7.1.2 В случае, когда в составе движения проектируемой дороги предусматривается регулярное обращение автомобилей с осевой нагрузкой, превышающей нормативную нагрузку АК более чем на 5%, в количестве более 5%, за расчетную осевую нагрузку следует принимать максимальную нагрузку на наиболее нагруженную ось автомобиля.
В этом случае Dст и Dд, см, с округлением до первого знака после запятой, вычисляют по формулам:
(1) (2)где Qст - нагрузка на колесо наиболее загруженной оси, кН;
p - давление на покрытие, МПа;
kдин - коэффициент динамичности, равный 1,3.
7.2.1 При проектировании дорожной одежды целесообразно основываться на интенсивности движения в обоих направлениях, определяемой как сумма интенсивностей в каждом направлении. В случаях, когда разница между интенсивностями по направлениям движения составляет более 10% и между ними имеется разделительная полоса, расчет и конструирование дорожной одежды допускается выполнять для каждого направления движения отдельно с учетом фактической интенсивности движения для каждого направления. В случаях, когда разница между интенсивностями по направлениям движения составляет более 10% и между ними отсутствует разделительная полоса, конструкцию дорожной одежды в обоих направлениях движения принимают одинаковой, а сумму интенсивности движения в обоих направлениях принимают равной удвоенной наибольшей интенсивности движения по направлениям.
7.2.2 При расчете дорожных одежд используют следующие характеристики, отражающие интенсивность воздействия на нее подвижной нагрузки:
- приведенное к расчетной нагрузке среднегодовое суточное количество проездов всех колес (на конец межремонтного срока проведения работ по капитальному ремонту), расположенных по одному борту расчетного автомобиля, в пределах одной полосы проезжей части (приведенная интенсивность движения к воздействию расчетной нагрузки Nр);
- суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки к точке на поверхности покрытия за межремонтный срок проведения работ по капитальному ремонту
7.2.3 Приведенную интенсивность движения к воздействию расчетной нагрузки Nр на полосу движения на конец межремонтного срока проведения работ по капитальному ремонту Tсл вычисляют по формуле
где fпол - коэффициент распределения интенсивности движения для самой нагруженной полосы движения, зависящий от числа полос движения, принимаемый при отсутствии данных натурных наблюдений по таблице 2. На перекрестках и подходах к ним (в местах перестроения потока автомобилей для выполнения левых поворотов и др.) при расчете одежды в пределах всех полос движения следует принимать fпол = 0,50, если общее количество полос проезжей части проектируемой дороги три и более в обоих направлениях, в остальных случаях - по таблице 2;
Ni - количество автомобилей i-й марки в одном или в обоих направлениях на конец срока службы дорожных одежд, ед./сут;
Si - коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства i-й марки с нагрузкой на колесо Pi к расчетной нагрузке в соответствии с ГОСТ Р 71405;
n - общее количество различных марок транспортных средств в составе транспортного потока.
Таблица 2
в зависимости от количества полос
Коэффициенты приведения Si к расчетной нагрузке определяют:
- при отсутствии фактических данных о составе движения и осевых нагрузках с пунктов АПВГК допускается использовать коэффициенты приведения для транспортного потока в соответствии с ГОСТ Р 71405-2024 (раздел 7);
- при наличии фактических данных о составе движения и осевых нагрузках с пунктов АПВГК рекомендуется использовать полученные данные для расчета коэффициентов приведения, используя методику ГОСТ Р 71405-2024 (раздел 8).
Суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
Суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
где fпол - коэффициент распределения интенсивности движения для самой нагруженной полосы движения, зависящий от числа полос движения, принимаемый при отсутствии данных натурных наблюдений по таблице 2;
Kс - коэффициент суммирования, вычисляемый по формуле
(5)здесь q - показатель изменения интенсивности движения (знаменатель геометрической прогрессии); если q = 1, коэффициент Kс принимают равным Tсл;
Tсл - нормативный межремонтный срок службы дорожных одежд между капитальными ремонтами (в соответствии с ГОСТ Р 58861), годы;
Tрдг - расчетное количество дней в году, зависящее от района проектирования, соответствующее определенному состоянию деформируемости дорожной конструкции, определяемое по таблице 3 и рисунку 1, дни;
kn - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (см. таблицу 4);
N1m - интенсивность движения m-й марки в 1-й год эксплуатации, ед./сут;
Sm сум - суммарный коэффициент приведения к расчетной нагрузке автомобиля m-й марки по ГОСТ Р 71405.
Таблица 3
от номера района на карте
![]() расчетных дней в году Tрдг
Таблица 4
Суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
где Np - приведенная интенсивность движения к воздействию расчетной нагрузки Np на полосу движения на конец межремонтного срока проведения работ по капитальному ремонту Tсл, ед./сут.
Показатель изменения интенсивности движения q вычисляют по формуле
q = 1 + r/100, (7)
где r - ежегодный прирост интенсивности движения, %.
Если интенсивность движения в отдельные годы или в течение срока службы уменьшается, значение r принимают со знаком минус и интенсивность рассчитывают на каждый год отдельно, а затем суммируют.
При расчете прогнозирования интенсивности рекомендуется пользоваться руководством [1].
8.1 Механические (деформационные и прочностные) характеристики грунтов и малосвязных материалов для дополнительного слоя основания
Расчетные характеристики грунтов рабочего слоя земляного полотна и малосвязных материалов для дополнительного слоя основания приведены в приложении В.
Расчетные механические характеристики связных грунтов:
- деформативные: модуль упругости Eгр - в зависимости от расчетной относительной влажности по таблице В.4 приложения В;
- прочностные: угол внутреннего трения
Расчетные механические характеристики ПГС, песка и легкой крупной песчанистой супеси:
- модуль упругости E независимо от расчетной влажности принимают одинаковым во всех ДКЗ по таблице В.6 приложения В;
- угол внутреннего трения
Расчетные механические характеристики грунтов и малосвязных материалов (модуль упругости Eгр, E, угол внутреннего трения
- определяют суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
- для грунтов вычисляют расчетную относительную влажность Wр по методике, изложенной в приложении В;
- устанавливают Eгр, E,
8.2 Расчетные характеристики ЩГПС, обработанных вяжущими; грунтов, укрепленных вяжущими; смесей органоминеральных холодных с использованием вторичного асфальтобетона; фракционного щебня, устроенного по способу заклинки; каменных мостовых; тротуарной плитки, ЩГПС
Расчетные характеристики ЩГПС, обработанных вяжущими; грунтов, укрепленных вяжущими; органоминеральных холодных смесей с использованием вторичного асфальтобетона; фракционного щебня, устроенного по способу заклинки; каменных мостовых; тротуарной плитки, ЩГПС принимают при расчетах постоянными во всех климатических зонах при кратковременном и длительном (статическом) нагружении в соответствии с таблицами Г.1 - Г.3 приложения Г.
8.3 Расчетные характеристики асфальтобетона
8.3.1 Асфальтобетонное покрытие обладает упруго-вязко-пластическими свойствами, поэтому модули упругости асфальтобетона в значительной мере зависят от температуры, цикличности приложения нагрузки и режима нагружения, а также скорости приложения нагрузки и продолжительности ее действия. При многократном приложении нагрузки в асфальтобетоне развиваются усталостные деформации, приводящие к потере прочности на растяжение при изгибе.
8.3.2 Расчет асфальтобетонного покрытия на прочность необходимо проводить исходя из температурных условий, при которых дорожные одежды в конкретных условиях работают наиболее напряженно.
Расчет по допускаемому упругому прогибу выполняется на умеренную весеннюю температуру воздуха, равную для всех регионов 10 °C.
К концу весны модуль упругости асфальтобетона уменьшается, вследствие чего возрастают сдвигающие напряжения в грунте земляного полотна и промежуточных слабосвязных слоях одежды. Поэтому в различных ДКЗ температуру асфальтобетона при расчете грунта и малосвязных материалов по критериям сдвигоустойчивости следует принимать: в зонах I и II - 20 °C, зоне III - 30 °C, зоне IV - 40 °C, зоне V - 50 °C.
В районах сезонного промерзания дорожных конструкций, независимо от того, в какой ДКЗ они находятся, наиболее неблагоприятные условия для работы покрытия на растяжение при изгибе наступают в начале весны при температуре покрытия, близкой к 0 °C. В связи с этим расчет на растяжение при изгибе выполняют при температуре асфальтобетона 0 °C.
8.3.3 Расчетные значения модулей упругости асфальтобетона зависят от характера приложения нагрузки. При статическом приложении нагрузки (более 10 мин) они значительно меньше, чем при кратковременном приложении нагрузки.
Расчетные характеристики асфальтобетона разных типов и видов при расчете на кратковременную нагрузку приведены в таблицах Г.4 и Г.5 приложения Г, на статическую нагрузку - в таблице Г.6 приложения Г.
9.1 Основные критерии расчета дорожных одежд на прочность
9.1.1 Прочность дорожных одежд оценивают их способностью сопротивляться процессу развития остаточных деформаций и разрушений под воздействием нормальных и касательных напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте рабочего слоя земляного полотна от расчетной нагрузки, приложенной к поверхности покрытия.
9.1.2 Методика оценки прочности дорожных одежд включает в себя оценку прочности как конструкции в целом, так и напряжений, возникающих в отдельных конструктивных слоях и грунте рабочего слоя земляного полотна. При расчете дорожных одежд используют решения теории упругости для слоистого пространства, лежащего на упругом основании с учетом условий работы в зоне контакта на границе слоев (спаянный контакт при совместной работе слоев в зоне контакта или гладкий контакт при свободном смещении слоев в зоне контакта).
9.1.3 Расчет дорожных одежд капитального и облегченного типов на прочность выполняют по следующим критериям:
- допускаемому упругому прогибу;
- условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя и конструктивных слоев из малосвязных материалов;
- сопротивлению слоев асфальтобетона усталостному разрушению от растяжения при изгибе.
Превышение значения одного из критериев (имеющего минимальное значение) над требуемой величиной должно быть не более 2% при условии выполнения остальных критериев прочности, за исключением необходимости устройства равнопрочных конструкций на участках уширения, необходимости сохранения отметок проезжей части или принятия конструкции дорожной одежды из условий морозоустойчивости или осушения.
9.1.4 Переходные дорожные одежды рассчитывают на прочность только по двум критериям:
- допускаемому упругому прогибу;
- условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя и конструктивных слоев из малосвязных материалов.
9.1.5 Расчет на прочность по всем критериям допускается выполнять в любой последовательности.
9.1.6 Дорожные одежды на перегонах рассчитывают на кратковременное многократное действие подвижных нагрузок, используя прочностные и деформационные характеристики материалов и грунтов при многократном приложении нагрузки длительностью 0,1 с.
Критерии расчета для дорожных одежд на обочинах, разделительных полосах, переходно-скоростных полосах, остановках, пересечениях в одном уровне, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями, стоянках, площадках отдыха, на местных проездах вдоль основной дороги, съездах развязок, тротуарах, пешеходных улицах, площадях и велодорожках представлены в разделе 12.
При расчете на однократное нагружение (статическую нагрузку в соответствии с 7.1.1) коэффициент динамичности принимают равным 1.
9.1.7 При расчете НДС многослойных конструкций на воздействие колесных нагрузок многослойные дорожные одежды приводят к двухслойным и трехслойным расчетным схемам.
Для сравнения параметров НДС, набора статистики и уточнения требуемых коэффициентов прочности допускается выполнение расчета НДС многослойной конструкции в соответствии с [2].
Изложенные в [2] алгоритмы определения параметров НДС многослойных конструкций дорожных одежд (содержащих до семи слоев) позволяют проводить расчет без приведения их к упрощенным схемам.
Рекомендации по расчету параметров НДС многослойных конструкций при воздействии колесных нагрузок без приведения к упрощенной схеме приведены в приложении Д.
9.2 Надежность и коэффициенты прочности
Дорожные одежды следует проектировать с коэффициентом надежности, характеризующим вероятность безотказной работы дорожной конструкции в течение расчетного срока службы.
Отказ нежестких дорожных одежд из-за недостаточной прочности может характеризоваться:
- образованием необратимых деформаций на поверхности покрытия (просадок, трещин, выбоин и др.) под воздействием многократно прилагаемой нагрузки по полосам наката в связи с общей недостаточной несущей способностью дорожных одежд;
- накоплением недопустимых остаточных деформаций под воздействием сдвигающих напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте от транспортной нагрузки, с потерей ровности поверхности покрытия и соответствующим снижением скорости движения до истечения заданного срока службы конструкции;
- усталостным разрушением материала монолитных слоев конструкции под воздействием растягивающих напряжений от многократного приложения транспортной нагрузки с интенсивной потерей транспортно-эксплуатационных свойств.
Коэффициенты надежности Kн принимают в зависимости от категории дороги и типа дорожной одежды.
Требуемые значения коэффициентов прочности
Коэффициенты надежности и требуемые коэффициенты прочности дорожных одежд представлены в таблице 5.
Таблица 5
прочности дорожных одежд
Для дорог с низкой интенсивностью движения для дорожных одежд капитального и облегченного типов уровни надежности, требуемые коэффициенты прочности и минимальные требуемые модули упругости принимают в соответствии с ГОСТ Р 58818.
При проектировании улиц и дорог населенных пунктов коэффициенты надежности и коэффициенты прочности принимают по аналогии с автомобильными дорогами в соответствии с таблицей 6.
Таблица 6
пунктов категориям автомобильных дорог общего пользования
9.3 Расчет конструкции дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу
9.3.1 Расчетом на прочность по допускаемому упругому прогибу проверяют конструкцию дорожных одежд в целом.
Конструкция дорожных одежд удовлетворяет требованиям надежности и прочности по величине упругого прогиба при условии:
где Eобщ - общий модуль упругости на поверхности дорожной конструкции;
Emin - минимальный требуемый модуль упругости;
Минимальный требуемый модуль упругости Emin, МПа, вычисляют по формуле
где p - расчетное давление на покрытие в соответствии с ГОСТ 32960;
C - эмпирический параметр, равный для расчетной нагрузки: А-10 - 3,55; А-11,5 - 3,20.
