герб

ГОСТы

флаг

Методические рекомендации Методические рекомендации по проектированию тонкослойных конструкций дорожных одежд на земляном полотне с дренирующей и гидроизолирующими прослойками

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ВСЕСОЮЗНЫЙ ДОРОЖНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ

СОЮЗДОРНИИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ТОНКОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД НА ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ С ДРЕНИРУЮЩЕЙ ГИДРОИЗОЛИРУЮЩИМИ ПРОСЛОЙКАМИ

МОСКВА 1991

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТОНКОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТОНКОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД НА ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ С ДРЕНИРУЮЩЕЙ И ГИДРОИЗОЛИРУЮЩИМИ ПРОСЛОЙКАМИ

3. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

4. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С ДРЕНИРУЮЩЕЙ И ГИДРОИЗОЛИРУЮЩИМИ ПРОСЛОЙКАМИ

Приложение 1

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

Приложение 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ВЛАЖНОСТИ И НАЗНАЧЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА РАБОЧЕГО СЛОЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПРИ Kу = 0,98

Дано описание тонкослойных конструкций дорожных одежд на земляном полотне с дренирующей и гидроизолирующими прослойками, которые по сравнению с традиционными обеспечивают снижение объемов земляных работ, экономию дорожно-строительных материалов и обладают высокой надежностью, долговечностью и лучшими транспортно-эксплуатационными характеристиками.

Изложена методика проектирования тонкослойных конструкций, учитывающая особенности водно-теплового режима земляного полотна и работы зернистых слоев.

Указана область рационального применения тонкослойных конструкций; приведены требования к материалам конструктивных слоев, технологии возведения верхней части земляного полотна с дренирующей и гидроизолирующими прослойками; даны примеры расчета.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Значительное влияние на конструкцию дорожной одежды оказывают влажность и пучинистые свойства грунта рабочего слоя (активной зоны) земляного полотна.

При традиционном решении дорожной конструкции может значительно повышаться влажность грунта в процессе эксплуатации дороги, вследствие чего ухудшаются прочностные и деформативные характеристики грунта рабочего слоя по сравнению с первоначальными (при строительстве дороги). Для обеспечения прочности дорожной одежды в таких условиях приходится увеличивать толщину ее основания. Повышение влажности пучинистого грунта рабочего слоя вызывает также необходимость устройства морозозащитного слоя, в том числе из кондиционных песков, значительной толщины.

Применение прослоек - дренирующей и гидроизолирующих, предлагаемых в настоящих Методических рекомендациях, позволяет ограничить изменение первоначальной (строительной) влажности грунта или сохранить ее в процессе эксплуатации дороги и тем самым искусственно стабилизировать прочностные и деформативные характеристики грунта рабочего слоя земляного полотна. Прослойки дают возможность также ограничить или практически исключить ежегодное неравномерное поднятие дорожной одежды в результате морозного пучения грунтов и последующее неравномерное ее опускание при оттаивании земляного полотна в весенний период. Кроме того, обеспечиваются экономия дорожностроительных материалов за счет уменьшения толщины конструкции, повышение долговечности дорожной одежды и улучшение ее транспортно-эксплуатационных характеристик.

Настоящие Методические рекомендации дополняют "Инструкцию по проектированию дорожных одежд нежесткого типа" ВСН 46-83 (М.: Транспорт, 1985). Новыми являются материалы по конструкции земляного полотна с прослойками; по величине влажности грунта рабочего слоя, которую можно ожидать в процессе эксплуатации дороги; по обеспечению морозоустойчивости дорожной одежды; по расчету нежестких дорожных одежд со слоями из зернистых материалов - щебеночных и гравийных.

Реализация предлагаемой методики проектирования тонкослойных конструкций дорожных одежд будет способствовать повышению надежности и эффективности проектных решений, а массовое внедрение тонкослойных конструкций - экономии дорожно-строительных материалов.

