Курсовой проект-расчет нежестких дорожных одежд

ыкерыак2.doc

Характеристика района строительства
Район проложения дороги - Оренбургская область. Оренбургская область расположена в предгорьях Южного Урала. Граничит на юге с Казахстаном на западе и северо-западе – с Самарской областью на севере-с Республикой Татарстан. Главные реки: Урал с притоками Сакмарой Орью Илеком на юго-востоке области - бессточные озёра. Растительность – степи и лесостепи. Климат на территории Оренбургской области резко – континентальный континентальность нарастает с северо-запада на юго-восток. Такая особенность климата Оренбуржья объясняется значительной удалённостью территории от морей и близостью полупустынь Казахстана. Другой отличительной особенностью континентального климата является недостаточность атмосферных осадков годовая сумма которых колеблется от 450 мм. на северо-западе до 350 мм. на юге и юго-востоке области. Количество осадков подвержено годовым колебаниям: во влажные годы 500-700 мм. в засушливые – 140-160 мм.. Для Оренбуржья основными чертами являются: жаркое сухое лето холодная зима высокие годовые амплитуды температур которые растут в восточном направлении за счёт нарастания суровости зим. Среднемесячные значения температур: январь -148ºС февраль -142ºС март -73ºС апрель +52ºС май +150ºС июнь +197ºС июль +219ºС август +200ºС сентябрь +134ºС октябрь +45ºС ноябрь -40ºС декабрь -112ºС. Экстремальные значения температур: летом +42ºС зимой -43ºС.
В летний период преобладают ветры южного направления. В осенне-зимний – ветры преимущественно восточного направления иногда сменяющиеся на юго-западное направление. Данный район проектирования дороги принадлежит к 3 и 4 дорожно-климатическим зонам. Глубина промерзания грунтов в Оренбургской области составляет 12 м.
Определение категории капитальности дорожной одежды.
Используя коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю определяем расчетную интенсивность движения.
% содержания в потоке
Интенсивность в физ. ед.
Коэффициент приведения
Расчетная интенсивность движения в привед.ед.сут.
В соответствии со СНиП (1) категория дороги - Iv.
Тип дорожной одежды принимаем капитальный вид покрытия - усовершенствованный из горячих асфальтобетонных смесей.
В качестве расчетного принимаем автомобиль МАЗ 5335 что соответствует расчетной нагрузке А1=100 кН. Величины расчетного удельного давления колеса на покрытие р=06 МПа и расчетного диаметра D=3733 (37 – движущегося колеса 33 – неподвижного) приведенного к кругу отпечатка колеса на поверхности покрытия.
Определяем величину приведенной к нагрузке типа А1 интенсивности движения на последний год срока службы Np по формуле:
где fпол - коэффициент учитывающий число полос движения и распределение движения по ним равный 055;
n - общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;
Nm - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств т-й марки;
Sm сум - суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства т-й марки к расчетной нагрузке.
Коэффициент приведения к расчетной нагрузке Sm сум
Вычисляем суммарное расчетное число приложений приведенной расчетной нагрузки к расчетной точке на поверхности конструкции за срок службы Np по формуле:
где n - число марок автомобилей;
Np - приведенная интенсивность на последний год срока службы автсут;
Трдг - расчетное число расчетных дней в году соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции. Для IV дорожно-климатической зоны принимаем равное 145 дней.
kn - коэффициент учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого. Для IV категории дороги - 126.
Кс - коэффициент суммирования определяем по таблице 3.
Показатель изменения
интенсивности движения по годам
Значение Кс при сроке службы дорожной одежды Тсл в годах
q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.
Срок службы в дорожно-климатических зонах Тсл
Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по эмпирической формуле:
где SNр - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды;
с - эмпирический параметр принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН - 355.
Полученное значение превышает минимальный требуемый модуль упругости для дороги IV категории равный Етiп=150 МПа поэтому принимаем для дальнейших расчётов Етр=150 МПа.
Проектирование первого варианта дорожной одежды.
