- •Макеевка 2012
- •Ответственный за выпуск: д.В. Гуляк Содержание
- •Донбаська національна академія будівництва і архітектури
- •Завдання
- •1. Экономика и природные условия района проектирования
- •2. Определение категории дороги и сответствующих ей технических нормативов
- •Технические нормативы элементов дороги.
- •3. Проектирование вариантов трассы дороги в плане
- •3.1. Общие указания
- •3.2. Принципы ландшафтного проектирования трассы дороги
- •3.3. Последовательность трассирования дороги на топографической карте
- •3.4. Проектирование и разбивка круговых кривых
- •3.4. Проектирование и разбивка переходных кривых
- •3.5. Разбивка пикетажа
- •4. Проектирование малых искусственных сооружений.
- •4.1 Расчет расхода ливневых вод.
- •4.2. Учет аккумуляции ливневых вод перед малыми водопропускными сооружениями.
- •4.3 Расчет стока талых вод.
- •4.4. Расчет отверстий труб.
- •4.5. Расчет отверстия малого моста
- •4.6. Определение минимльной высоты насыпи у сооружений.
- •4.6.1 Определение минимльной высоты насыпи у труб.
- •4.6.1 Определение минимальной высоты моста.
- •5. Проектирование дорожных одежд нежесткого типа.
- •5.1. Общие принципы конструирования дорожных одежд.
- •5.2. Расчет дорожной одежды нежесткого типа на прочность
- •5.2.1. Общие положения
- •5.2.2. Расчетные нагрузки и интенсивность движения
- •5.2.4. Расчет на устойчивость несвязных слоев дорожной одежды против сдвига.
- •5.2.5. Расчет монолитных слоев на растяжение при изгибе.
- •5.3. Обеспечение морозостойкости конструкции дорожной одежды и земляного полотна.
- •1.С учетом теплотехнических способностей материалов находят эквивалентную (по отношению к гранитному щебню) толщину дорожной одежды:
- •4.По табл. 5.13 для конкретного вида грунта и степени увлажнения местности находят комплексную характеристику грунта по степени набухания в
- •5.3.1. Общие положения
- •5.3.2 Расчет дренирующего слоя, работающего по методу поглощения.
- •5.3.3 Расчет дренирующего слоя, работающего по принципу осушения.
- •6. Земляное полотно
- •6.1 Проектирование продольного профиля.
- •6.2. Проектирование поперечных профилей.
- •6.3. Определение длины трубы.
- •6.4. Определение объемов земляных работ
- •7. Сравнение варинтов дороги,
- •7.1 Сравнение вариантов дороги по эксплуатационно-техническим показателям.
- •7.2 Сравнение вариантов дороги по строительным затратам.
- •Стоимость строительства автомобильной дороги. Вариант №
- •Список литературы
- •Додаток в (вбн) Дорожньо-кліматичне районування України за умовами проектування дорожніх одягів.
- •Приложение 2
- •Додаток г (вбн)
- •(Довідковий)
- •Теплофізичні характеристики матеріалів і ґрунтів
- •Приложение 3
- •Додаток д (вбн)
- •(Довідковий)
- •Розрахункові характеристики ґрунту робочого шару земляного полотна
- •Додаток е (вбн) (довідковий)
- •Содержание
- •1. Экономика и природные условия района проектирования. 6
- •3. Проектирование вариантов трассы дороги в плане 9
- •4. Проектирование малых искусственных сооружений. 17
- •5. Проектирование дорожных одежд нежесткого типа. 33
- •6. Земляное полотно 62
5.2.4. Расчет на устойчивость несвязных слоев дорожной одежды против сдвига.
При действии расчетной нагрузки в слоях дорожной одежды, не обладающих большой связностью, не должно возникать явлений сдвига, приводящих к деформациям дорожных одежд. Деформации сдвига в конструкции дорожной одежды не будут накапливаться, если будет обеспечено условие:
Кпр =Тгр /Та , (5.9)
где Кпр – коэффициент прочности дорожной одежды (табл. 5.2);
Тгр -предельная величина активного напряжения сдвигу, превышение которой вызовет нарушение прочности на сдвиг;
Та , - расчетное активное напряжение сдвигу в расчетной точке конструкции от действия временной нагрузки.
При расчетах многослойную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели. За нижний слой принимают грунт (с его характеристиками, а за верхний – все вышележащие слои дорожной одежды. Толщину верхнего слоя h в принимают равной сумме толщины всех слоев (∑ hi).
Модуль упругости верхнего слоя модели определяют по формуле:
n n
Ев = ∑Еi hi / ∑hi (5.10)
i=1 i=1
где n – количество слоев дорожной одежды;
Еi - модуль упругости i-го слоя, МПа;
hi - толщина i-го слоя, см.