Методические рекомендации разработаны канд. техн. наук В.Ю. Гладковым и д-ром техн. наук В.И. Рувинским.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ТОНКОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

1.1. Настоящие Методические рекомендации разработаны в развитие СНиП 3.06.03-85 и ВСН 46-83 и предназначены для использования при проектировании и строительстве нежестких дорожных одежд в районах сезонного промерзания на автомобильных дорогах общей сети, промышленных и специального назначения сельскохозяйственных, лесных, нефтепромысловых.

1.2. Прослойки располагают: дренирующую - на уровне низа дорожной одежды по всей ширине земляного полотна с выпуском полотнищ по 0,5 м на откосы; гидроизолирующую - на уровне низа дорожной одежды, под дренирующей прослойкой, по всей ширине земляного полотна (рис. 1, а).

При 2-м и 3-м типах увлажнения рабочего слоя земляного полотна ниже этого слоя (на глубине 1,5 м от поверхности покрытия) предусматривают устройство дополнительной гидроизолирующей прослойки (рис. 1, б); в низких насыпях допускается располагать эту прослойку на глубине 1,2 - 1,5 м. Возвышение дополнительной гидроизолирующей прослойки над расчетным уровнем поверхностных и грунтовых вод, верховодки и над поверхностью земли или дном кювета должно составлять не менее 0,2 м.

Рис. 1. Конструкции нежестких дорожных одежд с дренирующей и гидроизолирующими прослойками при 1-м (а) и 2-3-м (б) типах увлажнения рабочего слоя земляного полотна: 1 - покрытие (одно-, двухслойный асфальтобетон); 2 - основание; 3 - дренирующая прослойка (дорнит); 4 - гидроизолирующая прослойка (полиэтиленовая пленка); 5 - грунт земляного полотна

1.3. Применение комбинации прослоек - дренирующей и гидроизолирующей (гидроизолирующих) - позволяет искусственно стабилизировать влажность (табл. 1) и расчетные (прочностные и деформативные) характеристики грунта рабочего слоя земляного полотна на период эксплуатации дорожной одежды. Обязательным условием стабилизации является необходимость уплотнения грунта рабочего слоя при оптимальной влажности или ниже оптимальной до плотности, характеризуемой коэффициентом уплотнения K у = 1,0. При технико-экономическом обосновании допускается снижение величины коэффициента уплотнения до 0,98.

Таблица 1

Грунт

Расчетная влажность грунта, доли wT * при K у = 1,0

среднее значение в рабочем слое

под гидроизолирующей прослойкой

Супесь пылеватая и тяжелая пылеватая с J р ≥ 5

0,70

0,80

Суглинок легкий и легкий пылеватый

0,60

0,70

Суглинок тяжелый и тяжелый пылеватый

0,55

0,60

Глина песчанистая и пылеватая

0,50

0,55

* wT - влажность на границе текучести.

Примечание. Влажность супеси легкой крупной и легкой, супеси пылеватой и тяжелой пылеватой с J р < 5 составляет под гидроизолирующей прослойкой (0,8 - 1.0) wT .

1.4. При расчете нежестких дорожных одежд на земляном полотне с дренирующей и гидроизолирующими прослойками используются повышенные значения расчетных характеристик грунта рабочего слоя (табл. 2), определенные с учетом влияния прослоек на водно-тепловой режим рабочего слоя земляного полотна, и учитываются особенности работы зернистых материалов, обусловленные их дискретностью.

Таблица 2

Грунт

Расчетные значения характеристик грунта при K у = 1,0

E гр , МПа

φгр, град

C гр , МПа

Супесь пылеватая и тяжелая пылеватая с J р ≥ 5

46

13

0,010

Суглинок легкий

72

18

0,019

Суглинок легкий пылеватый

72

18

0,018

Суглинок тяжелый и тяжелый пылеватый

90

24

0,080

Глина песчанистая и пылеватая

108

27

0,036

Примечания: 1. Расчетные значения влажности, при которых были определены расчетные характеристики грунта, приведены в табл. 1.

