РАСЧЕТ ДОРОЖ ОДЕЖ

Научно-производственная фирма

ТОПОМАТИК

Расчет дорожной одежды по ОДН 218.1.052-2002 «Оценка прочности нежестких дорожных одежд»

Версия 1.0

Руководство пользователя

Санкт-Петербург 2008

2

Содержание

1. Общие положения	3
1.1. Расчет слоев усиления существующей конструкции
дорожной одежды	3
1.2. Расчет ограничения движения транспорта в процессе
эксплуатации	5
2. Запуск программного средства и работа с файлами	6
2.1. Создание новых исходных данных	6
2.2. Открытие существующих исходных данных	6
2.3. Сохранение исходных данных	7
3. Ввод исходных данных	7
3.1. Общие данные	7
3.2. Нагрузки	10
3.3. Конструкция дорожной одежды	12
4. Результаты расчета	15
4.1 Результаты расчета слоев усиления
дорожной одежды	15
4.2 Результаты расчета ограничения
движения автомобилей	17
Приложение А. Сведения о материалах, включенных
в кодификатор	20
Приложение В. Пример расчета слоев усиления
дорожной одежды	22
Приложение C. Пример расчета ограничения
движения	29

Общие положения	3
1. Общие положения

Программа осуществляет следующие расчеты дорожной одежды нежесткого типа по ОДН 218.1.052-2002 «Оценка прочности нежестких дорожных одежд»:

•расчет слоев усиления существующей конструкции дорожной одежды;

•расчет ограничения движения транспорта в процессе эксплуатации авто-мобильной дороги.

Расчеты выполняется для каждого участка дороги, имеющего:

•сходные грунтово-гидрологические условия: один и тот грунт земляного полотна и одну схему увлажнения рабочего слоя грунта;

•один тип земляного полотна: насыпь, нулевые отметки или выемка;

•одинаковую интенсивность движения.

1.1.Расчет слоев усиления существующей конструкции дорожной одежды

Вопрос об усилении дорожной одежды рассматривается, когда ее фактический общий модуль упругости Еф, оказывается меньше требуемого по условиям движения Етр.

Общий модуль упругости Еф определяется путем проведения полевых испыта-ний или при известных значениях толщин слоев дорожной одежды формуле

i - номер рассматриваемого слоя дорожной одежды, считая сверху вниз (i = 1, 2, 3);

hi - толщина i-го слоя, см;

4	ОДН 218.1.052-2002

D - диаметр нагруженной площади, см;

- общий модуль упругости полупространства, подстилающего i-й слой, МПа;

Ei - модуль упругости материала i - го слоя, МПа.

Требуемый модуль на год обследования ti определяют по формуле

где Кпр – коэффициент относительной прочности дорожной одеж-

ды, принимаемый по табл. 2 прил. 6;

Крег – региональный коэффициент; Крег = 1 - для I-IV ДКЗ; Kper

= 0,85 для V ДКЗ;

Кси – коэффициент, учитывающий сопротивление конструктивных слоев дорожных одежд сдвигу и изгибу (табл. 3 прил. 6) ;

Kz –расчётныйкоэффициент,зависящийотфактическойинтен- сивности до-рожного движения (табл. 4 прил. 6);

Xj – параметр, зависящий от допускаемой вероятности повреждения покрытий (табл. 1 прил. 6 ОДН).

Для случая роста интенсивности движения во времени в соответствии с зако-ном геометрической прогрессии

где А и В – эмпирические коэффициенты, принимаемые для расчётной нагрузки: А = 125 МПа; В = 68 МПа;

γ – параметр, учитывающий суммарное число приложений расчётной нагрузки и принимаемый для усовершенствованных капитальных, облегченных и пере-ходных одежд соответственно: γ = 0,12; γ = 0,148; γ = 0,171;

ω * – коэффициент, учитывающий продолжительность расчётного периода и агрессивность воздействия расчетных автомобилей в разных погодно-климатических условиях (принимают по табл. 5.1 и 5.2 прил. 6);

N1 – среднесуточная интенсивность движения на полосу на год эксплуатации, приведенная к расчетному автомобилю, авт/сут.

N1 = Nф • q

где q – показатель роста интенсивности движения.

Общие положения

5

Требуемый модуль упругости рассчитывают при ti = tф,

где tф – фактический период эксплуатации от момента строительства или по-следнего ремонта дорожной одежды до момента обследования дороги, годы.

При Еф < Етр, слои усиления дорожной одежды рассчитывают с надежностью, определяемой табл.2, прил. 6, на перспективу Т0 , то есть принимают

ti = Т0,

где Т0 - нормативный срок службы дорожной одежды, годы. При необходимости выполняют фрезерование разборку слоев

дорожной одежды, вплоть до грунта.

Общий модуль упругости на поверхности существующей дорожной одежды после разборки и слои усиления определяют по приведенной выше формуле. При этом модули упругости существующих слоев дорожной одежды (удаленных и оставшихся) принимают с учетом коэффициентов износа.

