Коэффициент приведения нагрузки к расчетной

ВВЕДЕНИЕ

Конструирование и расчет дорожных одежд нежесткого типа является неотъемлемым элементом проекта автомобильных дорог.

Для работы одежды без накопления остаточных деформаций необходимо, чтобы ни в одном ее конструктивном слое не возникали пластические деформации, не нарушалась сплошноть монолитных слоев, а прогиб конструкции под действием расчетной нагрузки не превосходил допускаемой величины. Обеспечить эти условия на стадии проектирования позволяет выбор оптимальной конструкции и расчет по следующим критериям: допускаемому упругому прогибу, сдвигоустойчивости, усталостному разрушению от растяжения при изгибе, морозоустойчивости.

Настоящие методические указания содержат действующие нормативные требования к конструированию и расчету дорожных одежд нежесткого типа, проектируемых во II и III дорожно-климатических зонах, в том числе и в Нечерноземной зоне России.

КОНСТРУИРОВАНИЕ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

Процедура конструирования дорожной одежды должна включать:

– выбор вида покрытия одежды, назначение числа ее конструктивных слоев, материалов и толщины;

– предварительную оценку необходимости назначения мер по морозоустойчивости и осушению конструкции, а также по повышению трещиностойкости;

– оценку целесообразности укрепления или улучшения верхней части рабочего слоя земляного полотна;

– предварительный отбор конкурентоспособных вариантов с учетом местных природных и проектных условий работы.

При конструировании дорожной одежды необходимо руководствоваться следующими принципами:

а) тип дорожной одежды, вид покрытия и конструкция одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к дороге соответствующей категории и ожидаемым в перспективе составу и интенсивности движения с учетом изменения интенсивности движения в течение заданных межремонтных сроков и предполагаемых условий ремонта и содержания;

б) конструкция одежды может быть принята типовой [4; 5] или разработана индивидуально для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями;

в) в районах, недостаточно обеспеченных стандартными каменными материалами, допускается применять местные каменные материалы, побочные продукты промышленности и грунты, свойства которых могут быть улучшены обработкой их вяжущими (цемент, битум, известь, активные золы уноса и др.). Одновременно надо стремиться к созданию конструкции, по возможности наименее материалоемкой;

г) конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации дорожно-строительных процессов с учетом сезона строительства (летняя или зимняя технология и др.). Для достижения этой цели число слоев и видов материалов в конструкции должны быть минимальным.

Таблица 1

Классификация дорожных одежд и покрытий

Для выбора типа дорожной одежды следует руководствоваться рекомендациями действующих нормативных документов. Для Вологодской области это СНиП 2.05.02-85, РСН – 88, ОДН 218.046-01 [1, 2, 3]. Классификация дорожных одежд и покрытий приведена в табл. 1. Расчетный срок службы дорожных одежд назначают по нормам проектирования дороги: в Нечерноземной зоне для дорог федерального значения – по ОДН 218.046-01, для областных – по РСН-88, табл. 2.

Типы дорожных одежд на дорогах разных категорий следует назначать по рекомендациям табл. 3.

Минимальную толщину конструктивных слоев дорожных одежд назначают из условия технологичности устройства слоев, т.е. не менее 1,5 размера наиболее крупной фракции применяемого в слое минерального материала. Однако минимальная толщина конструктивных слоев нормируется и не должна быть менее представленной в табл. 3.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАСЧЕТА

Дорожные одежды на перегонах дорог рассчитывают на кратковременное многократное действие подвижных нагрузок. Принимаемые значения параметров прочностных и деформативных характеристик материалов и грунта в этом случае должны соответствовать указанному характеру приложения нагрузки.

Одежды на остановках, перекрестках дорог, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями и т. п. должны быть дополнительно проверены на однократное нагружение при продолжительности нагружения не менее 10 мин.

Одежды на стоянках автомобилей и обочинах дорог следует рассчитывать на еденичное продолжительное нагружение (более 10 мин). В этом случае используются статические значения расчетных параметров и коэффициенты на повторность не вводятся. Расчет ведут по критериям сдвига в грунте, слабосвязанных материалах, а также в слоях, обработанных органическим вяжущим.

Таблица 2

Нормативные сроки службы дорожных одежд

Таблица 3

Рекомендуемая область применения типов дорожных одежд

Примечание: *) – на первой стадии двухстадийного строительства

РАСЧЕТНЫЕ НАГРУЗКИ

При проектировании дорожных одежд в качестве расчетных принимают нагрузки, соответствующие предельным нагрузкам на ось расчетного двухосного автомобиля. Если в задании на проектирование расчетная нагрузка не оговорена, то за расчетную принимают нагрузку, соответствующую расчетному автомобилю группы А (табл. 5).

В зависимости от вида расчета конструкции используют различные характеристики, отражающие интенсивность воздействия на нее подвижной нагрузки:

 – перспективную (на конец срока службы) общую среднесуточную интенсивность движения;  – приведенное к расчетной нагрузке среднесуточное (на конец срока службы) число проездов всех колес, расположенных по одному борту расчетного автомобиля, в пределах одной полосы проезжей части (приведенная интенсивность воздействия нагрузки;  – суммарное расчетное число приложения приведенной расчетной нагрузки к расчетной точке на поверхности конструкции за срок службы.

Таблица 4

Минимальная толщина конструктивных слов дорожных одежд

Примечания: 1. *⁾ – при укреплении материалов комплексными вяжущими или медленно твердеющими гидравлическими вяжущими, толщина может быть снижена на 20%. 2. Большие толщины асфальтобетонных покрытий следует принимать для дорог I и II категорий.

Таблица 5

Нормативная нагрузка

Примечание: в числителе – для движущегося колеса, в знаменателе для неподвижного.

Приведенная интенсивность на последний год срока службы рассчитывается:

, (ед/сут),                                         (1)

где  – коэффициент, учитывающий число полос, табл. 7.

 – число марок транспортных средств в составе транспортного потока;

 – число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств -й марки, авт/сут;

 –коэффициент приведения, табл. 6.

Таблица 6

Коэффициент приведения нагрузки к расчетной

Типы автомобилей
Легкие грузовые автомобили грузоподъемностью от 1 до 2 т	0,005
Средние грузовые автомобили грузоподъемностью от 2 до 5 т	0,2
Тяжелые грузовые автомобили грузоподъемностью от 5 до 8 т	0,7
Очень тяжелые грузовые автомобили грузоподъемностью более 8 т	1,25
Автобусы	0,7
Тягачи с прицепами	1,5

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы определяют по формулам 2 или 3:

                         (2)

                                              (3)

где n – число марок автомобилей;

 – суточная интенсивность движения автомобилей -й марки в первый год службы (в обоих направлениях), авт/сут;

 – расчетное число расчетных дней в году (севернее Архангельска – 145 дней, для части южнее Архангельска до Смоленска – 125 дней);

 – коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, табл. 8.

 – коэффициент суммирования, = ( ) / (q –1), табл. П.4.2;

 – расчетный срок службы, табл. 2;

 – показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам, табл. П.4.2.

Таблица 7