3. Проверка конструкции дорожной одежды на морозоустойчивость

Конструкцию дорожной одежды считают морозоустойчивой, если соблюдено условие:

,

где - допускаемое для данной конструкции морозное пучение грунта земляного полотна, см. Для капитального типа дорожной одежды принимаем – 4 см;

- расчётное морозное пучение грунта земляного полотна, см.

При предварительной проверке на морозоустойчивость величину расчётного морозного пучения следует определять по формуле:

где - величина морозного пучения при осреднённых условиях, см, при глубине промерзания дорожной конструкции;

- коэффициент, учитывающий влияние расчётной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод. Принимаем для крупного песка ;

- коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего слоя. По таблице 1.2 принимаем ;

- коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки. Для супеси принимаем – 1;

- коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания дорожной конструкции. По рисунку 1.3 ;

- коэффициент, зависящий от расчётной влажности грунта. По таблице 1.4 выбираем 1.

Поскольку для данного типа дорожной одежды допустимая величина морозного пучения составляет 4 см, не требуется назначать морозозащитный слой.

4. Расчет дорожной одежды на прочность

Под прочностью дорожной одежды понимают способность сопротивляться процессу развития остаточных деформаций и разрушений под воздействием касательных и нормальных напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте от расчётной нагрузки, приложенной к поверхности покрытия.

Дорожную одежду следует проектировать с требуемым уровнем проектной надёжности, под которой понимают вероятность безотказной работы в течение межремонтного периода. Требуемый уровень надёжности выбирается по таблице 4.1 [3]. В качестве количественного показателя отказа дорожной одежды используют предельный коэффициент разрушения, представляющий собой отношение суммарной протяжённости участков дороги, требующих ремонта из-за недостаточной прочности дорожной одежды, к общей протяжённости дороги между корреспондирующими пунктами. Значениена последний год службы для капитальной дорожной одежды и второй категории дороги принимаем – 0,05.

Прочность конструкции количественно оценивается величиной коэффициента прочности. Для обеспечения заданной надёжности коэффициент прочности проектируемой конструкции по каждому из расчётных критериев не должен быть ниже минимального требуемого значения, определяемого по таблице 4.1. Значение требуемого коэффициента прочности принимается в зависимости от заданного уровня надёжности, типа дорожной одежды и категории дороги.

4.1 Определение расчётных параметров подвижной нагрузки

При проектировании дорожных одежд в качестве расчётных принимают нагрузки, соответствующие предельным нагрузкам на ось расчётного двухосного автомобиля. Основные данные о нагрузках, передаваемых на дорожное покрытие, приведены в таблице:

Основные данные о нагрузках, передаваемых на дорожное покрытие автомобилем

Марка транспортного средства	Грузоподъемность, т	Нагрузка на покрытие от заднего колеса, кН		Среднее удельное давление от заднего колеса на покрытие, МПа	Диаметр следа заднего колеса для расчета дорожной одежды на действие автомобиля, см
		неподвижного	движущегося		неподвижного	движущегося
ЗИЛ-130-В	5,0	20,3	26,4	0,3	29	34

В зависимости от вида расчётной конструкции следует учитывать различные характеристики, отражающие интенсивность воздействия на неё подвижной нагрузки:

N - перспективную (на конец срока службы) общую среднесуточную интенсивность движения, авт./сут.;

- приведённая интенсивность воздействия нагрузки на одну полосу проезжей части, авт./сут.;

- суммарное расчётное число приложения приведённой расчётной нагрузки к расчётной точке на поверхности конструкции за срок службы, авт.

Приведённую интенсивности воздействия нагрузки на одну полосу проезжей части в последний год срока службы , авт./сут., определяется по формуле

где - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним. Его значение для наиболее загруженной полосы движения составляет при двух полосах 0,35;

- общее число различных типов транспортных средств в составе транспортного потока;

- интенсивность движения по дороге в обоих направлениях транспортных средств -го типа, авт./сут.; определяется по формулам 4.2-4.4 [4]. ,

,,

- суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства -го типа к расчётной нагрузке. Допускается приближённо принимать по таблице 4.3.

Суммарное расчётное число приложений расчётной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы , авт., определяют по формуле

где - коэффициент суммирования; принимаем в соответствии с таблицей В.3 Приложения В равным 20;

- коэффициент, учитывающий прирост интенсивности движения автомобилей по годам; в расчётах принимается 1,04;

- расчётный срок службы дорожной одежды, лет; при отсутствии данных допускается в соответствии с таблицей В.2. В расчётах принимаем 20 лет;

- количество расчётных дней в году, соответствующих допустимой деформируемости конструкции; в соответствии с таблицей В.1 принимаем 145;

- коэффициент, учитывающий вероятность отклонению суммарного движения от среднего ожидаемого; согласно таблицы В.4 принимается 1,31;