Расчетные характеристики грунта назначают, используя прил. 2 ОДН218.046-01, слоев дорожной одежды – прил. 3 ОДН218.046-01.

Геосинтетический материал применяют для усиления грунта и несвязных слоев дорожной одежды, используя коэффициенты усиления, приведенные в табл. 4.3, прил.4. Рекомендаций по при-

менению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог М 2003.

Программапозволяетвыбратьнаиболеерациональныйвариант усиления дорожной одежды по критерию минимальной стоимости конструкции.

1.2. Расчет ограничения движения транспорта в процессе эксплуатации

На участках автомобильных дорог с недостаточной прочностью дорожной одежды Еф < Етр ограничение движения транспорта требуется в тех случаях, когда по технико-экономическим соображениям устройство слоев усиления не является эффективным мероприятием или когда не имеется возможностей для усиления дорожных конструкций в год обследования.

Допустимую интенсивность движения расчетных нагрузок NД в первый год после проведения обследования при геометрическом законе роста интенсивности движения рассчитывают по формуле

6	ОДН 218.1.052-2002

где

tост - время до планируемого начала работ по усилению дорожной одежды или время в пределах оставшегося периода эксплуата-

ции дорожной одежды до ремонта (tост = Tp - tф).

Фактическую интенсивность движения определяют путем последова-тельного уменьшая интенсивности движения, начиная с самого тяжелого транспорта, пока не будет выполняться условие

Nф < NД.

2. Запуск программного средства и работа с файлами

Для запуска программы выберите иконку на рабочем столе или из меню Пуск-Программы-Robur-ODN.

2.1. Создание новых исходных данных

Для того, чтобы начать новый расчет выберите элемент меню

Файл-Новый или отметьте кнопку на панели инструментов. Все поля ввода будут очищены.

2.2. Открытие существующих исходных данных

Для того, чтобы открыть ранее введенные исходные данные

выберите элемент меню Файл-Открыть или отметьте кнопку на панели инструментов.

Ввод исходных данных

7

Откроется стандартное диалоговое окно со списком файлов. Укажите нужный файл и выберите кнопку Открыть.

2.3. Сохранение исходных данных

Для того, чтобы сохранить исходные данные выберите элемент

меню Файл-Сохранить или отметьте кнопку на панели инструментов.

3. Ввод исходных данных

Для выполнения расчетов необходимо указать тип расчета:

•Устройство слоев усиления

•Ограничение движения транспорта.

Оба расчета выполняются при исходных данных, подразделенных на следующие группы:

•Общие данные

•Нагрузки

•Конструкция

Каждой группе исходных данных соответствует вкладка основного окна программы.

3.1. Общие данные

На вкладке Основные параметры расположены следующие поля ввода (рис. 1).

8	ОДН 218.1.052-2002

Рис. 1

Тип расчета

•Устройство слоев усиления дорожной одежды

•Ограничение движения автомобилей

Дорожно-климатическая зона

Зона и подзона принимаются (табл. 7, прил. 2 ОДН 218.046-01). Например: Вторая зона первая подзона – II-1.

Тип местности по рельефу

•Равнинные районы

•Предгорные районы (до 1000 м над у.м.)

•Горные районы (более 1000 м над у.м.).

Ввод исходных данных

9

Тип местности по увлажнению (схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна)

1 – сухие места 2 – сырые места с избыточным увлажнением в отдельные пе-

риоды года 3 – мокрые места с постоянным избыточным увлажнением.

Поправканавлажность∆2W(табл. 3, прил. 2 ОДН218.046-01)

Поправка вводится при устройстве следующих мероприятий:

•Наличие основания из укрепленных материалов и грунтов (при 1 типе местности по характеру увлажнению)

•Укреплениеобочин(при1типеместностипохарактеруувлажнению):

асфальтобетоном

щебнем

•Дренаж с продольными дренами

•Устройство гидроизолирующих прослоек из полимерных материалов

•Устройство теплоизолирующего слоя, предотвращающего промерзание

•Устройство грунта активной зоны в обойме

•Уплотнение грунта до Купл = 1,03–1,05 в слое толщиной 0,3

–0,5 м от ни-за дорожной одежды, расположенном ниже границы промерзания.

Категория дороги

Принимается от 1 до 5 по заданию на проектирование.

Количество полос движения в обоих направлениях

Принимается согласно заданию на проектирование:

•I категория – 4 или 6 полос (учитываются только полосы, предназначен-ные для грузового движения)

•II–IV – 2

•V – 1.

10	ОДН 218.1.052-2002

Тип дорожной одежды:

•Капитальный

•Облегченный

•Переходный.

Примечание. Если необходимо выполнить расчет для дорожной одежды низшего типа, то в данном поле следует выбрать тип Переходный

Тип земляного полотна:

•Насыпь

•Нулевые места (рабочая отметка меньше 1 м)

•Выемка.

3.2.Нагрузки

НавкладкеНагрузкирасположеныследующиеполяввода(рис.2).

Рис. 2