При нагрузке, отличной от А-10 и А-11,5, коэффициент C находят по интерполяции.
Расчет по допускаемому упругому прогибу не проводят при нагрузке на ось более 115 кН.
9.3.2 Минимальный требуемый модуль упругости Emin должен быть не менее указанного в таблице 7 независимо от результата расчета, полученного по формуле (9).
Таблица 7
нежесткой дорожной одежды
При согласовании с заказчиком и наличии положительного опыта в регионе строительства в случае расчета дорожных одежд автомобильных дорог категорий IV и V, если отношение минимального требуемого модуля упругости, указанного в таблице 7, к минимальному требуемому модулю упругости, полученному по формуле (9), более
Для определения общего модуля упругости многослойную дорожную одежду представляют в виде расчетной схемы, указанной на рисунке 2.
![]() h1, h2, h3, hi - толщины слоев; Eобщ - общий модуль
упругости дорожной одежды;
упругости на поверхности слоев; E1, E2, E3, Ei - модули
упругости материалов слоев; Eгр - модуль упругости
грунта рабочего слоя
9.3.3 Общий модуль упругости на поверхности i-го слоя определяют на основе решения теории упругости для двухслойной модели (см. рисунок 3): слой конечной толщины h с модулем упругости Eв лежит на упругом полупространстве (не ограниченном снизу) с модулем Eн.
![]() h - верхний слой конечной толщины; Eв - модуль упругости
верхнего слоя; Eн - модуль упругости упругого
полупространства, не ограниченного снизу (нижнего слоя);
Eобщ - модуль упругости на поверхности верхнего слоя
общего модуля упругости
9.3.4 Исходными данными при расчете дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу являются:
- нормативный межремонтный срок проведения работ по капитальному ремонту (в соответствии с ГОСТ Р 58861);
- коэффициент надежности и коэффициент прочности (см. таблицу 5);
- материалы и предварительные толщины слоев дорожной одежды;
- модуль упругости грунта рабочего слоя земляного полотна (см. приложение В);
- модули упругости конструктивных слоев основания по таблицам Г.1 - Г.3 приложения Г;
- модули упругости слоев асфальтобетона, принимаемые во всех ДКЗ, при температуре 10 °C (таблица Г.4 приложения Г);
- минимальный требуемый модуль упругости, определяемый по формуле (9).
9.3.5 Общий модуль упругости на поверхности дорожной одежды определяют по номограммам (рисунки Е.1, Е.2 приложения Е). Расчет конструкции ведут сверху вниз или снизу вверх.
При расчете конструкции сверху вниз выполняют следующие действия:
- вычисляют общий минимальный требуемый модуль упругости Eобщ на поверхности дорожной одежды по формуле
(10)- назначают материалы и толщины всех конструктивных слоев дорожной одежды;
- устанавливают с использованием номограмм (см. рисунки Е.1 и Е.2 приложения Е) по отношениям Eобщ/Eв (значение на кривой) и hв/D (значение на оси абсцисс) общие модули упругости на поверхности каждого конструктивного слоя, вплоть до грунта рабочего слоя. При известных значениях общего модуля упругости на поверхности конструктивного слоя дорожной одежды, модуля упругости материала данного слоя и модуля упругости грунта рабочего слоя по номограммам (рисунки Е.1, Е.2 приложения Е) определяют толщину данного конструктивного слоя дорожной одежды.
При расчете конструкции снизу вверх выполняют следующие действия:
- назначают материалы и толщины всех конструктивных слоев дорожной одежды;
- последовательно рассматривая два слоя: верхний слой конечной толщины и нижний - полупространство по номограммам (см. рисунки Е.1 и Е.2 приложения Е), определяют общий модуль упругости на поверхности дорожной одежды. В этом случае номограммы (рисунки Е.1, Е.2 приложения Е) используют следующим образом: для нижнего слоя дорожной одежды по отношениям Eгр/En (значение на оси ординат) и hn/D (значение на оси абсцисс) определяют отношение
(значение на кривой) и вычисляют - затем повторяют расчет для следующего слоя дорожной одежды.
В конце расчета проверяют выполнение условия прочности [см. формулу (8)].
Если условие прочности не выполняется, изменяют толщину одного или нескольких конструктивных слоев дорожной одежды или используют материалы с более высокими модулями упругости для одного или нескольких конструктивных слоев дорожной одежды.
9.3.6 Если смежные слои устроены из одного материала или материалов с одним модулем упругости, при расчетах их необходимо объединять в один слой. При расчете на упругий прогиб не допускается дробить слои из одного материала на несколько слоев.
9.3.7 Алгоритм расчета многослойной конструкции без приведения к упрощенной схеме по критерию упругого прогиба представлен в приложении Д.
9.4 Расчет конструкции дорожной одежды по условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя земляного полотна и конструктивных слоев из малосвязных материалов
9.4.1 Дорожную одежду проектируют с таким расчетом, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в грунте рабочего слоя, стабилизированном грунте рабочего слоя и конструктивных слоях из малосвязных материалов за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации. Проверку выполняют для расчетного периода. Расчет конструкции дорожной одежды по условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя в случае укрепления верхней части вяжущим проводят для неукрепленной части рабочего слоя, при этом укрепленную часть включают в верхний слой расчетной модели. Расчет конструкции дорожной одежды по условию сдвигоустойчивости стабилизированного грунта рабочего слоя выполняют с расчетными параметрами стабилизированного грунта. Расчет конструкции дорожной одежды по условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя в случае стабилизации верхней части рабочего слоя дополнительно проводят для нестабилизированной части рабочего слоя, при этом стабилизированную часть включают в верхний слой расчетной модели.
9.4.2 Недопустимые деформации сдвига в конструкции не будут накапливаться, если в грунте рабочего слоя, стабилизированном грунте рабочего слоя и в конструктивных слоях из малосвязных материалов обеспечено условие:
где T - активное напряжение сдвига от действующей кратковременной или длительной нагрузки, МПа;
Tпр - предельное напряжение сдвига, превышение которого вызывает нарушение прочности на сдвиг, МПа;
9.4.3 Предельное напряжение сдвига Tпр в грунте рабочего слоя, стабилизированном грунте рабочего слоя и в малосвязных материалах вычисляют по формуле
где kд - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе слоев основания и грунта рабочего слоя или слоя из песка;
cN - удельное сцепление в грунте рабочего слоя земляного полотна (или в слое малосвязных материалов), принимаемое с учетом расчетной влажности и повторности нагрузки, МПа (см. таблицы В.5 и В.7 приложения В). Для стабилизированного грунта - в соответствии с 6.13.4;
где
hi - толщина i-го слоя, см;
n - количество слоев, расположенных выше проверяемого слоя;
z - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, м;
При расчете на сдвиг грунта рабочего слоя и стабилизированного грунта рабочего слоя, если нижний слой основания из каменных материалов укладывают непосредственно на грунт рабочего слоя или стабилизированный грунт рабочего слоя без дополнительного слоя основания из песка, коэффициент kд принимают равным:
- нижний слой основания из укрепленных материалов, глинистый грунт (связный) - 1,0;
- нижний слой основания из укрепленных материалов, песчаный грунт (несвязный): 4,5 - для крупного песка, 4,0 - для среднего песка, 3,0 - для мелкого песка и легкой крупной супеси;
- нижний слой основания из неукрепленных материалов, глинистый грунт (связный) - 1,0;
- нижний слой основания из неукрепленных материалов, песчаный грунт (несвязный), в том числе легкая крупная супесь, - 2,0.
При расчете на сдвиг грунта рабочего слоя, если конструкция дорожной одежды содержит дополнительный слой основания из песка, коэффициент kд принимают равным:
- глинистый грунт (связный) - 1,0;
- песчаный грунт (несвязный), в том числе легкая крупная супесь, - 2,0.
При расчете на сдвиг стабилизированного грунта коэффициент kд принимают по аналогии с нестабилизированным.
При расчете на сдвиг дополнительного слоя из песка или ПГС коэффициент kд принимают равным:
- нижний слой основания из укрепленных материалов: 4,5 - для крупного песка и ПГС, 4,0 - для среднего песка, 3,0 - для мелкого песка;
- нижний слой основания из неукрепленных материалов - 2,0.
9.4.4 Активные напряжения сдвига определяют на основании решения теории упругости для двухслойного полупространства при наличии сцепления между слоями. Для практических расчетов используют номограммы, представленные на рисунках Е.3 - Е.50 приложения Е. Номограммы составлены для разных значений угла внутреннего трения. При значениях угла внутреннего трения, отличных от указанных на рисунках Е.3 - Е.50 приложения Е, активные напряжения сдвига от единичной нагрузки определяют путем интерполяции.
Действующие активные напряжения сдвига T, МПа, вычисляют по формуле
где
p - расчетное давление колеса на покрытие (см. таблицу 1), МПа.
9.4.5 В расчетный период года наихудшие условия работы грунта и конструктивных слоев из малосвязных материалов на сдвиг имеют место при наибольших положительных температурах слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее. Поэтому при расчете дорожных одежд по условию сдвигоустойчивости значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, должны соответствовать температурам: в ДКЗ II - 20 °C, в ДКЗ III - 30 °C, в ДКЗ IV - 40 °C, в ДКЗ V - 50 °C (см. таблицу Г.4 приложения Г).
9.4.6 При практических расчетах по условию сдвигоустойчивости многослойную дорожную одежду приводят к двухслойной расчетной модели.
При расчете дорожной конструкции на прочность по условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя земляного полотна в качестве нижнего полубесконечного слоя модели принимают грунт с его характеристиками, а в качестве верхнего слоя - всю дорожную одежду в соответствии с рисунком 4.
![]() hв - верхний слой конечной толщины; Eв - модуль упругости
верхнего слоя; Eн - модуль упругости упругого
полупространства, не ограниченного снизу (нижнего слоя);
активного напряжения сдвига в нижнем слое
Толщину верхнего слоя двухслойной модели hв принимают равной сумме толщин слоев одежды по формуле
Модуль упругости верхнего слоя двухслойной модели вычисляют как средневзвешенный Eв по формуле
где Ei - модуль упругости i-го слоя, МПа;
hi - толщина i-го слоя, см.
9.4.7 При расчете по условию сдвигоустойчивости дополнительного слоя основания из малосвязных материалов нижний слой двухслойной модели имеет параметры: удельное сцепление cN и угол внутреннего трения
Общий модуль упругости нижнего слоя Eн двухслойной модели на уровне верха рассчитываемого слоя основания из малосвязного материала на сдвиг определяют по номограммам, представленным на рисунках Е.1, Е.2 приложения Е.
9.4.8 Расчет дорожной одежды на кратковременные нагрузки по сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя земляного полотна, а также в слоях дорожной одежды из малосвязных материалов проводят в следующей последовательности:
- назначают расчетные прочностные характеристики (угол внутреннего трения
- модули упругости грунта и материалов конструктивных слоев основания, за исключением асфальтобетона, принимают те же, что в расчете по допускаемому упругому прогибу;
- по таблице Г.4 приложения Г назначают расчетные модули упругости для слоев из асфальтобетона, соответствующие расчетным температурам в весенний период (согласно 9.4.5);
- определяют средневзвешенный модуль упругости слоев дорожной одежды (верхнего слоя двухслойной модели) Eв по формуле (16);
- по рисункам Е.3 - Е.50 приложения Е по отношениям hв/D, Eв/Eн и при известном угле внутреннего трения нижнего слоя
- по формуле (14) вычисляют активное напряжение сдвига T в грунте земляного полотна или в песчаном слое одежды;
- по формуле (12) рассчитывают предельное напряжение сдвига Tпр;
- по формуле (11) проверяют выполнение условия прочности.
Если условие прочности не обеспечено, возможны следующие решения:
- увеличивают толщину одного или нескольких вышележащих слоев;
- заменяют материал одного или нескольких вышележащих слоев более жестким материалом, имеющим более высокий модуль упругости;
- заменяют или укрепляют верхнюю часть грунта рабочего слоя с целью повышения его сдвигоустойчивости;
- применяют геосинтетические материалы, эффективность применения которых должна быть подтверждена соответствующими расчетами.
9.4.9 Алгоритм расчета многослойной конструкции без приведения к упрощенной схеме по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и конструктивных слоев из малосвязных материалов представлен в приложении Д.
9.4.10 Расчет на длительную (статическую) нагрузку по сдвигоустойчивости в рабочем слое грунта земляного полотна и малосвязных конструктивных слоях
В рабочем слое грунта и конструктивных слоях из малосвязных материалов напряжения сдвига, возникающие под действием длительной (статической) нагрузки, не должны в течение заданного срока службы приводить к образованию недопустимых остаточных деформаций. Указания случаев, для которых применяют расчет на статическую нагрузку, представлены в разделе 12.
Расчет на длительную нагрузку выполняют в следующей последовательности:
- назначают расчетные прочностные характеристики (угол внутреннего трения
) по таблицам В.5 и В.7 (приложение В) соответственно. Для стабилизированного грунта - в соответствии с 6.13.4;- модули упругости грунта и материалов конструктивных слоев основания, за исключением асфальтобетона, принимают те же, что в расчете по упругому допускаемому прогибу;
- по таблице Г.6 приложения Г назначают расчетные модули упругости для слоев из асфальтобетона, соответствующие расчетным температурам в весенний период (согласно 9.4.5);
- определяют средневзвешенный модуль упругости слоев дорожной одежды (верхнего слоя двухслойной модели) Eв по формуле (16);
- по рисункам Е.3 - Е.50 приложения Е определяют активные напряжения сдвига
;- по формуле (14) вычисляют активное напряжение сдвига T в грунте земляного полотна или в малосвязных материалах;
- по формуле (12) рассчитывают предельное напряжение сдвига Tпр при значении удельного сцепления cст и
, град;- по формуле (11) проверяют выполнение условия прочности.
