Файл: Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд..pdf

где /V — интенсивность движения, приведенная к расчетному автомо­ билю с нагрузкой на ось 10 Т.

Для усовершенствованных покрытий облегченного типа получено:

Аналогично была получена зависимость требуемых модулей от ин­ тенсивности движения для покрытий переходного типа (см. рис. III.3).

Следует отметить, что значения требуемых модулей, приведенные на рис. i l l . 3 и на рис. III . 9, хорошо согласуются с зарубежными дан­ ными [13].

В дальнейшем необходима проверка и уточнение значений требуе­ мых модулей упругости для более широкого диапазона интенсивности движения, в частности для тяжелого движения, а также для большего

Суточная интенсибность движения, приведенная к нагрузке /01 на ось

Рис. IIL9. Допустимые и требуемые модули упругости:

Г л а в а 13

ДЕТАЛИ МЕТОДА РАСЧЕТА И КОНСТРУИРОВАНИЯ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ПО НОРМАТИВНОМУ УПРУГОМУ ПРОГИБУ

§ III.10. Практические рекомендации по проведению расчета

Расчет и конструирование дорожных одежд представляют собой два непосредственно связанных процесса. Однако с методической точки зрения удобнее их рассматривать раздельно.

Общий комплексный модуль упругости Еобщ всей одежды и грунта земляного полотна должен соответствовать размеру и характеру дви­ жения (категории дороги), а соотношение модулей упругости сосед­ них слоев следует подчинять двум требованиям:

1)верхние слои, обладающие сопротивлением изгибу (их материал

итолщина), должны быть выбраны таким образом, чтобы растягива­ ющие напряжения при изгибе не превосходили допускаемых с учетом повторяемости нагрузок;

2)нижние слои, не воспринимающие растягивающих напряжений, должны иметь соотношение модуля упругости верхнего слоя к моду­ лю упругости нижнего полупространства не ниже 1,5 и по возмож­ ности не выше 3,5—5, так как вне этих пределов указанные слои ча­ сто экономически не оправданы и выгоднее применять укрепление вя­ жущими.

Необходимо установить расчетную нагрузку и к ней привести все автомобили, двигающиеся по дороге.

За расчетный следует принимать наиболее тяжелый для данной дороги автомобиль, так как прогибы дорожной одежды тем выше, чем

с действующими ГОСТами и СНиПами. Для приведения фактического движения на дороге к соответствующей расчетной нагрузке нужно

мативный относительный прогиб поверхности покрытия от колеса расчетного автомобиля.

Величину нормативного прогиба либо сразу модуля упругости можно определить по графикам, приведенным на рис. I I 1.3. При этом нормативные модули для одного и того же движения с уменьшением капитальности покрытий снижаются (подробнее см. ниже).

Для расчета по графику (см. рис. I I 1.3) принимается среднесуточ­ ная интенсивность движения в наиболее неблагоприятный по увлажне­ нию период года на перспективу (для капитальных усовершенствован­ ных покрытий 15 лет, для усовершенствованных облегченных 10 лет,

215

для переходных 8 лет). Расчет на среднесуточную интенсивность дви­ жения расчетных автомобилей возможен, когда из года в год движение увеличивается более или менее равномерно. Для условий, когда дви­ жение не изменяется (как, например, при опытах AASHO), а также для сопоставления с зарубежными данными на рис. I I 1.3 нанесена прибли­ женная зависимость нормативного прогиба от общего количества ав­ томобилей расчетного веса (работоспособность одежды) на заданный период для усовершенствованных капитальных покрытий.

Наклонные линии, служащие для определения нормативных про­ гибов или модулей упругости, нанесены на рис. I I 1.3 во всем возмож­ ном диапазоне интенсивностей движения только для усовершенство­ ванных капитальных покрытий. Это означает, что такие покрытия можно строить при практически любом движении. Что касается усо­ вершенствованных облегченных и переходных покрытий, то их имеет смысл применять лишь при ограниченном определенной величиной приведенном движении. Объясняется это тем, что при большем дви­ жении такие покрытия быстро приходят в негодность и в связи с этим строительство их в обычных условиях экономически нецелесообразно.

Иногда при проектировании строительства или реконструкции до­ роги вследствие ожидаемого легкого состава движения перспективная интенсивность его, приведенная к расчетной нагрузке, получается не­ высокой. Фактически же, как показывает опыт, после пуска дороги в эксплуатацию интенсивность движения часто достигает ожидаемой на последний год службы величины уже в первые несколько лет. Это приводит к ускоренному разрушению дорожной одежды. Для пре­ дотвращения такого преждевременного разрушения на основании про­ веденных исследований рекомендуется, как это практиковалось и раньше [37], принимать некоторую минимально допустимую величину требуемого (нормативного) модуля упругости для дорог общей сети (табл. III.9) и городских дорог (табл. ШЛО). Учитывая экономические факторы, а также различную деформативную способность и срок служ­ бы разных покрытий, минимально допустимые модули принимают различными для разных категорий дорог и типов покрытий. Следует иметь в виду также, что при модулях ниже минимальных в большинстве

216

случаев возникает реальная опасность нарушения предельного равно­ весия по сдвигу.

Если по графику на рис. III.3 требуемый модуль упругости полу­ чается меньше минимально допустимого, то следует рассмотреть ва­ риант устройства дорожной одежды с менее капитальным покрытием. Например, вместо асфальтобетона применить гравий, обработанный битумом. Окончательное решение может быть принято в результате экономического сравнения вариантов.

Расчет покрытия из связных материалов на изгиб делается следую­ щим образом: по табл. III.11 (теоретически вычисленной по данным

217

кой температуры, чем при расчете по прогибу (0—5 °С), модули упруго­

Расчет на прочность при изгибе связного основания делают по той же табл. I I I . 11 либо по графику на рис. III.5, а также по табл. III.12, но расчетную толщину h3 принимают

В табл. III.12 даны средние допускаемые напряжения на растяже­ ние при изгибе для температуры 0—5° С. При установлении допуска­ емых (нормативных) .растягивающих напряжений в численные значе­ ния предельных напряжений введены коэффициенты (0,2—0,4), учи­ тывающие явления усталости от многократного воздействия автомо­ бильных нагрузок. В табл. I I 1.12 повторяемость нагружения учтена через общий модуль упругости .Ео б щ = Ет%) дорожной одежды, так как величина этого модуля непосредственно связана с интенсивностью дви­ жения. Табл. I I I . 12 составлена по результатам исследований, прове­ денных в СССР (МАДИ, Ленфилиала Союздорнии, ХАДИ), с учетом зарубежных данных.

После того как намечена толщина покрытия, верхнего слоя осно­ вания и общая толщина одежды (с учетом условий морозоустойчиво­ сти [9]), выбирают несколько вариантов нижних слоев основания для последующего уточнения их толщины и выбора наиболее экономич­ ного; затем приступают к расчету этих слоев по модулям упругости. В результате должно быть достигнуто равенство между требуемым

218