Значение коэффициента полосности

Примечания: 1. Порядковый номер полосы считается справа по ходу движения в одном направлении. 2. Для расчета обочин принимают  = 0,01. 3. На многополосных дорогах допускается проектировать одежду переменной толщины по ширине проезжей части в пределах различных полос в соответствии со значениями . 4. На перекрестках и подходах к ним, если общее число полос проезжей части проектируемой дороги более трех, следует принимать =0,50 для всех полос движения.

Таблица 8

Значение коэффициента вероятности отклонения

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ПО ДОПУСКАЕМОМУ УПРУГОМУ ПРОГИБУ

Конструкция дорожной одежды в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба при условии:

,                                                   (4)

где  – общий расчетный модуль упругости конструкции, МПа;

 – минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;

 – требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, табл. 10.

При >40000 величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по эмпирической формуле:

= 98,65×[ ], (МПа),                                 (5)

где  – суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды, вычисленное по формулам 2 и 3;

– эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН – 3,55; 110 кН – 3,25; 130 кН – 3,05.

Независимо от результата, полученного по формуле (5), требуемый модуль упругости должен быть не менее указанного в табл. 9.

Таблица 9

Требуемый модуль упругости одежды

Расчет по допустимому упругому прогибу (по требуемому модулю деформации) ведут в следующей последовательности:

1. Определяют требуемый минимальный общий модуль конструкции по формуле 5 или табл. 9.

2. Назначают модули и предварительную толщину слоев конструкции (кроме толщины основания). Расчетные значения модулей упругости грунтов и материалов принимают по прил. 2 и 3.

3. Выполняя расчет конструкции сверху вниз, определяют с помощью номограммы рис. 1. требуемые модули на поверхности каждого конструктивного слоя.

4. Выполняя расчет конструкции снизу вверх, определяют толщину основания (при заданном его модуле), обеспечивающую необходимый модуль на поверхности основания, полученный при расчете сверху.

РАСЧЕТ ПО УСЛОВИЮ СДВИГОУСТОЙЧИВОСТИ

Дорожную одежду проектируют из расчета, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте или малосвязных (песчаных) слоях за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации, т.е. должно обеспечиваться условие, формула 6.

Таблица 10

Требуемые минимальные коэффициенты прочности при заданных уровнях надежности

Примечания: 1. Большие значения  соответствуют более капитальному типу дорожной одежды;

2. *⁾ – Дорожные одежды переходного типа для дорог V категории по критерию растяжения при изгибе не рассчитывают.

Рис. 1. Номограмма для определения общего расчетного модуля упругости двухслойной системы .

,                                                   (6)

где  – требуемое минимальное значение коэффициента прочности, табл. 10;

Т  – расчетное активное напряжение сдвига (часть сдвигающего напряжения, непогашенная внутренним трением) в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующей временной нагрузки;

 – предельная величина активного напряжения сдвига (в той же точке), превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг.

При практических расчетах многослойную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели.

В качестве нижнего слоя модели принимают грунт (с его характеристиками), а в качестве верхнего – всю дорожную одежду. Толщину верхнего слоя  принимают равной сумме толщин слоев одежды ( ).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют как средневзвешенный по формуле:

,                                          (7)

где n – число слоев дорожной одежды;

 – модуль упругости i-го слоя;

 – толщина i-го слоя.

При расчете по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания с помощью номограммы рис. 2 нижнему слою двухслойной модели условно присваивают обычные характеристики песчаного слоя ( , ), а модуль упругости принимают равным общему модулю на поверхности песчаного слоя, полученному в расчете по допускаемому упругому прогибу; толщину верхнего слоя модели принимают равной общей толщине слоев, лежащих над песчаным.

Действующие в грунте или в песчаном слое активные напряжения сдвига (Т) вычисляют по формуле:

,                                                            (8)

где  – удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм (рис. 2 и 3).

Рис. 2. Номограмма для определения активного напряжения сдвига от временной нагрузки в нижнем слое двухслойной системы (при h_в/D=0¸2,0)

При пользовании номограммой для определения  величину  принимают для случая воздействия динамической нагрузки (с учетом числа приложений), (см. Приложение 2. табл.П.2.4 и П.2.6).

Предельное активное напряжение сдвига  в грунте рабочего слоя (или в песчаном материале промежуточного слоя) определяют по формуле:

,                               (9)

где  – сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), прил. 2, табл. П.2.1, П.2.3;

 – 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  равным:

4,5 – при использовании в песчаном слое крупного песка; 4,0 – песка средней крупности; 3,0 – мелкого песка; 2,0 – при устройстве нижнего слоя несущего основания из неукрепленных материалов; 1,0 – при глинистом грунте земляного полотна.

 – глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;

 – средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см³, табл. П.4.1;

 – расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.

Во всех случаях в качестве расчетных значений угла внутреннего трения грунта и малосвязных слоев используют его значения, отвечающие расчетному суммарному числу воздействия нагрузки за межремонтный срок , формула 2.

Расчет дорожной одежды по сопротивлению сдвигу в грунте земляного полотна, а также в песчаных материалах промежуточных слоев дорожных одежд ведут в следующей последовательности:

1) по табл. П.3.2 назначают расчетные модули упругости для слоев из асфальтобетона; по табл. П.2.1 и П.2.3 прил. 2 – расчетные прочностные характеристики  и с грунта земляного полотна и песка промежуточного слоя одежды. Остальные расчетные характеристики грунта и материалов остаются теми же, что и в расчете по упругому прогибу;

2) по рис. 2 или рис. 3 определяют активные напряжения сдвига  от единичной временной нагрузки. Многослойную конструкцию приводят к двухслойной;

3) по формуле 8 вычисляют  в грунте земляного полотна или в песчаном слое одежды;

4) по формуле 9 вычисляют предельное напряжение сдвига;

5) по формуле 6 проверяют выполнение условия прочности. При необходимости, изменяя толщины конструктивных слоев, подбирают конструкцию, удовлетворяющую условию формулы 6.