2. Порядок определения расчетной влажности и назначение расчетных характеристик грунта рабочего слоя земляного полотна с прослойками при K у = 0,98 даны в прил. 2.

1.5. Конструкции дорожных одежд на земляном полотне с дренирующей и гидроизолирующими прослойками применяют в равнинной местности на участках дорог с продольными уклонами не более 20% в следующих случаях:

во II дорожно-климатической зоне при 1-3-м типах увлажнения рабочего слоя земляного полотна;

в III дорожно-климатической зоне при 2-м и 3-м типах увлажнения рабочего слоя земляного полотна.

1.6. Наличие в конструкциях дренирующей и гидроизолирующих прослоек обеспечивает морозоустойчивость и фильтрационную способность дорожной одежды без морозозащитных и дренирующих слоев из песчаных грунтов. Среднее значение влажности и плотность грунта рабочего слоя, достигнутые при строительстве, сохраняются в течение всего периода эксплуатации дороги; относительная величина пучения грунта ре превышает 1%.

Применение конструкций нежестких дорожных одежд на земляном полотне с дренирующей и гидроизолирующими прослойками, по сравнению с традиционными решениями дорожной конструкции, позволяет:

снизить высоту насыпи на участках с необеспеченным стоком и близким залеганием грунтовых вод и верховодки;

повысить значения прочностных и деформативных характеристик грунта рабочего слоя;

уменьшить толщину основания дорожной одежды согласно расчету по ВСН 46-83;

улучшить транспортно-эксплуатационные характеристики дорог и повысить эксплуатационную надежность и долговечность конструкций дорожных одежд путем исключения ежегодного неравномерного поднятия покрытия в зимний период и опускания его весной и летом.

2. МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТОНКОСЛОЙНЫХ КОНСТРУКЦИЙ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД НА ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ С ДРЕНИРУЮЩЕЙ И ГИДРОИЗОЛИРУЮЩИМИ ПРОСЛОЙКАМИ

2.1. Расчет тонкослойной конструкции дорожной одежды на прочность ведут в несколько этапов в последовательности, представленной далее.

2.2. Разрабатывают предварительно конструкцию дорожной одежды на земляном полотне, с дренирующей и одной или двумя гидроизолирующими прослойками.

2.3. Назначают расчетные характеристики грунта рабочего слоя земляного полотна в соответствии с табл. 2 .

2.4. Рассчитывают предварительно разработанную дорожную одежду с дренирующей и гидроизолирующими прослойками по упругому прогибу в соответствии с ВСН 46-83 при модуле упругости на поверхности дорожной одежды E общ = E тр K пр , где K пр - коэффициент прочности дорожной одежды для данной категории дороги.

2.5. Рассчитывают дорожную одежду по сдвигу в подстилающем грунте в соответствии с ВСН 46-83. При этом для дорожных одежд с зернистым (щебеночным; гравийным) основанием величину активного напряжения сдвига τн в подстилающем грунте (под верхней гидроизолирующей прослойкой) определяют по номограмме на рис. 2, учитывающей особенности работы зернистых слоев.

Рис. 2. Номограмма для определения активных напряжений сдвига τн от временной нагрузки в нижнем слое двухслойной системы под зернистым основанием; цифры у кривых – E c р / E гр , у прямых - угол внутреннего трения грунта, подстилающего зернистый слой

2.6. Проверяют прочность дорожной одежды на растяжение при изгибе в монолитных слоях в соответствии с ВСН 46-83.

3. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ

3.1. При использовании дренирующей и гидроизолирующих прослоек в дорожных конструкциях, в том числе с зернистыми слоями, дополнительные требования к материалам конструктивных слоев не предъявляются. Дорожно-строительные материалы должны удовлетворять требованиям ГОСТ 8267-82, ГОСТ 3344-83, ГОСТ 23254-78, ГОСТ 25607-83.

3.2. В качестве дренирующей прослойки используют дорнит, отвечающий требованиям ТУ 21-29-81-81, или другие нетканые материалы толщиной 4 - 5 мм с коэффициентом фильтрации не менее 60 м/сут.