Если условие прочности не обеспечено, вносят коррективы в конструкцию дорожной одежды.
9.5 Расчет дорожной одежды на сопротивление слоев из асфальтобетона усталостному разрушению от растяжения при изгибе
9.5.1 В слоях покрытия и основания из асфальтобетона напряжения, возникающие при прогибе одежды под действием повторных кратковременных нагрузок, не должны в течение заданного срока службы приводить к образованию трещин от усталостного разрушения.
Образование трещин от усталостного разрушения не будет происходить при условии
где
RN - предельное напряжение на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений, вычисляемое по формуле
где R0 - нормативное значение предельного сопротивления растяжению при изгибе (см. таблицу Г.5 приложения Г);
k1 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;
k2 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия природно-климатических факторов (см. таблицу 8);
VR - коэффициент вариации прочности асфальтобетона на растяжение при изгибе, равный 0,1;
t - коэффициент нормированного отклонения (см. таблицу В.3 приложения В).
Таблица 8
во времени от воздействия природно-климатических факторов
Коэффициент k1, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки, вычисляют по формуле
где
m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого слоя (см. таблицу Г.5 приложения Г);
9.5.2 Наибольшее растягивающее напряжение в пакете слоев из асфальтобетона
Для выполнения расчета реальную конструкцию приводят к двухслойной модели с модулем упругости упругого полупространства, ниже пакета слоев из асфальтобетона, не ограниченного снизу (нижнего слоя) Eобщ.н (рисунок 5).
![]() hв - верхний слой расчетной модели; h1, h2 - толщины
отдельных слоев асфальтобетона; Eв - средневзвешенный модуль
упругости верхнего слоя; Eобщ.н - модуль упругости упругого
полупространства, ниже пакета слоев из асфальтобетона,
не ограниченного снизу (нижнего слоя)
для определения растягивающих напряжений
в слоях асфальтобетона
К верхнему слою модели относят все слои асфальтобетона. Толщину верхнего слоя модели hв принимают равной сумме толщин, входящих в пакет асфальтобетонных слоев по формуле (15), а значение модуля упругости Eв устанавливают как средневзвешенное для всего пакета асфальтобетонных слоев по формуле (16).
Нижним (полубесконечным) слоем модели служит часть конструкции, расположенная ниже пакета слоев из асфальтобетона, включая грунт рабочего слоя земляного полотна.
Модули упругости асфальтобетона принимают по таблице Г.5 приложения Г.
Общий модуль упругости нижнего слоя модели Eобщ.н определяют путем приведения слоистой системы к эквивалентной по жесткости с использованием номограмм, представленных на рисунках Е.1, Е.2 приложения Е.
9.5.3 Растягивающее напряжение при изгибе в асфальтобетоне от единичной нагрузки
Для расчета следует принимать спаянный контакт (см. рисунок Е.51) между слоями из асфальтобетона, а также между слоем из асфальтобетона и монолитным слоем основания, содержащим органическое вяжущее (включая материалы по ГОСТ Р 70197.1). Гладкий контакт (см. рисунок Е.52) следует принимать между нижним слоем из асфальтобетона и слоем основания дорожной одежды под ним из неукрепленных материалов, а также между слоем из асфальтобетона и монолитным слоем основания, не содержащим органическое вяжущее.
Наибольшее растягивающее напряжение
где
p - расчетное давление на покрытие (см. таблицу 1), МПа;
kв - коэффициент, учитывающий особенности НДС рассчитываемого слоя. Принимают равным 0,85 (для двускатного колеса) при проектировании автомобильных дорог общего пользования с расчетными нагрузками по ГОСТ 32960; допускается kв принимать равным 1,00 в отдельных случаях проектирования дорог для специального транспорта с расчетным односкатным колесом.
9.5.4 Расчет слоев асфальтобетона по усталостному разрушению от растяжения при изгибе выполняют в следующей последовательности:
- определяют общий модуль упругости основания Eобщ.н на уровне подошвы пакета слоев из асфальтобетона, выполняя расчет конструкции снизу вверх по номограммам, представленным на рисунках Е.1, Е.2 приложения Е;
- приводят конструкцию к двухслойной модели и по отношениям
и Eв/Eобщ.н по номограммам, представленным на рисунках Е.51, Е.52 приложения Е, определяют растягивающее напряжение от единичной нагрузки - по формуле (20) вычисляют наибольшее растягивающее напряжение
- рассчитывают предельное напряжение на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений RN по формуле (18) для материала рассчитываемого слоя асфальтобетона;
- проверяют выполнение условия прочности по формуле (17) и при необходимости вносят изменения в конструкцию дорожной одежды: увеличивают толщину слоев асфальтобетона или применяют в слоях основания материалы с более высокими расчетными модулями упругости с целью увеличения общего модуля упругости основания Eобщ.н.
9.5.5 Рекомендации по расчету многослойной конструкции без приведения к упрощенной схеме на сопротивление слоев асфальтобетона усталостному разрушению от растяжения при изгибе приведены в приложении Д.
10.1 В районах сезонного промерзания грунтов на участках дорог, находящихся в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, наряду с требуемой прочностью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд и земляного полотна.
10.2 Конструкция удовлетворяет требованиям по морозоустойчивости при соблюдении условия
lпуч < lдоп, (21)
где lпуч - расчетное (ожидаемое) морозное пучение грунта земляного полотна;
lдоп - допустимая величина морозного пучения в соответствии с ГОСТ Р 59120.
В соответствии с ГОСТ Р 59120 при сроке службы дорожной одежды между капитальными ремонтами до 10 лет расчетное значение пучения от воздействия низких температур не должно превышать предельно допустимого значения морозного пучения, а при сроке службы дорожной одежды между капитальными ремонтами более 10 лет расчетное значение пучения на поверхности покрытия от воздействия низких температур не должно превышать 80% предельно допустимого значения морозного пучения.
10.3 Не требуется специальных мер по защите дорожных одежд от морозного пучения в следующих случаях:
- в районах с глубиной промерзания грунтов менее 0,6 м;
- при земляном полотне, сложенном на всю глубину промерзания из непучинистых или слабопучинистых грунтов;
- если общая толщина дорожной одежды превышает 2/3 глубины промерзания дорожной конструкции (согласно 10.8).
Группы грунтов по степени пучинистости представлены в ГОСТ 33063.
10.4 Основные мероприятия, способствующие обеспечению требуемой морозоустойчивости дорожной одежды и земляного полотна:
- применение непучинистых или слабопучинистых грунтов в соответствии с классификацией ГОСТ 33063 для сооружения рабочего слоя земляного полотна автомобильных дорог в районах сезонного промерзания;
- ограничение поступления влаги в промерзающие слои земляного полотна за счет: достаточного возвышения покрытия над уровнями грунтовых или поверхностных вод (см. таблицы 9, 10); сооружения различных конструкций дренажей; устройства капилляропрерывающих, дренирующих и гидроизолирующих прослоек в дорожных конструкциях;
- устройство теплоизолирующих слоев, исключающих промерзание грунта земляного полотна под дорожными одеждами или ограничивающих ее глубину до пределов, обеспечивающих допускаемое поднятие покрытия, с учетом типа дорожных одежд в соответствии с классификацией по ГОСТ Р 59120.
Таблица 9
грунтовых или поверхностных вод
Таблица 10
Оптимальное решение принимают на основании технико-экономического сравнения вариантов применяемых мероприятий по обеспечению требуемой морозоустойчивости дорожной одежды и земляного полотна.
Схему увлажнения грунта рабочего слоя земляного полотна определяют по таблице 10.
10.5 Дорожные одежды рассчитывают на морозоустойчивость для характерных участков дороги, сходных по грунтово-гидрологическим условиям, подстилаемых одинаковыми грунтами, имеющими одну и ту же конструкцию земляного полотна (насыпь, нулевые отметки или выемка).
10.6 Требуемую по критерию морозоустойчивости толщину дорожных одежд определяют по номограммам (см. рисунок 6), предварительно определив ординату морозного пучения при осредненных условиях lпуч.ср по формуле
где lдоп - допустимая величина морозного пучения (в соответствии с ГОСТ Р 59120);
Kугв - коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (см. рисунок 7). При отсутствии влияния грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод следует принимать: для супеси тяжелой и пылеватой и суглинка - 0,53; для песка и супеси легкой и крупной - 0,43;
Kпл - коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя (см. таблицу 11);
Kгр - коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи, принимаемый: для песков - 1,0; супесей - 1,1; суглинков - 1,3; глин - 1,5;
Kнагр - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое (см. рисунок 8);
Kвл - коэффициент, зависящий от относительной влажности грунта (см. таблицу 12);
Kz пр - коэффициент, зависящий от глубины промерзания дорожной конструкции, принимаемый равным 1 при глубине промерзания до 2,0 м включительно и определяемый по формуле (25) при глубине промерзания свыше 2,0 до 3,0 м.
![]() Примечание - Цифры на кривых - группа грунта по степени пучинистости.
Для грунта группы II по степени пучинистости кривую
IIа выбирают при 2-й и 3-й схемах увлажнения грунта
рабочего слоя, кривую IIб - при 1-й схеме увлажнения
грунта рабочего слоя
дорожной одежды hд.о по критерию морозоустойчивости
в зависимости от глубины промерзания zпр
![]() 1 - пылеватая супесь, тяжелая пылеватая супесь, легкий
и тяжелый суглинок, легкий и тяжелый пылеватый суглинок,
глина; 2 - песок, легкая крупная супесь, легкая супесь
от верха дорожной одежды до расчетного уровня Hу
(УГВ или УПВ)
Таблица 11
грунта рабочего слоя
![]() 1 - пылеватая супесь, тяжелая пылеватая супесь, легкий
и тяжелый суглинок, легкий и тяжелый пылеватый суглинок,
глина; 2 - песок, легкая крупная супесь, легкая супесь
промерзания zпр от поверхности покрытия
Таблица 12
влажности грунта W/Wт
10.7 Для существующей дорожной конструкции расчетное (ожидаемое) морозное пучение грунта земляного полотна lпуч вычисляют по формуле
lпуч = lпуч.срKz прKугвKплKгрKнагрKвл. (23)
Если lпуч > lдоп, то морозоустойчивость дорожной конструкции не обеспечена и требуется разработка мероприятия по уменьшению величины пучения (увеличение толщины дорожной одежды, замена грунта рабочего слоя земляного полотна на непучинистый грунт или другие мероприятия) при капитальном ремонте или реконструкции автомобильной дороги.
zпр = 1,38zпр.ср, (24)
где zпр.ср - глубина сезонного промерзания грунта, определяемая по данным инженерно-геологических изысканий в соответствии с требованиями СП 22.13330 в зависимости от типов грунтов, подстилающих дорожную одежду. При отсутствии данных инженерно-геологических изысканий zпр.ср принимают равной средней глубине промерзания грунтов для данного района, определяемой с использованием карт изолиний [см. ГОСТ Р 71244-2024 (приложение Д)].
10.9 Коэффициент, зависящий от глубины промерзания дорожной конструкции, принимают равным 1 при глубине промерзания zпр до 2,0 м включительно и определяемым при глубине промерзания свыше 2,0 до 3,0 м по формуле
где a, b, c - коэффициенты, которые при глубине промерзания дорожной конструкции zпр св. 2,0 до 2,5 м равны 1,00; 0,16 и 2,00 соответственно, а при глубине промерзания дорожной конструкции zпр св. 2,5 до 3,0 м равны 1,08; 0,08 и 2,50 соответственно.
10.10 Допускается дополнительно выполнять расчет на морозоустойчивость в соответствии с иными нормативными документами и технической документацией в данной области.
Расчет дорожной одежды с применением теплоизолирующих материалов выполняют по методикам, приведенным в соответствующих нормативных документах и технической документации.
11.1 Дренирующий слой в конструкциях дорожных одежд со слоями из зернистых материалов на рабочем слое из глинистых грунтов; легкой крупной песчанистой супеси и песчаных грунтов с коэффициентом фильтрации менее 0,5 м/сут необходим:
- в ДКЗ с II по III - для всех схем увлажнения грунта рабочего слоя;
- в ДКЗ IV и V - для третьей схемы увлажнения грунта рабочего слоя.
11.2 Возможны следующие конструктивные решения устройства дренирующего слоя на автомобильных дорогах (см. рисунок 9):
- дренирующий слой отсыпают на всю ширину земляного полотна с поперечными уклонами от 20 до
- отвод воды осуществляют с помощью продольных геодрен и поперечных выпусков на расстоянии от 50 до 80 м друг от друга в зависимости от продольных уклонов на дороге (см. рисунок 9 б);
- дренирующий слой отсыпают на 1 м шире основания с каждой стороны без водоотводящих устройств (см. рисунок 9 в). Данный случай допускается применять для облегченных типов дорожных одежд.
![]() земляного полотна
![]() и краевых полос с отводом воды по дренажным трубам
![]() и краевых полос без устройства водоотводных устройств
B - ширина земляного полотна; H - высота насыпи;
h - возвышение низа дренирующего слоя или труб-дрен
над поверхностью земли или уровнем воды; b - ширина проезжей
части от оси до краевой полосы; a - ширина краевой полосы
(0,5 м); c - расстояние от краевой полосы до бровки
земляного полотна
дорожной одежды
На рисунке 9 расстояние h от низа дренирующего слоя или от низа труб-дрен на откосе до поверхности земли при типе 1 местности по характеру и степени увлажнения, при уровне кратковременно стоящих поверхностных вод (до 30 сут) при типе 2 местности и при уровне длительно стоящих поверхностных вод (более 30 сут) или грунтовых вод при типе 3 местности принимают равным более 0,20 м. Полученная общая высота земляного полотна H должна быть увязана с руководящей отметкой - рекомендуемой величиной возвышения поверхности покрытия в разных ДКЗ в соответствии с таблицей 9.
