Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (мади)

КАФЕДРА ИЗЫСКАНИЙ И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДОРОГ

КУРСОВАЯ РАБОТА

«ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ»

Выполнила:

Ковалева Н.М.

Группа 3ЭДС1

Проверил:

Пуркин В.И.

МОСКВА

2012г.

Принятые технические нормативы

№ п/п	Наименование параметра	Значение
		по расчету	по нормам	принятно
1	2	3	4	5
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Расчет дорожной одежды

Местоположение - Орловская область

Категория автомобильной дороги – 2

Тип грунта – глина

Уровень грунтовых вод – 2 м.

Тип транспортного средства	Интенсивность движения, авт./сут
Грузовые автомобили
ЗИЛ-130	1000
МАЗ-504	50
КамАЗ	1000

1. Определяем величину приведенной интенсивности на последний год срока службы по следующей формуле:

, ед./сут,

где f_пол- коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним (по табл. 4.2 для четырёхполосных дорог f=0,35);

n - общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;

N_m - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m-й марки;

S_m cум -    суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства m-й марки к расчетной нагрузке Q_расч.

Приведённая интенсивность движения N­­_{пр общ}=2864,6 авт./сут.

N_р=0,35 · (0,2*1000+0,25*50+0,7*1000)= 319,4 авт./сут .

2. Вычисляем суммарное расчетное количество приложений расчетной нагруз­ки за срок службы.

Для расчета по допускаемому упругому прогибу воспользуемся формулой

,

где N_р - приведенная интенсивность на последний год службы дорожной одежды (N_p=319,4авт./сут); Т_рдг – расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции (Т_рдг= 135 дней, табл. П.5.1); К_n  - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (К_n = 1,49, табл. 4.3); К_с – коэффициент суммирования (К_c = 17,2, табл. П.5.3); Т_сл – расчетный срок службы (Т_сл = 15 лет, табл. П.5.2); q – показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобилей по годам (q=1,02).

  авт./сут.

5. Определяем требуемый модуль упругости по формуле

,

С – эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось (С = 3,20 для нагрузки 115 кН).

МПа.

, где - требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности.

 МПа.

Конструирование и расчёт дорожной одежды

Назначим конструктивные слои дорожной одежды из выбранных материалов:

1 слой. Мелкозернистый асфальтобетон, h=5 см;

2 слой. Крупнозернистый асфальтобетон, h=5 см;

3 слой. Гравий, обработанный битумом, h=8 см;

4 слой. Гравий, обработанный цементом. Толщина слоя подлежит расчёту;

5 слой. Песок, h=20 см;

 

Все принятые толщины слоёв  удовлетворяют требованиям

СНиПа 2.05.02-85.

Выполним расчёт дорожной одежды согласно ОДН 218.046-01. В назначенной дорожной одежде известна толщина всех конструктивных слоёв, за исключением гравийного основания. Расчёт заключается в определении такой толщины этого слоя, которой будет соответствовать общий модуль упругости дорожной одежды, равный Е_общ=305 МПа.

Для решения этой задачи необходимо предварительно найти общий модуль упругости слоёв, подстилающих слой гравия, а также общий модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя.

 Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжу­щее, назначаем по табл.П.3.2 ОДН 218.046-01 при расчетной температуре +10°С.

Значение нижнего модуля упругости находим, выполняя расчёт снизу вверх.

Для песчаного слоя Е_н=Е_гр=28 МПа;

Е_н/Е_сл=28/130=0,215; h_сл/D=20/40=0,5.

Откладывая значение h/D по оси абсцисс номограммы, а Е_н/Е_сл по оси ординат, проводим через них вертикальную и горизонтальную линии, точка пересечения которых даёт значение отношения Е_в/Е_сл=0,36.

Отсюда получаем общий модуль упругости на поверхности песчаного слоя (он же нижний для слоя щебня):

Е_в=Е_в/Е_сл · Е_сл=0,36 · 130=46,8 МПа.

Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт необходимо выполнить сверху вниз.

Для асфальтобетона верхнего слоя Е_в=Е_общ=305 МПа.   

Е_в/Е_сл=305/3200=0,095; h_сл/D=5/40=0,125.

По номограмме Е_н/Е_сл=0,1.

Е_н=Е_н/Есл · Есл=0,1 · 3200=320 МПа.

Для асфальтобетона нижнего слоя Е_в=224 МПа.

Е_в/Е_сл=224/2000=0,113; h_сл/D=5/40=0,125.

По номограмме Е_н/Е_сл=0,14.

Е_н=Е_н/Е_сл · Е_сл=0,14 · 2000=280 МПа.

Для гравия, обработанного битумом, Е_в=153 МПа.

Е_в/Е_сл=153/450=0,341; h_сл/D=8/40=0,2.

По номограмме Е_н/Е_сл=0,26.

Е_н=Е_н/Е_сл · Е_сл=0,26 · 450=117 МПа.

Получаем общий модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя Е_в=117 МПа.

Для определения толщины слоя щебня имеем Е_в=117 МПа,

Е_н=46,8 МПа. Определим следующие отношения:

Е_в/Е_сл=117/370=0,3; Е_н/Е_сл=46,8/370=0,13.

Откладываем на оси ординат номограммы Е_н/Е_сл=0,13 и проводим горизонтальную линию до пересечения с кривой Е_в/Е_сл=0,3. Точке пересечения соответствует на оси абсцисс значение h_сл/D=0,6. По найденному значению h_сл/D=0,6 определяем толщину слоя щебня

h_сл=h_сл/D · D=0,6 · 40=24,0 см.

Результаты расчёта приводятся в таблице   

 

Наименование слоя	Есл	hсл	hсл/D	Ев/Есл	Ен/Есл	Ев	Ен
м/з асфальтобетон	3200	5	0,125	0,095	0,1	305	320
к/з асфальтобетон	2000	5	0,125	0,113	0,14	224	280
гравий, обр. битумом	450	8	0,2	0,341	0,26	153	117
гравий, обр. цементом	370	24	0,6	0,3	0,13	117	46,8
песок	130	20	0,5	0,36	0,215	46,8	25
Грунт земляного полотна	28	---	---	---	---	---	---

Номограмма для определения общего модуля упругости двухслойной системы Е_общ