3.3. В качестве гидроизолирующей прослойки используют полиэтиленовую пленку толщиной не менее 0,2 мм; отвечающую требованиям ГОСТ 10354-82*.

4. ТЕХНОЛОГИЯ ВОЗВЕДЕНИЯ ВЕРХНЕЙ ЧАСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА С ДРЕНИРУЮЩЕЙ И ГИДРОИЗОЛИРУЮЩИМИ ПРОСЛОЙКАМИ

4.1. Верхнюю часть земляного полотна с дренирующей и гидроизолирующими прослойками возводят в соответствии со СНиП 3.06.03-85. При этом учитывают некоторые особенности, связанные с укладкой, закреплением рулонного материала (гидроизолирующего и дренирующего) и устройством по нему слоев земляного полотна и дорожной одежды.

Все технологические операции по устройству конструктивных слоев выполняются с использованием машин и механизмов; ручной труд допускается лишь при укладке рулонного материала и скреплении его отдельных полотен.

4.2. Работы по устройству слоев, расположенных ниже и выше рулонного материала, ведутся в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

4.3. Возведение верхней части земляного полотна с дренирующей и гидроизолирующими прослойками включает следующие этапы:

планировку и уплотнение грунта земляного полотна;

укладку полотен рулонного гидроизолирующего материала и их соединение;

возведение верхней части земляного полотна, ее планировку и уплотнение;

укладку полотен рулонного гидроизолирующего материала и их соединение;

укладку полотен рулонного дренирующего материала и их соединение;

устройство основания дорожной одежды.

4.4. Полотна рулонного материала укладывают на подстилающий грунт либо вдоль земляного полотна, либо поперек его с нахлестом 10 - 20 см.

4.5. При укладке полотен рулонного гидроизолирующего материала вдоль оси земляного полотна отдельные рулоны раскатывают, начиная от одной из бровок земляного полотна. После раскатки первого рулона возвращаются к началу участка и раскатывают второй рулон и так до другой бровки земляного полотна. В процессе раскатки рулонов полотна периодически разравнивают, чтобы исключить образование складок.

4.6. Технология устройства дренирующей прослойки аналогична технологии устройства гидроизолирующей прослойки, с той только разницей, что в процессе укладки полотнища рулонного дренирующего материала (дорнита) выпускают по 0,5 м на откосы земляного полотна.

4.7. При укладке рулонного материала (как гидроизолирующего, так и дренирующего) поперек оси земляного полотна начинают с раскатки рулона от одной бровки к другой, затем материал обрезают ножом, накладывают его на уложенное перед этим полотно таким образом, чтобы нахлест полотна с рулоном составлял 10 - 20 см, и раскатывают рулон в обратном направлении. После обрезки материала у бровки земляного полотна операции повторяют; при этом полотнища дренирующего материала обрезают с таким расчетом, чтобы обеспечивался напуск на откосы по 0,5 м.

Схема раскладки гидроизолирующего и дренирующего материала поперек земляного полотна внахлестку должна быть такой, чтобы каждое полотно частично перекрывало предыдущее сверху в направлении устройства по ним последующих слоев земляного полотна и дорожной одежды.

4.8. Полотна в местах нахлеста соединяют металлическими, анкерами-скобами с шагом 20 м при укладке гидроизолирующего и дренирующего материала вдоль земляного полотна (порядок соединения полотен в плане - шахматный), по оси и у бровок земляного полотна - при укладке поперек. Анкеры-скобы изготавливают длиной 100 мм из проволоки диаметром 4 - 6 мм.

В торцевой части захватки материал (гидроизолирующий и дренирующий) при раскладке вдоль земляного полотна заанкеривают у начала захватки с шагом 0,5 - 1,0 м в поперечном направлении.

4.9. Все работы по устройству гидроизолирующего и дренирующего слоев на захватке выполняет звено из двух-трех человек.