В городских условиях, как правило, применяют конструкцию дренажа с трапецеидальным ровиком (см. рисунок 10).
![]() 1 - дренажная труба; 2 - зона движения свободной воды;
3 - зона движения капиллярной воды; 4 - щебеночная
(песчаная) подготовка под дренажную трубу; L - длина пути
фильтрации; b1 - ширина ровика поверху; b2 - ширина ровика
понизу; h0 - уровень воды в трубе-дрене; hпод - толщина
слоя щебеночной (песчаной) подготовки под дренажную трубу;
h - глубина ровика от низа трубы-дрены; hк - высота
капиллярного поднятия воды в песчаном слое; hдр - толщина
дренирующего слоя; hнас - толщина слоя, насыщенного водой;
hзап - толщина слоя с капиллярно-связанной водой
В рассмотренных конструкциях возможно применение геосинтетических дренирующих материалов, в том числе композиционных. Допускается применение геосинтетических дренажных матов на всю ширину земполотна с выпуском на откосы. Выбор каждого конкретного мероприятия по осушению дорожной конструкции проводят на основе технико-экономического сравнения вариантов.
11.3 Дренажную конструкцию следует проектировать с учетом объема притока воды, поступающей в основание дорожной одежды в расчетный период, фильтрационной способности материала дренирующего слоя и конструкции земляного полотна.
Значительному уменьшению притока поверхностной воды к земляному полотну могут также способствовать монолитные слои из материалов (грунтов), укрепленных вяжущими.
Проектирование мероприятий по осушению дорожной одежды осуществляют в следующей последовательности:
- дорогу разделяют на однородные участки по грунтово-гидрологическим условиям с учетом особенностей конструкции земляного полотна и конструктивного решения по дренированию;
- для однородных участков определяют количество воды, поступающей в основание за сутки и за расчетный период, предусматривая меры по ограничению притока воды в дорожную конструкцию;
- намечают варианты дренажных конструкций;
- обосновывают расчетом толщину дренирующего слоя для данных условий или определяют минимально требуемый коэффициент фильтрации для дренирующего материала в соответствии с 6.11.4 и 6.12.
11.4 В зависимости от конкретных условий дренажную конструкцию автомобильной дороги рассчитывают на работу:
- по принципу поглощения (см. рисунок 9 в). На участках дорог с многополосной проезжей частью, где невозможно обеспечить длину пути фильтрации L, менее или равную 10 м, дренирующий слой рассчитают на поглощение всего количества воды, поступающей за весь расчетный период. В этом случае дренирующий слой устраивают на всю ширину земляного полотна (см. рисунок 9 а).
Значение коэффициента фильтрации устанавливают по данным испытаний применяемого песка. При этом дренирующий слой, работающий по принципу осушения, необходимо устраивать из песков и других пористых материалов с коэффициентом фильтрации не менее 2 м/сут, по принципу поглощения - не менее 1 м/сут.
11.5 Общий приток воды в весеннее время года на 1 м2 проезжей части Q и средний приток воды на 1 м2 проезжей части в сутки q определяют по таблице 13.
Таблица 13
11.6 Для дренирующего слоя, работающего по принципу осушения, расчетный приток воды в дренирующий слой qр, м3/сут на 1 м2 проезжей части, вычисляют по формуле
где q - средний приток воды, л на 1 м2 проезжей части в сутки (см. таблицу 13);
Kпик - коэффициент "пик", учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпадения атмосферных осадков (см. таблицу 14);
Kг - коэффициент гидрологического запаса, учитывающий снижение фильтрационной способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги (см. таблицу 14);
Kвог - коэффициент, учитывающий накопление воды в местах изменения продольного уклона;
Kр - коэффициент, учитывающий снижение притока воды при принятии специальных мер по регулированию водно-теплового режима (см. таблицу 15).
Таблица 14
гидрологического запаса Kг
Таблица 15
в дренирующий слой
Коэффициент Kвог определяют при одинаковых направлениях продольных уклонов на продольном профиле по номограмме (см. рисунок 11), а при встречных уклонах - по формуле
Kвог = 1 + (Kф(Tзап + 1)(i1 + i2))/2n, (27)
где Kф - коэффициент фильтрации, м/сут;
Tзап - средняя продолжительность запаздывания работы водоотводящих устройств, принимаемая в ДКЗ II равной от 4 до 6 сут, в ДКЗ III - от 3 до 4 сут (большие значения для мелких песков);
i1 и i2 - абсолютная величина уклонов, доли единицы;
n - пористость материала в уплотненном состоянии, в долях единицы, определяемая при наличии лабораторных данных по ГОСТ 33063-2014 (пункт Б.27); при отсутствии лабораторных данных: для песков гравелистых, очень крупных, повышенной крупности, крупных и средних n = 0,32 - 0,35; для песков мелких n = 0,36 - 0,40.
![]() i1 и i2 - продольные уклоны выше и ниже перелома продольного
профиля; Kф - коэффициент фильтрации, м/сут; n - пористость
дренирующего слоя в долях единицы (значения уклонов
принимают по абсолютной величине)
учитывающего накопление воды в местах изменения
вогнутого профиля
11.7 Полную толщину дренирующего слоя по способу осушения hдр (см. рисунок 12) вычисляют по формуле
где hнас - толщина слоя полностью насыщенного водой, м;
hзап - дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала: для песков гравелистых, очень крупных, повышенной крупности и крупных hзап составляет 0,10 м; для средних песков - 0,15 м; для мелких песков - 0,20 м.
![]() 1 - слои покрытия; 2 - дренирующий слой; 3 - труба-дрена;
4 - кривая депрессии; L - длина пути фильтрации;
hдр - толщина дренирующего слоя; hнас - толщина слоя,
насыщенного водой; hзап - толщина слоя
с капиллярно-связанной водой; h0 - уровень воды
в трубе-дрене
Во всех случаях полную толщину дренирующего слоя hдр следует принимать не менее 0,20 м.
11.8 Для дренирующего слоя, работающего по принципу осушения, толщину слоя, полностью насыщенного водой, hнас устанавливают в зависимости от длины пути фильтрации L и расчетной величины притока воды qр.
Для мелких, средних и крупных песков с коэффициентом фильтрации менее 10 м/сут расчет выполняют по номограмме, представленной на рисунке 13.
![]() i - поперечный уклон низа дренирующего слоя; L - длина пути
фильтрации; q' - погонный приток воды; Kф - коэффициент
фильтрации песка, м/сут
слоя, полностью насыщенного водой, hнас из мелких, средних
и крупных песков с коэффициентом фильтрации менее 10 м/сут
При односкатном поперечном профиле погонный приток воды q', м3/сут на 1 м длины дороги, определяют по формуле
q' = qрB. (29)
При двускатном поперечном профиле погонный приток воды q', м3/сут на 1 м длины дороги, определяют по формуле
q' = 0,5qрB, (30)
где qр - расчетный объем притока воды;
B - ширина проезжей части, м.
Необходимую толщину слоя, полностью насыщенного водой, hнас определяют по ординате a (см. рисунок 13) по формуле
hнас = aL/3,5, (31)
где a - ордината, снятая с графика (см. рисунок 13);
L - длина пути фильтрации, равная половине ширины дренирующего слоя при двускатном поперечном профиле и полной его ширине - при односкатном поперечном профиле.
Для крупных песков с коэффициентом фильтрации более 10 м/сут толщину дренирующего слоя, полностью насыщенного водой, hнас определяют по рисунку 14.
![]() i - поперечный уклон низа дренирующего слоя; L - длина пути
фильтрации; qр - расчетный объем притока воды, м3/м2
в сутки; Kф - коэффициент фильтрации песка, м/сут
слоя, полностью насыщенного водой, hнас из крупных песков
с коэффициентом фильтрации более 10 м/сут
11.9 По принципу поглощения рассчитывают толщину дренирующего слоя для конструктивного решения, показанного на рисунке 9 в.
Полную толщину дренирующего слоя hдр, работающего по принципу поглощения, вычисляют по формуле, основанной на сравнении объема воды, подлежащего размещению, и объема свободных пор в материале дренирующего слоя
где Q - расчетное количество воды, накапливающейся в дренирующем слое за весь расчетный период, л/м2 (см. таблицу 13);
Таблица 16
11.10 Дренирующий слой в дренажной конструкции с углубленными продольными ровиками (см. рисунок 12), усиливающими процесс движения воды в мелком и среднем песке, рассчитывают с использованием номограмм, представленных на рисунке 15.
![]() L - длина пути фильтрации; qр - расчетный объем
притока воды, м3/м2 в сутки;
Kф - коэффициент фильтрации материала, м/сут;
в конструкции с углубленными продольными ровиками
По номограммам (см. рисунок 15) получают сразу полную толщину дренирующего слоя hп в зависимости от крупности песка, расчетного объема притока воды в дренирующий слой qр, коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя Kф, длины пути фильтрации L и поперечного уклона низа дренирующего слоя i.
Для более точных расчетов дренажной конструкции с углубленными продольными ровиками (см. рисунок 10) используют формулу для расчета коэффициента фильтрации, в которой учитывают конструктивные особенности конструкции
(33)где L - длина пути фильтрации, м;
qр - расчетный объем притока воды, м3/м2 в сутки;
(34)здесь i - поперечный уклон низа дренирующего слоя, доли единицы;
L - длина пути фильтрации, равная расстоянию от оси дороги при двухскатном профиле до внутренней бровки ровика, м;
h - глубина ровика до низа дрены, равная 0,7hк (высоты капиллярного поднятия воды в материале дренирующего слоя), м; hк принимают 0,5 для мелкого песка и 0,4 для среднего песка;
h0 - глубина фильтрационного потока в дренирующем слое непосредственно у продольной дрены; для средних песков h0 = 0,03 м, для мелких песков h0 = 0,05 м;
hнас - толщина слоя, полностью насыщенного водой, м;
hзап - дополнительная толщина дренирующего слоя, м;
, а для средних и крупных песков .11.11 Пример расчета конструкции дорожных одежд на прочность, морозоустойчивость и осушение представлен в приложении Е.
12 Дорожные одежды на обочинах, разделительных полосах, переходно-скоростных полосах, остановках, пересечениях в одном уровне, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями, стоянках, площадках отдыха, на местных проездах вдоль основной дороги, съездах развязок, тротуарах, пешеходных улицах, площадях и велодорожках
12.1.1 Обочины укрепляют для обеспечения защиты от размыва поверхностными водами, загрязнения и разрушения под воздействием нагрузки от транспортных средств.
12.1.2 В пределах ширины обочины дорожную одежду устраивают в соответствии с ГОСТ Р 52399:
- на краевой полосе у обочины, служащей упором для дорожных одежд проезжей части дороги на дорогах категорий II - IV;
- на остановочной полосе, предназначенной для вынужденной остановки автомобилей на дорогах категории I;
- на укрепленной части обочины на дорогах категорий II - IV.
На разделительной полосе на дорогах категорий I и II (при четырех полосах движения) дорожную одежду устраивают на ширину в соответствии с ГОСТ Р 52399.
12.1.3 Конструкция укрепления и используемые материалы должны обеспечивать заезд на обочину транспортных средств с расчетной нагрузкой.
12.1.4 При новом строительстве, реконструкции, а также капитальном ремонте в случае уширения проезжей части краевые полосы у обочины и на разделительной полосе устраивают совместно с уширяемой проезжей частью, и они должны иметь ту же конструкцию что и на проезжей части.
12.1.5 При капитальном ремонте в случае невозможности обеспечения одинаковой конструкции дорожной одежды на краевой полосе обочин, краевой полосе разделительной полосы конструкцию дорожной одежды следует устраивать одинаковой прочности (в пределах расхождения +/- 5% по общему модулю упругости) с дорожной одеждой на основной проезжей части.
12.1.6 Дорожные одежды остановочных полос на автомобильных дорогах категории I устраивают одинаковой конструкции с проезжей частью.
12.1.7 Дорожные одежды на укрепленной части обочины на дорогах категорий II - IV, остановках и переходно-скоростных полосах рассчитывают по всем критериям прочности, аналогично дорожным одеждам проезжей части, с добавлением расчета на статическую нагрузку. В качестве расчетных параметров принимают ту же расчетную нагрузку и коэффициенты надежности, что и при расчете дорожной одежды основной проезжей части.
Расчет интенсивности на укрепленной части обочины и остановках выполняют в соответствии с 7.2 и 7.3 с коэффициентом fпол = 0,01. При расчете дорожной одежды на укрепленной части обочины и остановках требования 6.5 в части уменьшения расчетной толщины ВСП не предъявляют.
На остановках и переходно-скоростных полосах допускается устройство дорожной одежды с конструкцией основной проезжей части.
12.1.8 Дорожная одежда краевых и остановочных полос, укрепленной части обочины, остановок и переходно-скоростных полос должна быть конструктивно увязана (в том числе с учетом дополнительных слоев основания) с дорожной одеждой на проезжей части и проверена расчетом.
Материалы слоев покрытия проезжей части, краевых и остановочных полос, укрепленной части обочины, остановок и переходно-скоростных полос при их совместном устройстве рекомендуется принимать одинаковыми (в случае асфальтобетона - типы и виды смеси, применяемое вяжущее).
12.1.9 Покрытия укрепленной части обочины автомобильных дорог, проходящих через населенные пункты, рекомендуется выполнять из материалов, содержащих вяжущее для исключения пылеобразования.
12.2 Дорожные одежды на подходах к пересечениям с железнодорожными путями и пересечениях в одном уровне
Дорожные одежды на подходах к пересечениям с железнодорожными путями и пересечениях в одном уровне рассчитывают по всем критериям прочности, аналогично дорожным одеждам проезжей части, с добавлением расчета на статическую нагрузку. В качестве расчетных параметров принимают ту же расчетную нагрузку и коэффициенты надежности, что и при расчете дорожной одежды основной проезжей части.
