дорог, предназначенных для движения группы нагрузок А₁

IV

V, VI

Заданный коэффициент надежности К_н

0,85

0,80

0,75

0,80

0,75

0,70

Требуемый коэффициент прочности  по критерию

упругого прогиба

1,06

1,02

1,00

1,06

0,98

0,90

сдвигоустойчивости неукрепленных слоев

0,90

0,87

0,85

0,94

0,87

0,80

 

6.1.9 Основанием для выбора срока службы дорожной одежды является задание заказчика и технико-экономическое обоснование в зависимости от категории автомобильной дороги, типа дорожной одежды, вида покрытия и коэффициента надежности дорожной одежды. Рекомендуемые расчетные сроки службы дорожной одежды приведены в таблице 6.5.