Созданные гидроизолирующий и дренирующий слои необходимо в течение рабочего дня закрыть вышележащим слоем земляного полотна или дорожной одежды. При этом все работы по устройству вышележащего слоя ведут способом "от себя" во избежание наезда построечного транспорта на открытую поверхность рулонного материала.

Приложение 1

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

В качестве примера запроектируем дорожные одежды - традиционную и предлагаемую (с дренирующей и гидроизолирующими прослойками) - для дороги II категории, проходящей во 2-й подзоне II дорожно-климатической зоны при 2-м типе увлажнения рабочего слоя земляного полотна (типе местности по условиям увлажнения).

Исходные данные

Расчетная приведенная интенсивность воздействия нагрузки группы А составляет 1630 авт/сут на полосу.

Параметры нагрузки: давление на покрытие р = 0,6 МПа, диаметр отпечатка колеса движущегося автомобиля Д = 37 см.

Требуемые коэффициенты прочности (см. ВСН 46-83) проектируемых дорожных одежд, соответствующие коэффициенту надежности 0,95 для дороги II категории, должны быть не менее K пр = 1,0.

Материал для покрытия - плотный асфальтобетон 1 марки, горячий, на битуме БНД 60/90.

Материалы для основания:

верхнего слоя - пористый асфальтобетон, горячий, на битуме БНД 60/90;

нижнего слоя - фракционированный щебень из прочных осадочных пород;

дополнительного слоя - песок средней крупности.

Грунт земляного полотна - суглинок тяжелый пылеватый.

Расчетные характеристики материалов

Расчетные характеристики материалов назначают в соответствии с ВСН 46-83:

модуль упругости материала покрытия - горячего плотного асфальтобетона 1 марки на битуме БНД 60/90:

при 10°С E 1 = 3200 МПа;

при 20°С E 1 = 1800 МПа;

при расчете на изгиб E 1 = 4500 МПа;

модуль упругости материала верхнего слоя основания - горячего пористого асфальтобетона на битуме БНД 60/90:

при 10°С E 2 = 2000 МПа;

при 20°С E 2 = 1200 МПа;

при расчете на изгиб E 2 = 2800 МПа;

сопротивление растяжению при изгибе

R доп = 1,6·(1 - 1,71·0,1)·0,921·1 = 1,22 МПа;

модуль упругости материала нижнего слоя основания - фракционированного щебня из прочных осадочных пород - E 3 = 350 МПа;

модуль упругости и характеристики прочности песка средней крупности:

E 4 = 120 МПа; φ4 = 40°; С 4 = 0,006 МПа;

допускаемое напряжение сдвига в песке

T доп = K 1 K 2 K 3 С 4 = 0,6·0,7·6·0,006 = 0,0151 МПа.

Конструирование и расчет традиционной дорожной одежды

1. Предварительно намечают конструкцию дорожной одежды:

асфальтобетонное покрытие;

верхний слой основания из пористого асфальтобетона;

нижний слой основания из фракционированного щебня;

подстилающий слой из песка средней крупности;

грунт земляного полотна - суглинок тяжелый пылеватый.

2. Расчетные характеристики грунта земляного полотна - суглинка тяжелого пылеватого - назначают в соответствии с ВСН 46-83:

при расчетной влажности wp = (1 + tvw ) = 0,7 w т (1 + 1,7·0,1) = 0,82 w т или с учетом поправки на толщину одежды (см. п. 10 и рис. 7 прил. 2 ВСН 46-83) wp = (0,82 - 0,03) ´ w т = 0,79 w т :

E гр = 33 МП а; φгр = 13°; С гр = 0,0106 Мпа;

допускаемое напряжение сдвига в грунте

3. Требуемый модуль упругости при заданной интенсивности воздействия нагрузки в соответствии с ВСН 46-83 составляет 275 МПа.

Допускаемый общий модуль упругости на поверхности дорожной одежды при K пр = 1,0 E общ = 1,0 E тр = 1,0·275 = 275 МПа.