12.3 Дорожные одежды на стоянках и площадках отдыха
Дорожные одежды на стоянках и площадках отдыха рассчитывают только на воздействие статической нагрузки.
В качестве расчетных параметров принимают ту же расчетную нагрузку и коэффициенты надежности, что и при расчете основной проезжей части для дороги соответствующей категории и типа дорожной одежды, но не более 0,95.
12.4 Дорожные одежды на местных проездах вдоль основной дороги, съездах развязок
Расчет выполняют по всем критериям прочности. Расчетную нагрузку и коэффициенты прочности принимают как для дороги, соответствующей категории по расчетной интенсивности движения, но для коэффициента надежности не более 0,95.
При одностороннем движении по съезду (местному проезду) расчетную интенсивность движения для определения соответствующей категории дороги следует увеличивать вдвое.
Дорожные одежды тротуаров, пешеходных улиц, площадей и велодорожек в случае необходимости их механизированной уборки, а также возможного заезда техники экстренных служб (пожарной и др.) проверяют расчетом только на воздействие статической нагрузки.
Расчет дорожных одежд тротуаров, пешеходных улиц, площадей и велодорожек выполняют для расчетной нагрузки и уровня надежности, применяемых при расчете дорожных одежд облегченного или переходного типа и категории в соответствии с таблицами 5 и 6.
При использовании уборочной техники, а также техники экстренных служб с известными параметрами нагружения расчет допускается выполнять с их учетом.
При проектировании тротуаров, пешеходных улиц, площадей и велодорожек требования к рабочему слою по 6.13.1 и исключению верхней части ВСП из расчета согласно 6.5 не предъявляют.
12.6 Дорожные одежды на элементах, представленных в 12.1 - 12.5, должны быть проверены на морозоустойчивость и осушение в соответствии с разделами 10 и 11.
13.1 Усиление дорожных одежд необходимо, если коэффициент прочности <1> при расчете по критерию допускаемого упругого прогиба в расчетный период года менее 1.
--------------------------------
<1> Если информация о минимальном требуемом общем модуле упругости, необходимом для расчета коэффициента прочности, предусмотренного в исходной проектной документации участка автомобильной дороги, отсутствует, то допускается принимать его значение в соответствии с таблицей 7 либо при наличии информации о фактической интенсивности выполнять расчет по формуле (9).
Усиление дорожных одежд проводят в рамках ремонтов, капитальных ремонтов и реконструкции:
- с целью улучшения транспортно-эксплуатационных характеристик и увеличения прочности конструкций дорожных одежд без изменения категории дороги;
- в случаях, когда по результатам оценки прочности одежды с учетом дальнейшего роста интенсивности движения можно ожидать прогрессирующего разрушения дорожной одежды в ближайшее время.
Как правило, в этих случаях существующую дорожную одежду усиливают путем устройства одного или нескольких слоев усиления из асфальтобетона с использованием существующей конструкции дорожной одежды в качестве основания после выравнивания поперечного и продольного профилей путем фрезерования слоев покрытия или устройства выравнивающего слоя из соответствующих материалов.
При проектировании усиления в рамках выполнения капитального ремонта и ремонта рекомендуется учитывать требования ГОСТ Р 59201.
13.2 Тип нового покрытия не должен быть менее совершенным, чем покрытие усиливаемых дорожных одежд.
При переводе дорог низких категорий в более высокие существующие дорожные одежды частично разбирают и поверх них укладывают несколько слоев основания и покрытия. Как правило, при этом уширяют проезжую часть и земляное полотно. На участках уширения проезжей части устраивают новую конструкцию дорожных одежд, соответствующую всем критериям прочности.
13.3 Мероприятия по усилению дорожных одежд назначают с использованием основных положений, изложенных применительно к конструированию новых дорожных одежд, но с учетом следующих особенностей:
- устройство слоев усиления из асфальтобетона поверх существующего асфальтобетонного покрытия предусматривают при отсутствии на участках усиления повреждений дорожного покрытия с оценкой менее 3,5 балла по ГОСТ Р 59918-2021 (таблица Б.1);
- при наличии повреждений дорожного покрытия с оценкой менее 3,5 балла предпочтительны варианты дорожной одежды с разборкой существующего покрытия и усилением (при необходимости - заменой) нижележащих слоев основания либо полной заменой дорожной одежды.
13.4 В качестве исходных данных для расчета усиления необходимо использовать результаты инструментальных испытаний по оценке прочности конструкции в целом и отдельных конструктивных слоев в соответствии с ГОСТ Р 59918.
При выполнении работ с целью решения вопроса об усилении существующих дорожных одежд (ремонт, капитальный ремонт, реконструкция) шаг измерений рекомендуется принимать не более 100 м по протяжению участка (минимально 10 измерений на 1 км в одном направлении).
Конструкции усиления разрабатываются в пределах характерных участков. Характерный участок - однотипный участок автомобильной дороги, в пределах которого не наблюдается изменений проектной конструкции дорожной одежды, интенсивности движения и состояния покрытия по видам дефектов. Протяженность характерного участка принимают не менее 500 м. Количество испытаний на характерном участке рекомендуется принимать в соответствии с коэффициентом надежности проектируемой автомобильной дороги по таблице 17.
Таблица 17
в зависимости от коэффициента надежности
Для характерных участков с малым протяжением, когда указанное количество измерений в таблице 17 приводит к уменьшению шага измерений ниже 100 м, допустимо:
- при их лучшем состоянии по визуальной оценке по ГОСТ Р 59918-2021 (таблица Б.1) по сравнению со смежными участками по результатам визуального обследования принимать шаг измерений 100 м;
- при их худшем состоянии по визуальной оценке по ГОСТ Р 59918-2021 (таблица Б.1) по сравнению со смежными участками по результатам визуального обследования принимать шаг измерений 50 м.
Значение фактического общего модуля упругости дорожной одежды
(35)где
VR - коэффициент вариации, определяемый как отношение среднеквадратического отклонения s, общих модулей упругости, замеренных на характерном участке, определяемого по формуле (36), к среднему значению общего модуля упругости
t - коэффициент нормированного отклонения, значение которого принимают для заданного уровня проектной надежности усиленной конструкции, принимаемый по таблице 18, в зависимости от количества испытаний.
Таблица 18
Для характерных участков с малым протяжением, когда указанное количество измерений в таблице 17 приводит к уменьшению шага, нормированное отклонение t принимают для соответствующего коэффициента надежности для случая "25 измерений и более".
Среднеквадратическое отклонение s рассчитывают по формуле
где n - количество испытаний.
- для капитальных и облегченных дорожных одежд по результатам инструментальных испытаний по оценке прочности конструкции в целом и отдельных конструктивных слоев в соответствии с ГОСТ Р 59918. Толщины слоев усиления следует назначать на основе расчета по критерию допускаемого упругого прогиба всей конструкции с доведением значений коэффициентов прочности до значений, приведенных в таблице 5. Расчет на усталостное разрушение от растяжения при изгибе (по номограммам, представленным на рисунках Е.51 и Е.52 приложения Е) и по условию сдвигоустойчивости следует выполнять только для вновь устраиваемых слоев;
- для дорожных одежд переходного типа допускается проектировать слои усиления на основе материалов обследований, содержащих результаты измерения толщин в соответствии с ГОСТ Р 58349 всех конструктивных слоев одежды, характеристику их состояния и качества, сведения о виде грунта земляного полотна и об условиях его увлажнения. В этом случае толщины слоев усиления дорожной одежды следует назначать на основе расчета по всем критериям прочности.
Значения коэффициентов прочности принимают по таблице 5.
При усилении существующей конструкции требование к рабочему слою по 6.13 не предъявляют.
13.6 Значение фактического общего модуля упругости дорожной одежды для назначения ремонтных мероприятий и их приоритизации на сети автомобильных дорог должно быть подтверждено соответствующими расчетами.
13.7 Сроки усиления дорожных одежд необходимо определять на основании технико-экономического сравнения вариантов. Если усиление одежды в данное время экономически нецелесообразно, то на участках дорог с недостаточной прочностью дорожной одежды следует ограничить движение транспортных средств в периоды года, неблагоприятные по условиям увлажнения земляного полотна.
13.8 При усилении дорожных одежд должны быть соблюдены условия:
- вместо усовершенствованных облегченных или переходных дорожных покрытий могут быть назначены более совершенные покрытия. Материал дорожного покрытия должен обеспечивать требуемые сцепные свойства и обладать устойчивостью к возникновению сдвигов, наплывов, колейности и волн при высоких температурах;
- толщины слоев усиления должны быть не менее значений, указанных в ГОСТ Р 59120. В противном случае следует рассмотреть вариант применения другого материала для слоя усиления, из которого допускается устраивать более тонкий слой. При необходимости предусматривают два слоя усиления, нижний слой усиления устраивают из менее прочных и дорогостоящих материалов, чем верхний слой.
(справочное)
РАЗЛИЧНЫХ КАТЕГОРИЙ
![]() Примечание - Конструкция узла 1 приведена на рисунке А.3.
1 - укрепление откоса и прибровочной части земляного
полотна; 2 - присыпная обочина; i1 - уклон проезжей части;
i2 - уклон прибровочной части обочины; iзп - уклон верха
земляного полотна
Рисунок А.1 - Поперечные профили автомобильных дорог
категорий IА, IБ, IВ
![]() Примечание - Конструкция узла 1 приведена на рисунке А.3.
1 - укрепление откоса и прибровочной части земляного
полотна; 2 - присыпная обочина; 3 - укрепление
обочины; i1 - уклон проезжей части; i2 - уклон прибровочной
части обочины; i3 - уклон укрепленной части обочины;
iзп - уклон верха земляного полотна
Рисунок А.2 - Поперечные профили автомобильных дорог
категории II с четырьмя полосами движения
![]() 1 - ВСП; 2 - НСП; 3 - ВСО; 4 - слой основания;
5 - дополнительный слой основания; 6 - грунт рабочего слоя
земляного полотна; 7 - основание укрепления
разделительной полосы
категорий с четырьмя полосами движения
![]() Примечание - Конструкция узла 2 приведена на рисунке А.7.
1 - укрепление откоса и прибровочной части земляного
полотна; 2 - присыпная обочина; 3 - укрепление
обочины; i1 - уклон проезжей части; i2 - уклон прибровочной
части обочины; i3 - уклон укрепленной части обочины;
iзп - уклон верха земляного полотна
Рисунок А.4 - Поперечный профиль автомобильных дорог
категории II с двумя полосами движения
![]() Примечание - Конструкция узла 2 приведена на рисунке А.7.
1 - укрепление откоса и прибровочной части земляного
полотна; 2 - присыпная обочина; 3 - укрепление
обочины; i1 - уклон проезжей части; i2 - уклон прибровочной
части обочины; i3 - уклон укрепленной части обочины;
iзп - уклон верха земляного полотна
Рисунок А.5 - Поперечный профиль автомобильных дорог
категории III
![]() Примечание - Конструкция узла 2 приведена на рисунке А.7.
1 - укрепление откоса и прибровочной части земляного
полотна; 2 - присыпная обочина; 3 - укрепление обочины;
i1 - уклон проезжей части; i2 - уклон прибровочной части
обочины; i3 - уклон укрепленной части обочины; iзп - уклон
верха земляного полотна
Рисунок А.6 - Поперечный профиль автомобильных дорог
категории IV
![]() 1 - ВСП; 2 - НСП; 3 - ВСО (необходимость устройства
на дорогах категории IV обосновывается результатами
расчета); 4 - слой основания; 5 - дополнительный слой
основания; 6 - грунт рабочего слоя земляного полотна
II - IV с двумя полосами движения
(справочное)
ПРИ НАЗНАЧЕНИИ ВИДА АСФАЛЬТОБЕТОННОЙ СМЕСИ
В зависимости от суммарного количества приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 (115 кН на ось) за расчетный срок службы конструктивного слоя дорожной одежды асфальтобетонные смеси могут быть запроектированы для различных условий движения.
Асфальтобетонные смеси АВ, АН и АО по ГОСТ Р 58406.2 могут быть запроектированы для следующих условий движений:
- Л - смеси для дорог с легкими условиями движения (до 0,5 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5);
- Н - смеси для дорог с нормальными условиями движения (от 0,5 до 1,8 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5);
- Т - смеси для дорог с тяжелыми условиями движения (более 1,8 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5).
Асфальтобетонные смеси SP по ГОСТ Р 58401.1 могут быть запроектированы для следующих условий движений:
- Л - смеси для дорог с легкими условиями движения (до 0,5 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5);
- Н - смеси для дорог с нормальными условиями движения (от 0,5 до 1,8 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5);
- Т - смеси для дорог с тяжелыми условиями движения (от 1,8 до 5,6 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5);
- Э - смеси для дорог с экстремально тяжелыми условиями движения (от 5,6 млн приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5).
Б.2 Определение суммарного числа приложений расчетной нормативной нагрузки
Б.2.1 Если расчет дорожной одежды выполняют на нагрузку АК-11,5, суммарное количество приложений расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 с учетом круглогодичного использования дороги (Tрдг принимают равным 365 дней) вычисляют по формуле (4) или (6) настоящего стандарта. Расчетный срок службы асфальтобетона для слоев покрытия принимают до ремонта, для слоя основания - до капитального ремонта в соответствии с ГОСТ Р 58861-2020 (пункт 5.1, таблица 2).
Б.2.2 Если расчет дорожной одежды выполняют на нагрузку АК-10 или на любую другую нагрузку, отличную от АК-11,5, то коэффициент K перехода к расчетной нагрузке АК-11,5 вычисляют по формуле
где Qi - расчетная нагрузка, на которую рассчитывается дорожная одежда, отличная от 115 кН;
Qрасч - расчетная нормативная нагрузка 115 кН.
Приведенную интенсивность движения Nр к расчетной нагрузке АК-11,5 вычисляют по формуле
где Ni - интенсивность движения, приведенная к расчетной нагрузке, отличной от 115 кН;
K - коэффициент перехода к расчетной нагрузке АК-11,5.