При расчете с помощью номограммы (рис. 5.3) по условиям сдвигоустойчивости в песчаном слое основания определятся характеристики песчаного слоя (сп , φп), а модуль упругости принимают равным общему модулю на поверхности песчаного слоя; толщину верхнего слоя модели принимают равной общей толщине слоев, лежащих на песчаном слое, а модуль упругости Ев рассчитывают как средневзвешенный для этих слоев по формуле (5.10).
При расчете слоев дорожной одежды по условиям сдвигоустойчивости значения модулей упругости материалов обработанных органическим вяжущим принимают при температурах, указанных в табл. 5.11.
Табл. 5.11
Дорожно-климатический район |
У-І |
У-ІІ; У-ІVзап.; |
У-ІІІ |
У-ІVюг |
Расчетная температура |
20 |
25 |
30 |
35 |
Величины динамических модулей упругости асфальтобетонов приведены в приложение Е, табл. Е-2, а статических в табл. Е-3 (ВБН) (Приложение 4).
При расчете на статические нагрузки принимают модули упругостей материалов, которые подвергаются воздействию нагрузок не менее 600 сек (табл. Е.3 – Е.6) (ВБН) (Приложение 4).
Активное напряжение сдвигу (Та), возникающие в грунте или в песчаном слое, определяют по формуле:
Та = · р, (5.11)
где - относительное активное напряжение сдвигу от одиночной нагрузки, определяется с помощью номограмм (рис. 5.3 и 5.4);
р –расчетное давление колеса на покрытие.
Предельную величину активного напряжения сдвигу (Тгр ) в грунте земляного полотна (или в в песчаном слое дорожной одежды) определяют по формуле:
Тгр =сN k∂ +0,1γср zоп tg(φN), (5.12)
где сN - сцепление в грунте земляного полотна (или в песчаном слое), МПа; для песчаных грунтов принимается по табл. 5.12, для супесей, суглинков и глин определяется по формуле: сN =с kNC .
k∂ - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания, k∂ = 2,0;
zоп – глубина размещения поверхности слоя грунта или песчаного слоя, по которому проверяется сдвигоустойчивость, от верха конструкции;
γср – средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше рассматриваемого слоя, кг/см3 ;
φN – расчетная величина угла внутреннего трения материала слоя, которая определяется для песчаных грунтов по табл. 5.12, для супесей, суглинков и глин определяется по формуле: φN =φ kNφ .
Значения величин kNC и kNφ необходимо принимать фиксированными, равными 1,0.
Значения с и φ приведены в приложении Д, табл. Д.7 – Д.8 (ВБН) (Приложение 3).
|
Рис. 5.3 Номограмма для определения активного напряжения сдвигу от временной нагрузки в нижнем слое двухслойной системы (при hn / D = 0 2,0) |
Таб. 5.12
Тип ґрунту |
Зчеплення, МПа і кут внутрішнього тертя, град, при сумарному числі прикладення навантаження ( ) |
||||
1 |
103 |
104 |
105 |
106 |
|
1 Пісок крупний з вмістом пилувато-глинистої фракції: 0 % |
35 0,004 |
33 0,003 |
32 0,003 |
31 0,003 |
29 0,003 |
5%
|
34 0,005 |
31 0,004 |
36 0,004 |
29 0,003 |
28 0,003 |
2 Пісок середньої крупності з вмістом пилувато-глинистої фракції: 0 %
5% |
32 0,004 33 0,005 |
30 0,004 34 0,005 |
35 0,004 30 0,005 |
28 0,003 28 0,003 |
27 0,002 26 0,002 |
3 Пісок дрібний з вмістом пилувато-глинистої фракції: 0 % |
31 |
28 |
27 |
26 |
25 |
|
0,003 |
0,003 |
0,002 |
0,002 |
0,002 |
5 % |
31 |
27 |
26 |
25 |
24 |
0,005 |
0,004 |
0,004 |
0,004 |
0,003 |
|
8 % |
31 |
27 |
26 |
25 |
23 |
0,006 |
0,005 |
0,004 |
0,003 |
0,002 |
|
Примітка 1. Значення характеристик подані для умов повного заповнення пор водою. Примітка 2. В чисельнику – кут внутрішнього тертя в градусах, в знаменнику – зчеплення в МПа. Примітка 3. При ∑ Np >106 розрахункові значення φ і с слід брати зі стовпчика "106" |
|
Рис.5.4 Номограмма для определения активного напряжения сдвигу от временной нагрузки в нижнем слое двухслойной системы (при hn / D = 0 4,0) |
Если условие Кпр =Тгр /Та , не выполнено, изменяют толщину конструктивных слоев и производится расчет на сдвигоустойчивость заново.