Оглавление:

1.Исходные данные....................................................................................3

2.Методические указания к выполнению контрольной работы 1...............5

3. Решение задачи.......................................................................................11

Практическая работа 1

Задача: Определить прочность нежёсткой дорожной одежды и выяснить возможность обеспечить пропуск транспортных средств по дороге с заданной интенсивностью движения.

1.Исходные данные

1. Дорога IV категории с гравийным покрытием, конструкция которой представлена на рис.1 с двухполосным движением, ширина каждой полосы менее 3 м, обочины грунтовые шириной по 1,5 м. При строительстве дороги гравийная смесь не улучшалась

h₁

Гравий

h₂

Крупно -зернистый песок

Суглинок

Рис. 1 Схема дорожной одежды

Величины каждого h₁ и h₂ для варианта 38 приводятся в табл. 1.

Таблица 1

Таблица слоёв дорожной одежды

Толщина слоёв дорожной одежды, см
	8
h1	14
h2	14

3

2. На данной дороге зафиксирована интенсивность движения, приведённая в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Фактически измеренная в течение часа интенсивность движения транспортных средств N_{ф изм}

Типы транспортных средств
	3
Легковые автомобили	12
Мотоциклы с коляской	2
Мотоциклы и мопеды	6
ГАЗ-52-03	6
ГАЗ-53А	6
ЗиЛ-130	3
КамАЗ-5320	4
Автобус ПАЗ-3201	3
Автопоезд ЗиЛ-130 с прицепом ГКБ-817	1

4

2.Методические указания к выполнению контрольной работы 1

Прочность дорожной одежды подсчитывается по критерию упругого прогиба, который обеспечивается при условии

Е_общ ≥ К_прЕ_тр,

где Е_общ – общий (эквивалентный) модуль упругости рассматриваемой дорожной одежды, МПа;

К_пр − коэффициент прочности, значение которого приводится в табл. 2.1;

Е_тр – требуемый модуль упругости, определяемый в зависимости от вида расчётной нагрузки и эквивалентной интенсивности движения на одну полосу проезжей части дороги N_р по номограмме (рис.2.).

Таблица2.1

Коэффициенты прочности Кпр

Типы дорожной одежды	Категория дороги	Кпр
Дорожные одежды с усовершенствованным капитальным покрытием	I, II III	1.0 0,94
Дорожные одежды с усовершенствованным облегчённым покрытием	III, IV	0,90
Дорожные одежды с покрытием переходного типа	IV, V	0,63

5

По автомобильной дороге в течение суток в обоих направлениях движутся автомобили разных типов с различной осевой нагрузкой, по-разному воздействующие на дорожную одежду. Для отнесения этих разнообразных нагрузок к расчётной нагрузке Q_расч (100 кН для автомобильной группы А и 60 кН – для автомобилей группы Б) суточная интенсивность движения автомобилей различных типов в обоих направлениях приводится к эквивалентной интенсивности на одну полосу проезжей части в сутки N_р по следующей формуле:

N_р = , авт./сут

где а – коэффициент, учитывающий количество полос движения и распределение движения по ним (табл.2.2);

n – количество марок различных транспортных средств в составе транспортного потока;

S_суммi – суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства i-й марки к расчётной нагрузке Q_расч; эти значения могут быть взяты из табл.2.3;

N_ci – количество проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств i-й марки (суточная фактически измеренная интенсивность движения); в расчёт берутся только грузовые автомобили, автобусы и автопоезда.

Определение фактической интенсивности движения в любой час суток i-й марки автомобиля производится по формуле

N_чj=N_ф.измi∙к_uj,

где N_ф.измi – фактически измеренная (зафиксированная) часовая интенсивность движения i-й марки автомобиля;

к_uj – коэффициент приведения часовой интенсивности движения к среднесуточной.

6

Таблица 2.2

Коэффициент приведения среднечасовой интенсивности движения транспортных средств к среднесуточной

Часы суток	Кuj	Часы суток	Кuj	Часы суток	Кuj
0-1	0,08	8-9	0,52	16-17	1,05
1-2	0,02	9-10	0,68	17-18	0,95
2-3	0,01	10-11	1,00	18-19	0,79
3-4	0,02	11-12	0,84	19-20	0,47
4-5	0,06	12-13	0,74	20-21	0,26
5-6	0,14	13-14	0,75	21-22	0,24
6-7	0,27	14-15	0,83	22-23	0,19
7-8	0,30	15-16	0,97	23-24	0,12

Таблица 2.3

Значение коэффициента «а»

Количество полос движения	Порядковый номер полосы по ходу движения в данном направлении
	1	2	3
1	1,00	-	-
2	0,55	-	-
3	0,50	0,50	-
4	0,35	0,20	-
5	0,30	0,20	0 7 .05

Таблица 2.4

Коэффициент приведения S_сумi к расчётной осевой нагрузке Q_расч

Марка транспортного средства	Грузоподъёмность q, т	Sсумi для приведения автомобиля к расчётной нагрузке 60 кН
ГАЗ-52-03	3	0,100
ГАЗ-53А	4	0,112
Зил-130	5	0,280
КамАЗ-5320	8	0,270
Прицеп ГКБ	5,5	0,04
ПАЗ-3201	-	0,04

При расчёте прочности дорожных одежд их упрощённо рассматривают как двухслойную плиту на линейно деформируемом основании.

8

Рис.2. Номограмма для определения общего модуля упругости Е_общ двухслойной системы

Определение общего (эквивалентного) модуля упругости любой двухслойной системы производится с помощью номограммы (рис.2.1). При пользовании этой номограммой необходимо иметь в виду, что:

Е₁ – модуль упругости верхнего слоя рассматриваемой двухслойной системы, МПа;

Е₂ – модуль упругости нижнего слоя системы, МПа;

h – толщина верхнего слоя двухслойной системы, см;

Д – диаметр круга, равновеликого площади колеса расчётного автомобиля, см; для расчётного автомобиля группы Б диаметр круга Д=28 см.

9

Найдя отношения Е₂/Е₁ и h/Д, наносят их соответственно на оси ординат и абсцисс. Пересечение восстановленных из этих точек перпендикуляров даёт величину отношения Е₂/Е_общ, откуда определяется Е_общ. Если Е_общ≥К_прочЕ_тр, то дорожная одежда обладает достаточной прочностью для данного движения автомобилей. Если Е_общ<К_прочЕ_тр, то необходимо рассмотреть возможность усиления прочности дорожной одежды за счёт увеличения толщины верхнего слоя. Для определения толщины подсыпаемого слоя необходимо найти новое значение отношения h/Д по уже известным значениям общего модуля упругости, т.е. Е¹_общ=К_прочЕ_тр модуля упругости материала верхнего слоя покрытия (гравия) Е¹₁=Е_грав и модуля упругости нижнего слоя двухслойной системы дорожной одежды Е¹₂ , т.е. решается задача, обратная предыдущей. Тогда толщина подсыпаемого слоя гравия составит Δ=h¹-h. Учитывая, что коэффициент уплотнения гравия составляет 1:3, следует подсыпать дополнительный слой гравия величиной h_доп=Δ ∙ К_упл.

Рис.2.1. Требуемый модуль упругости дорожной одежды:

______ нагрузка от автомобиля группы А (100 кН)

--------- нагрузка от автомобиля группы Б (60 кН)

100