Далее расчет выполняют по формуле (6) настоящего стандарта аналогично Б.2.1.
Б.3 Примеры расчета
Б.3.1 Пример 1
Исходные данные.
Необходимо выбрать асфальтобетонные смеси (по условиям движения) для дорожных одежд капитального типа на автомобильной дороге категории I для следующих исходных данных:
- Qрасч = 115 кН (АК-11,5);
- Nр T = 24 = 1500 ед./сут;
- q = 1,03;
- Tсл = 24 года;
- Tр = 12 лет.
Решение.
Рассчитывают суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
![]() Рассчитывают суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
![]() Вывод. В соответствии с Б.1 для данного участка автомобильной дороги с
для слоев покрытия и для слоя основания следует применять смеси по ГОСТ Р 58406.2 для слоев покрытия и слоя основания, предназначенные для дорог с тяжелыми условиями движения (Т) или смеси по ГОСТ Р 58401.1: для слоев покрытия, предназначенных для дорог с тяжелыми условиями движения (Т), для слоя основания, предназначенного для дорог с экстремально тяжелыми условиями движения (Э).Б.3.2 Пример 2
Исходные данные.
Необходимо выбрать асфальтобетонные смеси (по условиям движения) для дорожных одежд облегченного типа на автомобильной дороге категории IV для следующих исходных данных:
- Qi = 100 кН (АК-10);
- Nр T = 24 = 450 ед./сут;
- q = 1,03;
- Tсл = 24 года;
- Tр = 12 лет.
Решение.
Рассчитывают коэффициент перехода от АК-10 к расчетной нагрузке АК-11,5 по формуле (Б.1)
![]() Рассчитывают приведенную интенсивность движения к расчетной нагрузке АК-11,5 по формуле (Б.2)
Nр = 450·0,572 = 258 ед./сут.
Рассчитывают суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
![]() Рассчитывают суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
![]() Вывод. В соответствии с Б.1 для данного участка автомобильной дороги с
для слоев покрытия и для слоя основания следует применять смеси: для слоев покрытия и основания по ГОСТ Р 58406.2 или смеси по ГОСТ Р 58401.1, предназначенные для дорог с нормальными условиями движения (Н).(справочное)
ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА, ПЕСКА И ПЕСЧАНО-ГРАВИЙНЫХ СМЕСЕЙ
В.1 Расчетная относительная влажность грунта зависит от погодно-климатических условий местности, а также от вида грунта, конструкции земляного полотна, применяемых мероприятий по регулированию водно-теплового режима дорожной одежды и земляного полотна и др.
Разновидности грунтов принимают в соответствии с ГОСТ 33063.
Расчетную относительную влажность связного грунта Wр дорожной одежды вычисляют по формуле
где
Vr - коэффициент вариации, равный 0,10;
t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от уровня надежности Kн (см. таблицу В.3);
Таблица В.1
рабочего слоя
![]() Примечания
1 При обосновании общее дорожно-климатическое районирование территории Российской Федерации может уточняться в рамках отдельных субъектов.
2 Краснодарский край и западную часть Северного Кавказа следует относить к ДКЗ III, Крым - к ДКЗ IV.
3 При проектировании участков дорог в приграничных зонах при обосновании данных о грунтово-гидрологических и почвенных условиях, а также исходя из практики эксплуатации дорог в районе, допускается принимать проектные решения как для смежной (северной или южной) зоны.
4 В горных районах ДКЗ следует определять с учетом высотного расположения объектов проектирования, принимая во внимание природные условия на данной высоте.
5 Разделение на подзоны следует учитывать при определении расчетной влажности при расчетах на прочность и морозоустойчивость дорожных одежд.
Таблица В.2
проезжей части и обочин
Таблица В.3
![]() 1 - для
; 2 - для ;3 - для
; 4 - для ![]() к расчетной относительной влажности
от суммарной толщины слоев из непучинистых материалов
дорожной одежды и рабочего слоя hд.о
Средние значения влажности грунта в таблице В.1 приведены для суммарной толщины слоев из непучинистых материалов дорожной одежды и рабочего слоя hд.о до 0,75 м. Если суммарная толщина слоев из непучинистых материалов дорожной одежды и рабочего слоя имеет
толщину, влагонакопление в грунте рабочего слоя за счет грунтовой и поверхностной вод снижается. В этом случае расчетная влажность грунта уменьшается на величину Если расчетная относительная влажность
Если при обследовании грунтов существующей конструкции в расчетный период фактическая относительная влажность грунта Wф превышает значение расчетной относительной влажности, определенной по формуле (В.1), то за расчетную относительную влажность принимают Wф.
В.2 Расчетные механические характеристики связных грунтов:
- модуль упругости - в зависимости от относительной влажности по таблице В.4;
- угол внутреннего трения
Таблица В.4
упругости связных грунтов
Таблица В.5
(удельное сцепление cN и угол внутреннего трения
связных грунтов
Расчетные механические характеристики ПГС, песка (за исключением пылеватого песка) и легкой крупной супеси не зависят от расчетной влажности, и их принимают следующим образом:
- модуль упругости - во всех ДКЗ одинаковым по таблице В.6;
- удельное сцепление cN и угол внутреннего трения
Таблица В.6
песка и легкой крупной песчанистой супеси
Таблица В.7
трения
(справочное)
РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ МАТЕРИАЛОВ
ДЛЯ УСТРОЙСТВА КОНСТРУКТИВНЫХ СЛОЕВ
Таблица Г.1
грунтов, укрепленных вяжущими; смесей органоминеральных
холодных с использованием вторичного асфальтобетона
Таблица Г.2
Расчетные характеристики фракционного щебня, устроенного
по способу заклинки; каменных мостовых; тротуарной плитки
Таблица Г.3
Таблица Г.4
при расчете дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу
и условию сдвигоустойчивости
Таблица Г.5
при изгибе под кратковременными нагрузками
Таблица Г.6
при расчете на статическую нагрузку
Таблица Г.7
Таблица Г.8
Документы по стандартизации, регламентирующие требования
к материалам конструктивных слоев дорожных одежд
Таблица Г.9
Рекомендуемые показатели щебня по ГОСТ 32703, ГОСТ 32826
и щебня (гравия), входящего в состав смесей по ГОСТ Р 70458,
ГОСТ Р 58770, для оснований дорожных одежд
Таблица Г.10
Рекомендуемые показатели щебня по ГОСТ 32703, ГОСТ 32826
и щебня (гравия), входящего в состав смесей по ГОСТ Р 70458,
ГОСТ Р 58770 для покрытий дорожных одежд
(справочное)
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
МНОГОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ КОЛЕСНЫХ НАГРУЗОК
БЕЗ ПРИВЕДЕНИЯ К ДВУХСЛОЙНЫМ И ТРЕХСЛОЙНЫМ МОДЕЛЯМ
Д.1 Общие положения
Для сравнения параметров НДС, набора статистики и уточнения требуемых коэффициентов прочности допускается выполнение расчета НДС многослойной конструкции в соответствии с [2].
Изложенные в [2] алгоритмы определения параметров НДС многослойных конструкций дорожных одежд (содержащих до семи слоев) позволяют проводить расчет без приведения их к упрощенным схемам (двухслойным и трехслойным).
Д.2 Расчет напряжений и смещений в многослойной упругой среде, нагруженной на поверхности осесимметричным круговым штампом с нормальной нагрузкой при спаянном контакте слоев и гладком контакте на двух границах слоев
Д.2.1 Математическая постановка задачи
Расчетной схемой является упругое многослойное (до семи слоев) полупространство, нагруженное на внешней поверхности нормальной осесимметрической нагрузкой. Вводят цилиндрическую систему координат r,
Необходимо отыскать в каждом слое решения
, I = 1, 2, ... 7 бигармонического уравнения согласно [2]: (Д.1)![]() нагруженного осесимметричной нагрузкой
Д.2.2 Практические методы расчета напряжений и деформаций, возникающих в многослойной системе при воздействии осесимметричной нагрузки в виде кругового штампа с помощью решения теории упругости для многослойного полупространства
Д.2.2.1 Исходные данные
Для расчета необходимо задать следующие исходные данные:
- количество слоев дорожной одежды - от 1 до 6. Дорожную одежду подстилают упругим полупространством - слоем 7;
- давление колеса на покрытие P, МПа;
- расчетный диаметр отпечатка колеса D0 при динамическом действии нагрузки, м;
- расчетный диаметр отпечатка колеса Dst при статическом действии нагрузки, м;
- модули упругости материалов слоев и грунта рабочего слоя;
- коэффициенты Пуассона материалов слоев
- прочностные характеристики материалов слоев и грунта рабочего слоя;
- координата z расчетной точки по вертикальной оси, считая от верха покрытия, м;
- координата r расчетной точки по горизонтальной оси, считая от оси симметрии отпечатка колеса в виде круга, м.
Значения коэффициентов поперечного расширения (коэффициентов Пуассона)
При отсутствии данных допускается принимать следующие значения коэффициентов Пуассона
- для асфальтобетонов, равным 0,25 при температуре 0 °C; 0,30 при 10 °C; 0,35 при 20 °C;
- для материалов из щебеночных и гравийных смесей, обработанных вяжущими - 0,25;
- для неукрепленных материалов из щебня, щебеночных и гравийных смесей - 0,27;
- для песков и супесей - 0,30;
- для суглинков - 0,35;
- для глин - 0,42.
Д.2.2.2 Методика расчета компонентов НДС многослойного полупространства
По результатам расчета определяют следующие данные:
а) при расчете по упругому прогибу на поверхности покрытия:
1) упругий прогиб конструкции Sупр = W[r, z], мм, при r = 0, z = 0;
2) общий модуль упругости конструкции Eобщ, МПа;
б) при расчете грунтов рабочего слоя и слабосвязных слоев основания на сдвиг (динамическом действии нагрузки) в точке с координатами r и z при r = 0, z - соответствующей уровню поверхности рассчитываемого слоя, м:
1) нормальное вертикальное напряжение в расчетной точке
;2) нормальное радиальное напряжение в расчетной точке
;3) нормальное тангенциальное напряжение в расчетной точке
;4) касательное напряжение в расчетной точке
;5) максимальное главное напряжение в расчетной точке
;6) минимальное главное напряжение в расчетной точке
;7) активное напряжение сдвига в расчетной точке Tакт[r, z];
в) при расчете монолитных слоев на усталостное разрушение от растяжения при изгибе в точке с координатами r и z при r = 0, z - соответствующей уровню подошвы рассчитываемого слоя, м:
1) нормальное радиальное напряжение в расчетной точке
;2) нормальное тангенциальное напряжение в расчетной точке
;г) при расчете грунтов рабочего слоя и слабосвязных слоев основания на сдвиг (статическом действии нагрузки) в точке с координатами r и z при r = 0, z - соответствующей уровню поверхности рассчитываемого слоя, м:
1) нормальное вертикальное напряжение в расчетной точке
;2) нормальное радиальное напряжение в расчетной точке
;3) нормальное тангенциальное напряжение в расчетной точке
;4) касательное напряжение в расчетной точке
;5) максимальное главное напряжение в расчетной точке
;6) минимальное главное напряжение в расчетной точке
;7) активное напряжение сдвига в расчетной точке Tакт[r, z].
В некоторых случаях при расчете грунтов рабочего слоя и слабосвязных слоев основания на сдвиг (при глубине заложения расчетного слоя z < 0,6h/D0, при залегании в основании скальных несжимаемых грунтов, мерзлых грунтов, а также других материалов или грунтов, имеющих более высокое значение модуля упругости, чем модуль упругости рассчитываемого слоя) может потребоваться выполнение поиска точки (путем изменения значений либо только координаты r, либо совместно координат r и z), в которой величина коэффициента прочности по указанному критерию будет иметь минимальное значение.
В некоторых случаях при расчете монолитных слоев на усталостное разрушение от растяжения при изгибе (при глубине заложения расчетного горизонта z < 0,2h/D0) может потребоваться выполнение поиска точки (путем изменения значений координаты r), в которой величины
или будут иметь максимальное значение.Вычисление параметров НДС многослойного полупространства, нагруженного осесимметричным штампом, представляет собой трудоемкий вычислительный процесс, в связи с чем целесообразно использование специализированных математических программных комплексов.
(обязательное)
НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eобщ/Eв.
упругости Eобщ двухслойной системы при hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eобщ/Eв.
упругости Eобщ двухслойной системы при hв/D = 2,0 - 4,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.4 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.5 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.6 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.7 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.8 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.9 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.10 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.11 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.12 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.13 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.14 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.15 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.16 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.17 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.19 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.20 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.21 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.22 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.23 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.24 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.25 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.26 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.27 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.28 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.29 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.31 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.33 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.34 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.37 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.38 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.39 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.40 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.42 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.44 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.45 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.47 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.48 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
Рисунок Е.49 - Номограмма для определения единичного
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 0,0 - 2,0
![]() Примечание - Цифры, приведенные на кривых, - отношение Eв/Eн.
активного напряжения сдвига
в нижнем слое двухслойной системы при
![]() в диапазоне hв/D = 2,0 - 6,0
![]() напряжения
монолитном слое двухслойной системы при спаянном контакте
на границе слоев
![]() напряжения
монолитном слое двухслойной системы при гладком контакте
на границе слоев
(справочное)
ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА
Ж.1 Пример 1
Необходимо запроектировать дорожную одежду капитального типа для участка автомобильной дороги категории IБ на участке перегона между транспортными развязками.