Запроектированная по упругому прогибу согласно ВСН 46-83 оптимальная дорожная одежда имеет при этом характеристики, приведенные в табл. 1 настоящего приложения.

Таблица 1

Материал слоя

Модуль упругости слоя E , МПа

Толщина слоя h , см

h /Д

Общий модуль упругости на поверхности слоя, МПа

Асфальтобетон

3200

5

0,14

275

2000

8

0,22

240

Щебень

350

30

0,81

168

Песок

120

50

1,35

78

Суглинок

33

-

-

-

4. Рассчитывают конструкцию по сопротивлению сдвигу в грунте, для чего вычисляют средний модуль упругости одежды:

По отношениям E ср / E гр = 377:33 = 11,4 и ∑ h / Д = 93:37 = 2,51 и при φгр = 13° с помощью номограммы (см. рис. 3.6 ВСН 46-83) находят удельное напряжение сдвига  отсюда

По номограмме (см. рис. 3.7 ВСН 46-83) определяют напряжение сдвига от веса одежды при ее толщине 93 см и φгр = 13°: τв = 0,0008 МПа. Суммарное напряжение сдвига в грунте Т = τн + τв = 0,0059 + 0,0008 = 0,0067 МПа.

Коэффициент прочности по сдвигу в грунте что равно минимальному требуемому коэффициенту прочности.

5. Рассчитывают асфальтобетонные слои на сопротивление растяжению при изгибе:

По отношениям  и ( h 1 + h 2 )/ Д = 13:37 = 0,35 с помощью номограммы (см. рис. 3.11 ВСН 46-83) находят, что

Следовательно, по формуле (3.17) ВСН 46-83 . Тогда R допч = 1,22:1:1,20 = 1,02, что несколько больше K пр = 1,0.

6. Проверяют, удовлетворяется ли условие прочности по сдвигу в песчаном слое основания, Для этого определяют средний модуль упругости слоев, лежащих выше песчаного, при температуре асфальтобетона 20°С:

E 'ср = (1800·5 + 1200·8 + 350·30):43 = 677 МПа.

При E 'ср/ E пес =677:120 = 5,64 и ∑ h / Д = 43:37 = 1,16 активное напряжение сдвига в песке от подвижной нагрузки по номограмме (см. рис. 3.5 ВСН 46-83) составит

Активное напряжение сдвига от собственного веса τв = -0,0030 МПа. Полное активное напряжение сдвига T пес = 0,0132 - 0,0030 = 0,0102 МПа.

Коэффициент прочности по сдвигу в песке  т.е. больше 1,0. Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Конструирование и расчет дорожной одежды с дренирующей и гидроизолирующими прослойками

1. Предварительно намечают конструкцию дорожной одежды:

асфальтобетонное покрытие;

верхний слой основания из пористого асфальтобетона;

нижний слой основания из фракционированного щебня;

дренирующая прослойка - дорнит Ф-2 (ТУ 21-29-81-81);

гидроизолирующая прослойка - полиэтиленовая пленка, стабилизированная 2% канальной сажи ( ГОСТ 10354-82);

грунт земляного полотна - суглинок тяжелый пылеватый;

гидроизолирующая прослойка - на глубине 1,5 м от поверхности покрытия;

грунт земляного полотна - суглинок тяжелый пылеватый.

2. Расчетные характеристики грунта земляного полотна в рабочей зоне - суглинка тяжелого пылеватого назначают в соответствии с табл. 2;

E гр = 90 МПа; φгр = 24°; C гр = 0,030 МПа;

допускаемое напряжение сдвига в грунте

3. Допускаемый общий модуль упругости на поверхности дорожной одежды при K пр = 1,0 составляет: E общ = 1,0 E тр = 1,0·275 = 275 МПа.

Запроектированная по упругому прогибу согласно ВСН 46-83 оптимальная дорожная одежда имеет при этом характеристики, приведенные в табл. 2 настоящего приложения.