Предварительно назначаем конструкцию дорожной одежды:
верхний слой покрытия из горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона на БНД 6090 толщиной 5 см;
нижний слой покрытия из горячего пористого крупнозернистого асфальтобетона на БНД 90130 толщиной 6 см;
нижний слой основания из щебня фракционированного с заклинкой мелким высокоактивным шлаком 27 см;
песчаный подстилающий слой на всю ширину земляного полотна толщиной 24 см.
Принимаем толщину асфальтобетонных слоев по таблице 30 СНиП [1] толщину слоев основания - с учетом регионального опыта их работы.
Фракция щебня 40-80 мм. Коэффициент фильтрации песков – более 1 мсут.
Грунт земляного полотна относится к IV группе по степени пучинистости т.е грунт сильнопучинистый поэтому необходимо проверить морозоустойчивость конструкции.
Расчетную влажность грунта принимаем равной 060Wт.
Расчет по допускаемому упругому прогибу.
Назначаем расчетные значения конструктивных слоев для расчета по допускаемому упругому прогибу.
Расчет по упругому прогибу Е МПа
Асфальтобетон плотный на БНД 6090
Асфальтобетон пористый на БНД 90130
Щебень фракционированный
Суглинок тяжелый пылеватый
Значения модулей упругости асфальтобетонов принимаем при температуре + 10°С .
Расчет по допустимому упругому прогибу ведем послойно начиная с подстилающего грунта по номограмме.
По номограмме находим:
Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу :
Требуемый минимальный коэффициент прочности для заданной надежности 095. Следовательно выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.
Расчет конструкции на сдвигоустойчивость.
Назначаем расчетные значения конструктивных слоев. Значение модулей упругости назначаем при +40º С.
Асфальтобетон плотный на БНД марки 6090
Асфальтобетон пористый на БНД марки 90130
Суглинок тяжелый пылеватый
Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:
где - удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки определяемое с помощью номограмм;
р – расчётное давление от колеса на покрытие.
Для определения предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.
В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (суглинок тяжелый пылеватый) со следующими характеристиками:
Ен = 72 МПа j = 11° с = 0014 МПа .
Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле:
По отношениям и и при j = 11° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки:
Таким образом: Т = 0032×06 = 00192 МПа.
Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя определяем по формуле:
где сN - сцепление в грунте земляного полотна МПа принимаемое с учетом повторности нагрузки принимаем 0014;
kд - коэффициент учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания. При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов а также при укладке на границе “основание - песчаный слой” разделяющей геотекстильной прослойки следует принимать значения kд равным:
- 45 - при использовании в песчаном слое крупного песка;
- 40 - при использовании в песчаном слое песка средней крупности;
- 30 - при использовании в песчаном слое мелкого песка;
- 10 - во всех остальных случаях.
zоп - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвигоустойчивость от верха конструкции принимаем 62 см;
gср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев расположенных выше проверяемого слоя берем равный 0002 кгсм3;
jст - расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки принимаем 24º.
Определяем коэффициент прочности:
Требуемый минимальный коэффициент прочности при заданной надежности 094. Следовательно конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.
Рассчитываем конструкцию по сдвигоустойчивости в песчаном слое.
Действующие в песчаном слое активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:
В качестве нижнего слоя модели принимаем песок мелкий со следующими характеристиками:
Ен = 936 МПа j = 31° и с = 0003 МПа .
По отношениям и и при j = 31° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки:
Таким образом: Т = 0035×06 = 0021 МПа.
где сN - сцепление в песчаном слое МПа принимаемое с учетом повторности нагрузки принимаем 0003;
zоп - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвигоустойчивость от верха конструкции принимаем 38 см;
gср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев расположенных выше проверяемого слоя берем 0002кгсм3;
jст - расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки принимаем 31º.
Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению при изгибе.
Назначаем расчетные значения конструктивных слоев.
Расчет на растяжение при изгибе
Суглинок легкий пылеватый
Приводим конструкцию к двухслойной модели где нижний слой модели часть конструкции расположенная ниже пакетов асфальтобетонных слоев.
По номограмме находим растягивающее напряжение от единичной нагрузки.