Ж.1.1 Исходные данные:
а) область проектирования - Нижегородская;
б) количество полос движения - 4 в обоих направлениях;
в) ДКЗ - II2;
г) схема увлажнения грунта рабочего слоя - 2;
д) номер района проектирования, соответствующий количеству расчетных дней в году - 3;
е) количество расчетных дней в году Tрдг = 125;
ж) тип дорожной одежды - капитальный;
и) тип нормативной нагрузки А-11,5:
1) статическая нагрузка на колесо P = 57,50 кН;
2) давление на покрытие p = 0,80 МПа;
3) диаметр отпечатка при расчете на подвижную нагрузку Dд = 34,50 см;
к) заданный коэффициент надежности Kн = 0,98 (см. таблицу 5);
л) коэффициенты прочности (см. таблицу 5):
1) по допускаемому упругому прогибу
;2) по условию сдвигоустойчивости грунта и малосвязного материала слоя основания; по условию сопротивления слоев асфальтобетона усталостному разрушению от растяжения при изгибе
;м) показатель изменения интенсивности движения q = 1,03;
н) срок службы дорожной одежды Tсл = 24 года;
п) максимально допустимая глубина колеи по ГОСТ Р 50597 - 2 см;
р) тип земляного полотна - насыпь;
с) грунт рабочего слоя земляного полотна - легкая крупная песчанистая супесь с Kф = 0,6 м/с;
т) глубина промерзания грунта рабочего слоя - 1,55 м;
у) расстояние от низа дорожной одежды до уровня грунтовых вод - 2,80 м.
Состав движения на конец нормативного межремонтного срока проведения работ по капитальному ремонту (24-й год эксплуатации дороги) в обоих направлениях приведен в таблице Ж.1.
Таблица Ж.1
Ж.1.2 Расчет суммарного числа приложений расчетной нагрузки
Ж.1.2.1 Расчет приведенной интенсивности движения представлен в таблице Ж.1. Коэффициенты приведения приняты в соответствии с ГОСТ Р 71405.
Ж.1.2.2 Приведенное к расчетной нагрузке среднесуточное (на конец межремонтного срока проведения работ по капитальному ремонту Tсл) количество проездов всех колес, расположенных по одному борту расчетного автомобиля, в пределах одной полосы проезжей части Nр рассчитывают по формуле (3)
![]() При четырех полосах в обоих направлениях fпол = 0,45.
Суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
![]() где Kс - коэффициент суммирования.
![]() Ж.1.3 Выбор типа асфальтобетона для устройства слоев покрытия и ВСО
По методике, представленной в приложении Б, определяют:
- суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки
для слоев покрытия при Tсл = 12 лет:
![]() для ВСО при Tсл = 24 года:
![]() В соответствии с ГОСТ Р 58401.1 при
для устройства слоев покрытия и ВСО следует выбрать смеси для дорог с экстремально тяжелыми условиями движения (Э).Ж.1.4 Назначение конструкции дорожной одежды
В конструкции дорожной одежды применяют следующие материалы:
- ВСП из SMA 16 по ГОСТ Р 58401.2 на битумных вяжущих по ГОСТ Р 58400.2 с марками от PG 58(V) - 34, на битумных вяжущих по ГОСТ Р 58400.1 с марками от PG 67,8 - 32,0 (ФАКТ) и с марками от PG 70 - 34 - 5 см (в расчет принято 3 см);
- НСП из SP-22Э по ГОСТ Р 58401.1 на битумных вяжущих по ГОСТ Р 58400.2 с марками от PG 52(V) - 34, на битумных вяжущих по ГОСТ Р 58400.1 с марками от PG 62,9 - 29,0 (ФАКТ) и с марками от PG 64 - 34 - 8 см;
- ВСО из SP-32Э по ГОСТ Р 58401.1 на битумных вяжущих по ГОСТ Р 58400.2 с марками от PG 46(V) - 28, на битумных вяжущих по ГОСТ Р 58400.1 с марками от PG 58,9 - 27,0 (ФАКТ) и с марками от PG 64 - 28 - 11 см;
- ЩПС, укрепленная цементом, М40 по ГОСТ Р 70455 - 14 см;
- щебень фракции свыше 31,5 до 63 мм изверженных пород М800 по ГОСТ 32703, расклинцованный фракционным мелким щебнем - 28 см;
- средний песок по ГОСТ 32824 с содержанием пылеватых и глинистых частиц от 1% до 5% - 21 см.
Ж.1.5 Назначение расчетных характеристик конструктивных слоев дорожной одежды и грунта рабочего слоя
Расчетные характеристики конструктивных слоев дорожной одежды приведены в таблице Ж.2.
Таблица Ж.2
дорожной одежды
Показатель асфальтобетона SP-32Э по ГОСТ Р 58401.1 "m" принят равным 5,5 в соответствии со сноской <*5> к таблице Г.5.
В соответствии с 9.5.3 при расчете по критерию растяжения при изгибе принимают гладкий контакт между слоем из асфальтобетона и основанием из ЩПС, укрепленной цементом.
Расчетные характеристики грунта - легкой крупной песчанистой супеси - определяют следующим образом:
- модуль упругости грунта по таблице В.6 приложения В Eгр = 65,00 МПа;
- прочностные характеристики по таблице В.7 приложения В:
- при расчете на подвижную нагрузку с учетом
: cN = 0,002 МПа; ;- при расчете на статическую нагрузку в зависимости от
: cст = 0,006 МПа; .Расчетные прочностные характеристики среднего песка определяют по таблице В.7 приложения В:
- при расчете на подвижную нагрузку в зависимости от
: cN = 0,002 МПа; ;- при расчете на статическую нагрузку в зависимости от
: cст = 0,005 МПа; .Ж.1.6 Результаты расчета дорожной одежды на прочность на многократное кратковременное воздействие подвижных нагрузок
Ж.1.6.1 Расчет на прочность по допускаемому упругому прогибу
Расчет по допускаемому упругому прогибу выполняют в следующей последовательности:
- определяют минимальный требуемый модуль упругости конструкции по эмпирической формуле (9) при C = 3,20:
![]() - определяют общий модуль упругости конструкции Eобщ по номограмме (см. рисунки Е.1, Е.2). Расчет выполняют снизу вверх.
Результаты расчета общего модуля упругости конструкции дорожной одежды приведены в таблице Ж.3 и на рисунке Ж.1.
Таблица Ж.3
--------------------------------
расчета по допускаемому упругому прогибу
- Проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по допускаемому упругому прогибу выполнено, коэффициент запаса составляет 1%.
Ж.1.6.2 Расчет по условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя (легкой крупной песчанистой супеси)
Расчетная схема конструкции приведена на рисунке Ж.2.
--------------------------------
по условию сдвигоустойчивости грунта на воздействие
подвижной нагрузки
Расчет выполняют в следующей последовательности:
- определяют средневзвешенный модуль упругости вышележащих слоев по формуле (16):
![]() - по отношениям: Eв/Eгр = 817,24/65,00 = 12,57,
и с использованием номограмм (см. рисунки Е.30, Е.32) находят удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки ;- определяют активное напряжение сдвига в грунте по формуле (14) при p = 0,8 МПа:
![]() - определяют предельное напряжение сдвига Tпр по формуле (12) при kд = 2, cN = 0,002 МПа,
, , средневзвешенном удельном весе вышележащих слоев [см. формулу (13)]:![]() ![]() - проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя (легкой крупной песчанистой супеси) выполнено, коэффициент запаса составляет 217,83%.
Ж.1.6.3 Расчет по условию сдвигоустойчивости песчаного основания
Расчетная схема конструкции приведена на рисунке Ж.3.
--------------------------------
по условию сдвигоустойчивости песка среднего на воздействие
подвижной нагрузки
Расчет выполняют в следующей последовательности:
- определяют средневзвешенный модуль упругости слоев, расположенных над слоем песка среднего, по формуле (16):
![]() - по отношениям:
, и с использованием номограмм (см. рисунок Е.36) находят удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки ;- определяют активное напряжение сдвига в среднем песке по формуле (14) при p = 0,8 МПа:
![]() - определяют предельное напряжение сдвига Tпр в среднем песке по формуле (12) при kд = 2, cN = 0,002 МПа,
, , средневзвешенном удельном весе вышележащих слоев [см. формулу (13)]:![]() ![]() - проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по сдвигу в песке выполнено, коэффициент запаса составляет 76,66%.
Ж.1.6.4 Расчет ВСО из асфальтобетона SP-32Э по усталостному разрушению от растяжения при изгибе
Расчетная схема конструкции дорожной одежды приведена на рисунке Ж.4.
--------------------------------
слоя асфальтобетона SP-32Э усталостному разрушению
от растяжения при изгибе
Расчет выполняют в следующей последовательности:
- определяют средневзвешенный модуль упругости слоев асфальтобетонов, включая рассчитываемый слой, по формуле (16):
![]() - по отношениям:
, , с использованием номограммы (см. рисунок Е.52), определяют растягивающее напряжение в слое основания (асфальтобетоне SP-32Э) от единичной нагрузки: .Расчетное растягивающее напряжение в слое основания (асфальтобетоне SP-32Э) вычисляют по формуле (20) при p = 0,8 МПа:
![]() - определяют предельное растягивающее напряжение с учетом усталостных явлений RN в нижнем слое асфальтобетона SP-32Э по формуле (18) при коэффициенте k1, определяемом при параметрах:
, m = 5,5 (таблица Г.5, приложение Г, с учетом укрепленного слоя под слоем из асфальтобетона) по формуле (19):![]() RN = R0k1k2(1 - VRt) =
= 8,5·0,2459·0,80(1 - 0,1·2,19) = 1,3057 МПа;
- проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по усталостному разрушению асфальтобетона SP-32Э от растяжения при изгибе выполнено, коэффициент запаса составляет 18,62%.
Ж.1.7 Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость
Для грунта рабочего слоя - легкой крупной песчанистой супеси, не относящейся к пылеватым грунтам, расчет на морозоустойчивость не требуется.
Ж.1.8 Расчет дренирующего слоя
Для грунта рабочего слоя - легкой крупной песчанистой супеси с Kф > 0,5 м/с, расчет дренирующего слоя не требуется (таблица 13).
Ж.2 Пример 2
Необходимо запроектировать дорожную одежду капитального типа для участка автомобильной дороги категории III на участке пересечения в одном уровне.
Ж.2.1 Исходные данные:
а) область проектирования - Курская;
б) количество полос движения - 2; ширина земляного полотна - 12 м, ширина проезжей части - 7,0 м, ширина обочины - 2,5 м;
в) ДКЗ - III2;
г) схема увлажнения грунта рабочего слоя - 2;
д) номер района проектирования, соответствующий количеству расчетных дней в году - 4;
е) количество расчетных дней в году Tрдг = 135;
ж) тип дорожной одежды - капитальный;
и) тип нормативной нагрузки А-11,5:
1) статическая нагрузка на колесо P = 57,50 кН;
2) давление на покрытие p = 0,8 МПа;
3) диаметр отпечатка при расчете на подвижную нагрузку Dд = 34,5 см; на статическую нагрузку Dст = 30,3 см;
к) заданный уровень надежности Kн = 0,92 (см. таблицу 5);
л) коэффициенты прочности (см. таблицу 5):
1) по допускаемому упругому прогибу
;2) по условию сдвигоустойчивости грунта рабочего слоя и малосвязного материала слоя основания; по условию сопротивления монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
;м) показатель изменения интенсивности движения q = 1,03;
н) срок службы дорожной одежды Tсл = 24 года;
п) максимально допустимая глубина колеи по ГОСТ Р 50597 - 3 см;
р) тип земляного полотна - насыпь;
с) грунт рабочего слоя земляного полотна - пылеватая супесь;
т) глубина промерзания грунта рабочего слоя земляного полотна - 1,10 м;
у) расстояние от верха дорожной одежды до уровня грунтовых вод - 2,50 м.
Состав движения на конец нормативного межремонтного срока проведения работ по капитальному ремонту (24-й год эксплуатации дороги) в обоих направлениях приведен в таблице Ж.4.
Ж.2.2 Расчет суммарного числа приложений расчетной нагрузки
Ж.2.2.1 Расчет приведенной интенсивности движения представлен в таблице Ж.4. Коэффициенты приведения приняты в соответствии с ГОСТ Р 71405.
Таблица Ж.4
Ж.2.2.2 Приведенную интенсивность движения к воздействию расчетной нагрузки Nр на полосу движения на конец нормативного межремонтного срока проведения работ по капитальному ремонту Tсл рассчитывают по формуле (3)
Nр = 0,55·1466,20 = 806,41 ед./сут.
При двух полосах в обоих направлениях fпол = 0,55.
Суммарное число приложений приведенной расчетной нагрузки
![]() Ж.2.3 Выбор типа асфальтобетона для устройства НСП и ВСО
По методике, представленной в приложении Б, определяют:
- суммарное число приложений приведенной расчетной нагрузки
для нижнего слоя покрытия:
![]() для ВСО:
![]() Марка вяжущего для ВСП принята ПБВ 60 по ГОСТ Р 52056.
В соответствии с ГОСТ Р 58406.2 при
расчетной нормативной нагрузки АК-11,5 для устройства НСП и ВСО следует выбрать смеси для дорог с тяжелыми условиями движения.Марки вяжущего для НСП и ВСО - БНД выбраны в соответствии с ГОСТ Р 58829 при максимальной температуре воздуха в Курске 53,7 °C:
- для нижнего покрытия - БНД 50/70;
- для верхнего слоя основания - БНД 70/100.
Ж.2.4 Назначение конструкции дорожной одежды
В конструкции дорожной одежды применяют следующие материалы:
- ВСП из ЩМА-16 по ГОСТ Р 58406.1 на ПБВ 60 по ГОСТ Р 52056 - 5 см (в расчет принимают 2 см);
- НСП из А22Нт по ГОСТ Р 58406.2 на БНД 50/70 по ГОСТ 33133 - 7 см;
- ВСО из А32От по ГОСТ Р 58406.2 на БНД 70/100 по ГОСТ 33133 - 10 см;
- щебень шлаковый активный фракции свыше 31,5 до 63 мм, М400 по ГОСТ 32826, уложенный по способу заклинки активным шлаком - 37 см;
- средний песок по ГОСТ 32824 с содержанием пылеватых и глинистых частиц от 1% до 5% - 35 см.