Таблица 2

Материал слоя

Модуль упругости слоя E , МПа

Толщина слоя h , см

h /Д

Общий модуль упругости на поверхности слоя, МПа

Асфальтобетон

3200

2000

5,00

8,00

0,14

0,22

275

240

Щебень

350

25,00

0,68

168

Дорнит

-

0,40

-

-

Полиэтиленовая пленка

-

0,02

-

-

Суглинок

90

-

-

-

4. Рассчитывают конструкцию по сопротивлению сдвигу в грунте, для чего вычисляют средний модуль упругости одежды:

По отношениям E ср / E тр = 720:90 = 8,0 и ∑ h / Д = 38:37 = 1,03 и при φгр = 24° с помощью номограммы на рис. 2 находят отношение τ н /р = 0,032, откуда напряжение сдвига от временной нагрузки τ н = 0,032 p = 0,032·0,6 = 0,0192 МПа.

По номограмме (см. рис. 3.7 ВСН 46-83) определяют, напряжение сдвига от веса одежды при ее толщине 38 см и φгр = 24°: τ в = -0,0008 МПа. Суммарное напряжение сдвига в грунте T гр = τ н + τ в =0,0192 - 0,0008 = 0,0184 МПа.

Коэффициент прочности по сдвигу в грунте  что больше минимального требуемого значения K пр = 1,0.

Расчет асфальтобетонных слоев на сопротивление растяжению при изгибе будет аналогичен расчету этих слоев в традиционной конструкций, поскольку толщина асфальтобетонных слоев и модуль упругости на поверхности щебеночного основания остались неизменными.

Таким образом, предложенная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности. При этом применение в конструкции дренирующей и гидроизолирующих прослоек позволяет полностью исключить дополнительный слой основания толщиной 50 см и снизить толщину щебеночного основания на 5 см.

Приложение 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ ВЛАЖНОСТИ И НАЗНАЧЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГРУНТА РАБОЧЕГО СЛОЯ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПРИ Kу = 0,98

При коэффициенте уплотнения грунта рабочего слоя K у = 0,98 значение расчетной влажности грунта w р (доли единицы) определяют по формуле

где ρгр - плотность частиц грунта, кг/м3; осредненное значение ρгр составляет 2660 для супеси пылеватой, 2680 - для супеси легкой, 2690 - для суглинка легкого пылеватого, 2700 - для суглинка легкого, 2710 - для суглинка тяжелого, 2720 - для глины пылеватой, 2740 - для глины жирной;

ρск - плотность скелета грунта, кг/м3;

ρск = K у ρск( max ) ;

K у - коэффициент уплотнения грунта рабочего слоя земляного полотна, определяемый при строительстве дороги ( K у должен быть не менее требуемой нормативной величины);

ρск( max ) - максимальная плотность скелета грунта по методу стандартного уплотнения, кг/м3;

ρв - плотность воды, кг/м3;

ω н.в - количество незамерзшей воды, доли единицы;

K н.з - коэффициент, зависящий от вида грунта, числа пластичности и температуры мерзлого грунта; K н.з = 0 - для супеси с числом пластичности 2 и менее; K н.з = 0,25 - для остальных разновидностей супеси, K н.з = 0,4 - для суглинков с числом пластичности 12 и менее, K н.з = 0,45 - для суглинков с числом пластичности более 12, K н.з = 0,55 - для глин;

 - влажность грунта на границе раскатывания, доли единицы.

По полученным значениям расчетной влажности грунта wp в соответствии с ВСН 46-83 (см. прил. 2, табл. 10) устанавливают значения прочностных и деформативных характеристик грунта рабочего слоя земляного полотна.

Еще документы скачать бесплатно

Интересное

Гост 27902 88 Гост бетон Единицы физических величин Календарный план Момент затяжки болтов Перечень работ повышенной опасности Периодичность технического обслуживания Плотность нефтепродуктов Пропускная способность трубы Рмг 29 99 Сварка арматуры гост Снип гаражи Состав рабочей документации Состав рабочей документации в строительстве Условные обозначения