Расчетное растягивающее напряжение определяем по формуле:
где sr - растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки передающей нагрузку;
кв - коэффициент учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном. Принимаем равным 085;
р - расчетное давление колеса на покрытие;
Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:
где Ro - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки;
k1 - коэффициент учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;
k2 - коэффициент учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов. Принимается равным 08.
vR - коэффициент вариации прочности на растяжение равный 01.
t - коэффициент нормативного отклонения 132.
Коэффициент k1 отражающий влияние на прочность усталостных процессов вычисляем по выражению:
где SNp - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;
m - показатель степени зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя;
a - коэффициент учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности.
Требуемый минимальный коэффициент прочности при заданной надежности 094. Следовательно конструкция удовлетворяет усталостному сопротивлению на изгиб.
Проверка конструкции на морозоустойчивость.
Конструкцию считают морозоустойчивой если соблюдено условие:
lдоп - допускаемое для данной конструкции пучение грунта равное 6 см.
Величину возможного морозного пучения определяем по формуле:
КУГВ - коэффициент учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Ну) до низа дорожной одежды.
– супесь тяжелая и тяжелая пылеватая суглинок;
– песок супесь легкая и легкая крупная.
Кпл - коэффициент зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя принимаем равным 10.
Кгр - коэффициент учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки принимается равным 13.
Кнагр - коэффициент учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания;
– супесь тяжелая и пылеватая суглинок;
– песок супесь легкая крупная.
Квл - коэффициент зависящий от расчетной влажности грунта принимаем равным 10.
Глубину промерзания дорожной конструкции определяем по формуле:
где zпp(cp) - средняя глубина промерзания для данного района устанавливаемая при помощи карт изолиний.
Zпр (ср)=120 см zпp = 120 × 138=1656 см.
Расчётное пучение грунта земляного полотна не превышает допускаемого для данной конструкции т.е. дорожная одежда морозоустойчива.
Краткая характеристика варианта дорожной одежды №1.
Модуль упругости конструкции МПа
растяжения при изгибе
Допустимое морозное пучение см
Конструкция дорожной одежды облегченного типа с асфальтобетонным покрытием удовлетворяет всем критериям прочности является морозоустойчивой необходимости устройства дренирующих устройств не имеется.
Проектирование второго варианта дорожной одежды.
средний слой покрытия из горячего пористого крупнозернистого асфальтобетона на БНД 6090 толщиной 7 см;
средний слой основания из щебеночно-гравийно-песчаной смеси
и крупнообломочный грунт обработанные жидкими органическими вяжущими 28;
песчаный подстилающий слой на всю ширину земляного полотна толщиной 22 см.
Несущий слой основания из щебня и песчаный подстилающий слой - фракция щебня 40-80 мм. Коэффициент фильтрации песков – более 1 мсут.
Грунт земляного полотна относится к IV группе по степени пучинистости поэтому необходимо проверить морозоустойчивость конструкции. Расчетную влажность грунта принимаем равной 060Wт.
Асфальтобетон пористый на БНД 6090
Щебеночно-гравийно-песчаная смесь обработанная жидкими органическими вяжущими
Асфальтобетон пористый на БНД марки 6090
Суглинок тяжёлый пылеватый
zоп - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвигоустойчивость от верха конструкции принимаем 62см;
В качестве нижнего слоя модели принимаем песок крупный со следующими характеристиками:
Ен = 923 МПа j = 31° и с = 0003 МПа .
zоп - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвигоустойчивость от верха конструкции принимаем 40 см;
Краткая характеристика варианта дорожной одежды №2.
Характеристика района строительства.
Проектирование первого варианта дорожной одежды:
- Расчет по допускаемому упругому прогибу;
- Расчет конструкции на сдвигоустойчивость;
- Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению при изгибе;
- Проверка конструкции на морозоустойчивость;
- Расчет дренажных конструкций;
- Краткая характеристика варианта дорожной одежды №1.
Проектирование второго варианта дорожной одежды:
- Краткая характеристика варианта дорожной одежды №2.
- Поперечный профиль первого варианта дорожной одежды;
- Поперечный профиль второго варианта дорожной одежды.
Библиографический список.
СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. – М. 1986. – 52 с.
ОДН 218.046-01. Проектирование нежёстких дорожных одежд. – М. 2001. – 144 с.
Расчёт нежёстких дорожных одежд: методические указания к выполнению курсового проекта С.Е.Лавров А.С. Лычёв; Самарский государственный архитектурно-строительный университет. – Самара 2009. – 62 с.

опан.doc

1. Определение категории капитальности дорожной одежды.
Используя коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю определяем расчетную интенсивность движения.
% содержания в потоке
Интенсивность в физ. ед.
Коэффициент приведения
Расчетная интенсивность движения в привед.ед.сут.
В соответствии со СНиП (1) категория дороги - Iv.
Тип дорожной одежды принимаем капитальный вид покрытия - усовершенствованный из горячих асфальтобетонных смесей.
В качестве расчетного принимаем автомобиль МАЗ 5335 что соответствует расчетной нагрузке А1=100 кН. Величины расчетного удельного давления колеса на покрытие р=06 МПа и расчетного диаметра D=3733 (37 – движущегося колеса 33 – неподвижного) приведенного к кругу отпечатка колеса на поверхности покрытия.
Определяем величину приведенной к нагрузке типа А1 интенсивности движения на последний год срока службы Np по формуле:
где fпол - коэффициент учитывающий число полос движения и распределение движения по ним равный 055;
n - общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;
Nm - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств т-й марки;
Sm сум - суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства т-й марки к расчетной нагрузке.
Коэффициент приведения к расчетной нагрузке Sm сум
Вычисляем суммарное расчетное число приложений приведенной расчетной нагрузки к расчетной точке на поверхности конструкции за срок службы Np по формуле:
где n - число марок автомобилей;
Np - приведенная интенсивность на последний год срока службы автсут;
Трдг - расчетное число расчетных дней в году соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции. Для IV дорожно-климатической зоны принимаем равное 145 дней.
kn - коэффициент учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого. Для IV категории дороги - 126.
Кс - коэффициент суммирования определяем по таблице 3.
Показатель изменения
интенсивности движения по годам
Значение Кс при сроке службы дорожной одежды Тсл в годах
q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.
Срок службы в дорожно-климатических зонах Тсл
Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по эмпирической формуле:
где SNр - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды;
с - эмпирический параметр принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН - 355.
Принимаем для дальнейших расчётов Етiп=123 МПа.
Проектирование первого варианта дорожной одежды.
Предварительно назначаем конструкцию дорожной одежды:
верхний слой покрытия из горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона на БНД 90130 толщиной 4 см;
нижний слой покрытия из горячего пористого крупнозернистого асфальтобетона на БНД 90130 толщиной 6 см;
верхний слой основания из черного щебня толщиной 10 см;
нижний слой основания из щебня фракционированного с заклинкой мелким щебнем толщиной 23 см;
песчаный подстилающий слой на всю ширину земляного полотна толщиной 20 см.
Принимаем толщину асфальтобетонных слоев по таблице 30 СНиП [1] толщину слоев основания - с учетом регионального опыта их работы.
Несущий слой основания из щебня и песчаный подстилающий слой предусматриваем Сокского карьера находящегося в Волгоградской области. Фракция щебня 40-80 мм. Коэффициент фильтрации песков – более 1 мсут.
Грунт земляного полотна относится к III группе по степени пучинистости поэтому необходимо проверить морозоустойчивость конструкции. Расчетную влажность грунта принимаем равной 060Wт.
Расчет по допускаемому упругому прогибу.
Назначаем расчетные значения конструктивных слоев для расчета по допускаемому упругому прогибу.
Расчет по упругому прогибу Е МПа
Асфальтобетон плотный на БНД 90130
Асфальтобетон пористый на БНД 90130
Щебень фракционированный
Значения модулей упругости асфальтобетонов принимаем при температуре + 10°С .
Расчет по допустимому упругому прогибу ведем послойно начиная с подстилающего грунта по номограмме.
По номограмме находим:
Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу :
Требуемый минимальный коэффициент прочности для заданной надежности 120. Следовательно выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.