Грунт рабочего слоя - пылеватая супесь.
Для достижения требуемого модуля упругости рабочего слоя его верхнюю часть устраивают из пылеватой супеси, укрепленной неорганическими вяжущими совместно с органическими вяжущими, соответствующей марке М10 по ГОСТ Р 70452 - 20 см.
Ж.2.5 Назначение расчетных характеристик грунта рабочего слоя и конструктивных слоев дорожной одежды
Расчетные характеристики грунта рабочего слоя и конструктивных слоев дорожной одежды приведены в таблице Ж.5.
Таблица Ж.5
и конструктивных слоев дорожной одежды
Расчетные характеристики грунта земляного полотна - пылеватой супеси - определяют в зависимости от расчетной влажности по формуле (В.1) приложения В при значениях:
-
- среднемноголетнее значение относительной влажности (в долях от границы текучести) (таблица В.1 приложения В);-
- поправка к -
- поправка в равнинных районах местности;-
- поправка при укреплении рабочего слоя из супеси (таблица В.2 приложения В);- VR = 0,10 - коэффициент вариации;
- t = 1,476 - коэффициент нормированного отклонения при требуемом уровне надежности Kн = 0,92 (таблица В.3 приложения В);
Wр = (0,70 + 0,00 + 0,00 - 0,05)·(1 + 0,1·1,476) -
- 0,00 = 0,746Wт.
Модуль упругости грунта земляного полотна - пылеватой супеси - определяют по таблице В.4 приложения В в зависимости от Wр = 0,746Wт; Eгр = 38,65 МПа.
Расчетные прочностные характеристики грунта земляного полотна - пылеватой супеси: cN = 0,00308 МПа; cст = 0,01108 МПа;
; .Модуль упругости малосвязного слоя основания дорожной одежды среднего песка определяют по таблице В.6 приложения В: Eп.ср = 120 МПа.
Расчетные прочностные характеристики среднего песка определяют по таблице В.7 приложения В в зависимости от
:cN = 0,002 МПа; cст = 0,005 МПа;
; .Для достижения требований 6.13.2 предусмотрено укрепление верхней части грунта рабочего слоя толщиной 0,20 м (таблица Ж.6).
Таблица Ж.6
неорганическими вяжущими совместно с органическими вяжущими
Согласно 6.13.3 общий модуль грунта на поверхности рабочего слоя определяют расчетом по номограмме (рисунок Е.1).
Расчетные характеристики модуля упругости на поверхности укрепленного грунта толщиной 0,20 м приведены в таблице Ж.7.
Таблица Ж.7
Ж.2.6 Результаты расчета дорожной одежды на прочность на многократное кратковременное воздействие подвижных нагрузок и на воздействие статической нагрузки
Ж.2.6.1 Расчет на прочность по допускаемому упругому прогибу
Расчет по допускаемому упругому прогибу выполняют в следующей последовательности:
- определяют минимальный требуемый модуль упругости конструкции по эмпирической формуле (9) при C = 3,20:
![]() - определяют общий модуль упругости конструкции Eобщ по номограмме (см. рисунки Е.1, Е.2). Расчет выполняют снизу вверх.
Результаты расчета общего модуля упругости дорожной одежды приведены в таблице Ж.8 и на рисунке Ж.5.
Таблица Ж.8
--------------------------------
слоя и дорожной одежды
Общая толщина дорожной одежды hд.о = 94 (91) см.
Общая толщина дорожной одежды и укрепленной части рабочего слоя земляного полотна hд.о + hв.р.с = 94 (91) + 20 = 114 (111) см.
- Проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по допускаемому упругому прогибу выполнено, коэффициент запаса составляет 42,48%.
Ж.2.6.2 Расчет по условию сдвигоустойчивости неукрепленной части грунта рабочего слоя (пылеватой супеси)
Расчетная схема конструкции приведена на рисунке Ж.6.
--------------------------------
по условию сдвигоустойчивости грунта на воздействие
подвижной нагрузки
Расчет выполняют в следующей последовательности:
- определяют средневзвешенный модуль упругости вышележащих слоев по формуле (16)
![]() - по отношениям: Eв/Eгр = 449,099/38,650 = 11,62,
и с использованием номограмм (см. рисунок Е.18) находят удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки ;- определяют активное напряжение сдвига в грунте по формуле (14) при p = 0,8 МПа:
![]() - определяют предельное напряжение сдвига Tпр по формуле (12) при kд = 1, cN = 0,00308 МПа,
, , средневзвешенном удельном весе вышележащих слоев [см. формулу (13)]:![]() ![]() - проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по условию сдвигоустойчивости неукрепленной части грунта рабочего слоя (пылеватой супеси) выполнено, коэффициент запаса составляет 90,35%.
Ж.2.6.3 Расчет по условию сдвигоустойчивости малосвязного слоя основания - среднего песка
Расчетная схема конструкции приведена на рисунке Ж.7.
--------------------------------
по условию сдвигоустойчивости малосвязного слоя
основания - среднего песка на воздействие подвижной нагрузки
Расчет выполняют в следующей последовательности:
- определяют средневзвешенный модуль упругости слоев, расположенных над слоем среднего песка, по формуле (16)
![]() - по отношениям
, и с использованием номограммы (см. рисунок Е.35) находят удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки ;- определяют активное напряжение сдвига в среднем песке по формуле (14) при p = 0,8 МПа:
![]() - определяют предельное напряжение сдвига Tпр в среднем песке по формуле (12) при kд = 2, cN = 0,002 МПа,
, , средневзвешенном удельном весе вышележащих слоев:![]() ![]() - проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по сдвигу в песке выполнено, коэффициент запаса составляет 1,59%.
Ж.2.6.4 Расчет по условию сдвигоустойчивости неукрепленной части грунта рабочего слоя (пылеватой супеси) на воздействие статической нагрузки
Расчетная схема конструкции приведена на рисунке Ж.8.
--------------------------------
по условию сдвигоустойчивости грунта на воздействие
статической нагрузки
Расчет выполняют в следующей последовательности:
- определяют средневзвешенный модуль упругости вышележащих слоев по формуле (16):
![]() - по отношениям: Eв/Eгр = 254,41/38,65 = 6,58,
и с использованием номограммы (см. рисунок Е.46) находят удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки ;- определяют активное напряжение сдвига в грунте по формуле (14) при p = 0,8 МПа:
![]() - определяют предельное напряжение сдвига Tпр по формуле (12) при kд = 1, cст = 0,01108 МПа,
, , средневзвешенном удельном весе вышележащих слоев [см. формулу (13)]:![]() ![]() - проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по условию сдвигоустойчивости неукрепленной части грунта рабочего слоя (пылеватой супеси) выполнено, коэффициент запаса составляет 731,35%.
Ж.2.6.5 Расчет по условию сдвигоустойчивости песчаного основания на воздействие статической нагрузки
Расчетная схема конструкции приведена на рисунке Ж.9.
--------------------------------
<**> Величина
по условию сдвигоустойчивости среднего песка на воздействие
статической нагрузки
Расчет выполняют в следующей последовательности:
- определяют средневзвешенный модуль упругости слоев, расположенных над слоем среднего песка, по формуле (16)
![]() - по отношениям
, и с использованием номограмм (см. рисунки Е.41, Е.43) находят удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки ;- определяют активное напряжение сдвига в среднем песке по формуле (14) при p = 0,8 МПа:
![]() - определяют предельное напряжение сдвига Tпр в среднем песке по формуле (12) при kд = 2, cст = 0,005 МПа,
, , средневзвешенном удельном весе вышележащих слоев:![]() ![]() - проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по сдвигу в песке выполнено, коэффициент запаса составляет 58,42%.
Ж.2.6.6 Расчет ВСО из монолитного материала (асфальтобетона А32От) по усталостному разрушению от растяжения при изгибе
Расчетная схема конструкции дорожной одежды приведена на рисунке Ж.10.
--------------------------------
для расчета слоя асфальтобетона А32От по усталостному
разрушению от растяжения при изгибе
Расчет выполняют в следующей последовательности:
- определяют средневзвешенный модуль упругости слоев асфальтобетонов, включая рассчитываемый слой, по формуле (16):
![]() - по отношениям
, , с использованием номограммы (см. рисунок Е.52) при гладком контакте, определяют растягивающее напряжение в монолитном слое основания (асфальтобетоне А32От) от единичной нагрузки: .Расчетное растягивающее напряжение в монолитном слое основания (асфальтобетоне А32От) вычисляют по формуле (20) настоящего стандарта при p = 0,8 МПа:
![]() - определяют предельное растягивающее напряжение с учетом усталостных явлений RN в монолитном слое основания (асфальтобетоне А32От) по формуле (18) при коэффициенте k1, определяемом при параметрах:
, m = 4,7 (таблица Г.5 приложения Г) по формуле (19):![]() RN = R0k1k2(1 - VRt) =
= 9,0·0,2726·0,80(1 - 0,1·1,476) = 1,673 МПа;
- проверяют выполнение условия прочности:
![]() Коэффициент запаса:
![]() Условие прочности по усталостному разрушению асфальтобетона А32От от растяжения при изгибе выполнено, коэффициент запаса составляет 29,96%.
Ж.2.7 Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость
Требуемую по критерию морозоустойчивости толщину дорожной одежды определяют по номограмме (см. рисунок 6) в зависимости от группы грунта по степени пучинистости (см. таблицу 16), глубины промерзания zпр и lпуч.ср - величины морозного пучения при осредненных условиях, определяемой по формуле (22):
lпуч.ср = Lдоп(Kугв·Kпл·Kгр·Kнагр·Kвл·Kz пр),
где Lдоп = 4,00·0,8 = 3,20 см - допускаемая величина пучения, принимаемая по ГОСТ Р 59120-2021 (пункт 7.3.3);
Kугв = 0,58 при Hу = 2,5 м (считая от верха покрытия до уровня грунтовых вод) - коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых вод (см. рисунок 7);
Kпл = 1,00 при Kу = 0,98 - коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя (см. таблицу 11);
Kгр = 1,10 - коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи, принимаемый для супеси пылеватой;
Kнагр = 1,00 при глубине промерзания дорожной конструкции zпр = 1,38·zпр.ср = 1,38·110 = 151,80 см - коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое (см. рисунок 8);
Kвл = 1,146 - коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта (см. таблицу 12);
Kz пр = 1,00 - коэффициент, зависящий от глубины промерзания дорожной конструкции, см. формулу (25);
lпуч.ср = 3,20/(0,58·1,00·1,10·1,00·1,146·1,00) =
= 4,377 см.
По номограмме (см. рисунок 6) определяют для грунта - пылеватой супеси группы IV по степени пучинистости при lпуч.ср = 4,377 см и zпр = 151,80 см требуемую толщину дорожной одежды hд.о.тр = 99,33 см.
Фактическая толщина дорожной одежды и верхней части укрепленного рабочего слоя hд.о + hв.р.с = 91 + 20 = 111 см.
Вывод: морозоустойчивость дорожной одежды обеспечена.
Ж.2.8 Расчет дренирующего слоя
Ж.2.8.1 Исходные данные:
- ширина проезжей части B = 7,00 м;
- ширина обочины c = 2,50 м;
- поперечный уклон низа дренирующего слоя
;- коэффициент заложения откосов земляного полотна m = 1,5;
- дренирующий слой - средний песок;
- коэффициент фильтрации песка Kф = 2 м/сут (по данным испытаний песка в карьере);
- пористость песка n = 0,38;
- продольный уклон
.Принимают конструктивное решение - устройство песчаного слоя на всю ширину земляного полотна (см. рисунок 9 а).
Ж.2.8.2 Расчет дренирующего слоя по способу осушения
Ж.2.8.2.1 Определяют расчетную величину притока воды qр в дренирующий слой на 1 м2 по формуле (26) при значениях: q = 3,0 л/м2сут (см. таблицу 13), Kпик = 1,50 (см. таблицу 14), Kг = 1,00 (см. таблицу 14), Kвог = 1,00, Kр = 1,00 (см. таблицу 15):
qр = q·Kпик·Kг·Kвог·Kр/1000 =
= 3,00·1,50·1,10·1,00·1,00/1000 = 0,00450 м3/(м2·сут).
Ж.2.8.2.2 Определяют длину пути фильтрации L на уровне половины толщины песчаного слоя при двухскатном поперечном профиле и заложении откосов 1:1,5 по следующей формуле:
(Ж.1)где B - ширина проезжей части, м;
c - ширина обочины, м;
![]() L = 3,50 + 2,50 + 1,15 = 7,15 м.
Ж.2.8.2.3 По номограмме (см. рисунок 14) определяют hнас - толщину слоя, полностью насыщенного водой, при значении погонного удельного притока воды в дорожную конструкцию:
q' = 0,5·qр·B = 0,00450·7,00 = 0,01575 м3/м.
При поперечном уклоне корыта
Вычисляют значение hнас:
hнас = 0,098·7,15/3,50 = 0,20 м.
Ж.2.8.2.4 Вычисляют полную толщину дренируемого слоя [см. формулу (28)]:
hдр = hнас + hзап = 0,20 + 0,15 = 0,35 м.
Ж.2.8.3 Расчет дренирующего слоя по способу поглощения
Полную толщину дренирующего слоя, работающего по принципу поглощения, рассчитывают при расчетном притоке воды в дренирующий слой за весь расчетный период Q = 40 л/м2 (таблица 13) по формуле (32):
![]() Окончательно принимают толщину дренируемого слоя, равную 35 см.
Фактическая толщина дренирующего слоя - 35 см.
Вывод: принятая конструкция дорожной одежды удовлетворяет всем критериям прочности, морозоустойчивости и осушения.
Вернуться в "Каталог нормативных документов"
Источник информации: https://internet-law.ru/documents/prod/gost-r_gosudarstvennyj-standart/1/gost_28578.html
На правах рекламы:
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||