- •И.А. Гладышева, т.В. Самодурова, о.В. Гладышева, о.А. Волокитина
- •1. Основные сведениея о жестких дорожных одеждах
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Конструктивные слои жесткой дорожной одежды
- •Минимальная рекомендуемая толщина покрытия
- •1.3. Продольные и поперечные швы
- •1.4. Штыревые соединения и армирование покрытий
- •1.5. Требования к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •1.6. Основные принципы и задачи конструирования
- •1.7. Типовые конструкции дорожных одежд с цементобетонным
- •2. Расчетные нагрузки, характеристики материалов
- •2.1. Расчетные нагрузки и интенсивность движения
- •Параметры расчетной нагрузки
- •Перспективную интенсивность движения на последний год срока службы дорожной одежды определяют по формуле
- •Суммарный коэффициент приведения Sm.Сум
- •Значение коэффициента kп в зависимости от категории дороги
- •2.2. Нормативные и расчетные характеристики цементобетона
- •Рекомендуемые минимальные классы прочности цементобетона
- •Значения начального модуля упругости цементобетона
- •Расчетный модуль упругости бетонного покрытия в зоне швов покрытия
- •Марка бетона по морозостойкости
- •2.3. Расчетные характеристики дорожно-строительных материалов
- •Механические характеристики теплоизоляционных слоев
- •2.4. Определение расчетных характеристик грунта рабочего слоя
- •Среднее многолетнее значение относительной влажности грунта
- •Поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин
- •Коэффициент нормированного отклонения
- •3. Расчет жеской дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •3.1. Напряжения, возникающие в плите под действием внешней
- •По классификации профессора м.И. Горбунова-Посадова в зависимости от величины показателя s плиты, лежащие на упругом основании, могут быть разделены по жесткости на три категории:
- •3.2. Температурные напряжения
- •3.3. Расчет основания
- •3.4. Расчет толщины плиты
- •3.5. Проверочный расчет продольной устойчивости покрытия
- •4. Проверка конструкции дорожной одежды
- •Классификация грунтов по степени пучинистости при замерзании
- •Группы грунтов по степени пучинистости
- •Допускаемая величина морозного пучения
- •Значения коэффициента Кпл для грунта рабочего слоя
- •Значение коэффициента Кгр
- •Значение коэффициента Квл
- •Значение коэффициента Кувл при 1-ой схеме увлажнения
- •Значение коэффициента Спуч
- •Значение коэффициента Ср
- •Значения показателя Спуч при расчете толщины теплоизолирующего слоя
- •5. Жесткая дорожная одежда с цементобетонным
- •5.1. Конструктивные особенности жесткой дорожной одежды
- •5.2. Требование к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •5.3. Конструирование жесткой дорожной одежды с цементобетонным
- •Минимальные значения толщины слоя асфальтобетона и цементобетона
- •Расчетные значения модуля упругости асфальтобетона при расчете на длительную нагрузку
- •Конструктивные слои из черного щебня
- •5.4. Расчет толщины цементобетонного основания
- •5.5. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •6. Жесткая дорожная одежда со сборным покрытием
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Конструирование дорожной одежды со сборным покрытием
- •6.3. Требования к дорожной одежде со сборным покрытием
- •7. Непрерывно армированные цементобетонные покрытия и основания
- •7.1. Конструкции непрерывно армированных цементобетонных
- •7.2. Требования к материалам
- •7.3. Общие положения расчета непрерывно армированных покрытий
- •7.4. Расчет покрытий на воздействие объемных изменений материала
- •7.5. Расчет покрытий на воздействие автомобильных нагрузок
- •7.6. Конструктивные особенности непрерывно армированных оснований
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Пример расчета жесткой дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения
- •3. Конструирование дорожной одежды Предварительно принимаем следующую конструкцию дорожной одежды:
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости основания
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Расчет толщины плиты
- •8. Определение расстояние между швами сжатия (длины плит)
- •9. Определение расстояния между швами расширения
- •Приложение 2 Пример расчета дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием и цементобетонным основанием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения.
- •3. Конструирование дорожной одежды
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости грунта и дополнительного слоя
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Проверка расчетом толщины цементобетонного основания
- •8. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •Дорожно-климатическое районирование
- •Теплофизические характеристики дорожно-строительных материалов
- •Для студентов, обучающихся по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» направления подготовки 653600 «Транспортное строительство»
1.6. Основные принципы и задачи конструирования
жесткой дорожной одежды
При конструировании жесткой дорожной одежды необходимо руководствоваться следующими принципами:
- учитывать категорию дороги, состав транспортного потока, перспективную интенсивность движения, напряженное состояние и механизм деформирования отдельных слоев и конструктивных элементов;
- предусматривать максимальное использование местных дорожно-строительных материалов;
- обеспечивать соответствие конструкции дорожной одежды технологии ее строительства и наибольшую механизацию работ;
- стремиться к уменьшению количества слоев;
- учитывать природно-климатические и гидрогеологические условия местности в районе прохождения дороги;
- предусматривать условия и возможности дальнейшего поэтапного усиления, уширения и повышения капитальности автомобильной дороги.