Расчет конструкции на сдвигоустойчивость.
Назначаем расчетные значения конструктивных слоев. Значение модулей упругости назначаем при +40º С.
Асфальтобетон плотный на БНД марки 90130
Асфальтобетон пористый на БНД марки 90130
Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:
где - удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки определяемое с помощью номограмм;
р – расчётное давление от колеса на покрытие.
Для определения предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.
В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (суглинок тяжёлый) со следующими характеристиками:
Ен = 72 МПа j = 9° и с = 0012 МПа .
Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле:
По отношениям и и при j = 9° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0029 МПа.
Таким образом: Т = 0029×06 = 00174 МПа.
Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя определяем по формуле:
где сN - сцепление в грунте земляного полотна МПа принимаемое с учетом повторности нагрузки принимаем 0012;
kд - коэффициент учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания. При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов а также при укладке на границе “основание - песчаный слой” разделяющей геотекстильной прослойки следует принимать значения kд равным:
- 45 - при использовании в песчаном слое крупного песка;
- 40 - при использовании в песчаном слое песка средней крупности;
- 30 - при использовании в песчаном слое мелкого песка;
- 10 - во всех остальных случаях.
zоп - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвигоустойчивость от верха конструкции принимаем 63 см;
gср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев расположенных выше проверяемого слоя по расчету 0001892 кгсм3;
jст - расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки принимаем 24º.
Определяем коэффициент прочности:
Требуемый минимальный коэффициент прочности при заданной надежности 10. Следовательно конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.
Рассчитываем конструкцию по сдвигоустойчивости в песчаном слое.
Действующие в песчаном слое активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:
В качестве нижнего слоя модели принимаем песок крупный со следующими характеристиками:
Ен = 82 МПа j = 28° и с = 0003 МПа .
По отношениям и и при j = 28° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0032 МПа.
Таким образом: Т = 0032×06 = 00192 МПа.
где сN - сцепление в песчаном слое МПа принимаемое с учетом повторности нагрузки принимаем 0012;
zоп - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвигоустойчивость от верха конструкции принимаем 43 см;
gср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев расположенных выше проверяемого слоя по расчету 0001865 кгсм3;
Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению при изгибе.
Назначаем расчетные значения конструктивных слоев.
Расчет на растяжение при изгибе
Приводим конструкцию к двухслойной модели где нижний слой модели часть конструкции расположенная ниже пакетов асфальтобетонных слоев.
По номограмме находим растягивающее напряжение от единичной нагрузки.
Расчетное растягивающее напряжение определяем по формуле:
где sr - растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки передающей нагрузку;
кв - коэффициент учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном. Принимаем равным 085;
р - расчетное давление колеса на покрытие;
Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле:
где Ro - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки;
k1 - коэффициент учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;
k2 - коэффициент учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов. Принимается равным 08.
vR - коэффициент вариации прочности на растяжение равный 01.
t - коэффициент нормативного отклонения 171.
Коэффициент k1 отражающий влияние на прочность усталостных процессов вычисляем по выражению:
где SNp - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;
m - показатель степени зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя;
a - коэффициент учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности.
Требуемый минимальный коэффициент прочности при заданной надежности 10. Следовательно конструкция удовлетворяет усталостному сопротивлению на изгиб.
Проверка конструкции на морозоустойчивость.
Конструкцию считают морозоустойчивой если соблюдено условие:
lдоп - допускаемое для данной конструкции пучение грунта равное 4 см.
Величину возможного морозного пучения определяем по формуле:
КУГВ - коэффициент учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Ну) до низа дорожной одежды.
– супесь тяжелая и тяжелая пылеватая суглинок;
– песок супесь легкая и легкая крупная.
Кпл - коэффициент зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя принимаем равным 10.
Кгр - коэффициент учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки принимается равным 13.
Кнагр - коэффициент учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания;
– супесь тяжелая и пылеватая суглинок;
– песок супесь легкая крупная.
Квл - коэффициент зависящий от расчетной влажности грунта принимаем равным 10.
Глубину промерзания дорожной конструкции определяем по формыле:
где zпp(cp) - средняя глубина промерзания для данного района устанавливаемая при помощи карт изолиний.
Zпр (ср)=120 см zпp = 120 × 138=1656 см.
Расчётное пучение грунта земляного полотна не превышает допускаемого для данной конструкции т.е. дорожная одежда морозоустойчива.
Расчет дренажных конструкций.
Полную толщину дренирующего слоя hп определяем по формуле:
где qp - расчетное значение воды поступающей за сутки;
q - осредненное значение притока воды в дренирующий слой при традиционной конструкции дорожной одежды. В зависимости от дорожно-климатической зоны и типа грунта принимаем 2 л;
Кп - коэффициент «пик» учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпадения атмосферных осадков. Для непылеватых грунтов принимаем равным 10;
Кр - коэффициент гидрологического запаса учитывающий способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги. В зависимости от дорожно-климатической зоны для непылеватых грунтов принимаем 15;
Квог - коэффициент учитывающий накопление воды в местах изменения продольного уклона. Условно принимаем что проектная линия не имеет переломов т.е. Квог=1;
Тзап - средняя продолжительность запаздывания начала работы водоотводных устройств. Для IV дорожно-климатической зоны - не учитываем.
φзим - коэффициент заполнения пор влагой в материале дренирующего слоя к началу оттаивания принимаем равным 05.
n - пористость материала принимаем равным 036.
Кр - коэффициент учитывающий снижение притока воды при принятии специальных мер по регулированию водно-теплового режима. В случае устройства не укрепленных обочин Кр = 100.
Независимо от результатов расчёта полную толщину дренирующего слоя следует принимать не менее 20 см.
Краткая характеристика варианта дорожной одежды №1.
Модуль упругости конструкции МПа
растяжения при изгибе
Допустимое морозное пучение см
Конструкция дорожной одежды капитального типа с асфальтобетонным покрытием удовлетворяет всем критериям прочности является морозоустойчивой устройство необходимого дренирующего слоя обеспечено.
Проектирование второго варианта дорожной одежды.
верхний слой покрытия из горячего плотного мелкозернистого асфальтобетона на БНД 6090 толщиной 5 см;
средний слой покрытия из горячего пористого крупнозернистого асфальтобетона на БНД 6090 толщиной 7 см;
нижний слой покрытия из высокопористого асфальтобетона на БНД 6090 толщиной 10 см;
нижний слой основания из щебня фракционированного с заклинкой мелким щебнем толщиной 26 см;
Асфальтобетон плотный на БНД 6090
Асфальтобетон пористый на БНД 6090
Асфальтобетон высокопористый на БНД 6090
Асфальтобетон плотный на БНД марки 6090
Асфальтобетон пористый на БНД марки 6090
Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 6090
По отношениям и и при j = 9° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 003 МПа.
Таким образом: Т = 003×06 = 0018 МПа.
zоп - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвигоустойчивость от верха конструкции принимаем 68 см;
gср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев расположенных выше проверяемого слоя по расчету 0001938 кгсм3;
По отношениям и и при j = 28° с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0033 МПа.
Таким образом: Т = 0033×06 = 00198 МПа.
zоп - глубина расположения поверхности слоя проверяемого на сдвигоустойчивость от верха конструкции принимаем 48 см;
gср - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев расположенных выше проверяемого слоя по расчету 0001931 кгсм3;
Краткая характеристика варианта дорожной одежды №2.

срол.dwg

Суглиног тяжелый пылеватый
Суглинок тяжелый пылеватый
Асфальтобетон плотный на БНД 6090 4 см
Асфальтобетон пористый на БНД 90130 7см
Щебень фракционный с заклинкой 29 см
Прослойка из ГСМ тканного иглопробивного
Асфальтобетон плотный на БНД 6090 5 см
Асфальтобетон пористый на БНД 90130 6 см
Щебень фракционный с заклинкой 27 см
Асфальтобетон пористый на БНД 6090 7см
Щебень фракционный с заклинкой 28 см
Поперечный профиль конструкции дорожной одежды для второго варианта
Поперечный профиль конструкции дорожной одежды для первого варианта
Оренбургская область