Задачи конструирования включают:
- установление категории дороги;
- установление срока службы покрытия и всей дорожной одежды до капитального ремонта.
- выбор материалов конструктивных слоев основания и распределение их в соответствии с деформативными, прочностными и теплофизическими свойствами;
- предварительное назначение толщин конструктивных слоев;
- обеспечение мероприятий по морозоустойчивости дорожной одежды.
При разработке вариантов дорожной одежды и выборе оптимального следует руководствоваться следующим положением: конструкция жесткой дорожной одежды по прочности и устойчивости должна соответствовать долговечности материалов каждого конструктивного слоя, т.е. срок службы конструкции дорожной одежды должен быть равен длительности безотказной работы материалов.
На основании технико-экономического расчета можно назначать покрытие с ограниченным сроком службы бетона, с учетом дальнейшего усиления дорожной одежды путем устройства асфальто- или цементобетонного покрытия. Это позволит применять в цементобетоне местные дорожно-строительные материалы (щебень, гравий и песок).
1.7. Типовые конструкции дорожных одежд с цементобетонным
покрытием
Монолитные цементобетонные покрытия могут быть устроены одним из следующих способов:
- комплектом высокопроизводительных машин со скользящими формами (опалубкой) с автоматической системой обеспечения ровности (комплект ДС-100);
- комплектом машин, передвигающихся по рельс-формам, которые выполняют функцию неподвижной опалубки при бетонировании покрытия (комплект с бетоноотделочной машиной Д-376 или ДВО-7,5).
Поперечные профили типовых конструкций дорожных одежд с монолитным цементобетонным покрытием приведены на рис.1.7.
Рис.1.7. Поперечные разрезы типовых дорожных одежд с цементобетонным покрытием
для дорог I-IV категорий: 1 – покрытие; 2 – основание; 3 – нижний слой основания;
4 – земляное полотно; 5 – выравнивающий слой; 6 – краевая укрепительная полоса;
7 – укрепленная часть обочины; 8 – неукрепленная часть обочины; 9 - откос
Бетонные покрытия устраивают, в основном, одинаковой толщины по всей ширине проезжей части. На дорогах с 6-ю и более полосами движения допускается увеличение толщины покрытия на 2 см для крайних наиболее загруженных полос.
Краевые укрепленные полосы устраивают из цементо- или асфальтобетона на бетонном основании по типу основной дорожной одежды без устройства продольных швов. Для дорог низких категорий (V-IIIc) допускается краевые полосы устраивать из щебня.
Ширина краевых полос на дорогах I-II категории не менее 75 см, более низких категорий – не менее 50 см. На дорогах I категории краевая полоса у разделительной полосы – 1,0 м. Толщина краевых полос должна быть равна толщине покрытия.
Бетонные краевые полосы швами от покрытия не отделяются. При устройстве вместо краевых полос уширения более 3 м последние отделяются от покрытия пазами с заполнением их по типу швов сжатия. Поперечные швы полос уширения должны быть продолжением поперечных швов покрытия.
Вопросы для самопроверки
1. Какие дорожные одежды относятся к жестким?
2. Что такое конструктивный слой дорожной одежды?
3. Что такое покрытие дорожной одежды и каково его основное назначение?
4. Что такое монолитные покрытия жесткой дорожной одежды и как они классифицируются?
5. От чего зависит толщина бетонного покрытия?
6. Каково основное назначение выравнивающего слоя?
7. В чем основное назначение слоев основания дорожной одежды?
8. Для чего устраиваются дополнительные слои основания?
9. Что такое деформационный шов?
10. Какие виды деформационных швов устраиваются в цементобетонных покрытиях?
11. В чем основное назначение и конструктивные особенности швов расширения?
12. В чем основное назначение и конструктивные особенности швов сжатия?
13. Каковы правила устройства деформационных швов на подходах к искусственным сооружениям?
14. Что такое рабочие швы?
15. Каково основное назначение штыревых соединений в цементобетонном покрытии?
16. Какие требования предъявляются к жесткой дорожной конструкции?
17. Какие требования предъявляются к дорожным покрытиям?
18. Как обеспечиваются требования по прочности на стадии проектирования?
19. Как обеспечиваются требования по продольной устойчивости покрытий на стадии проектирования?
20. Какие физические процессы происходят в монолитных слоях жесткой дорожной одежды под воздействием температуры?