Файл: Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 233
Скачиваний: 1
/03 |
/ 0 * |
}ns |
10B |
101 |
10s |
10* |
|
Число проходов |
трехосных |
айтомоБипш |
|
||
Рис. 1.14. График Инженерного корпуса
Толщину отдельных слоев можно определять с учетом нижних
слоев. |
|
|
• |
|
|
|
Как видим, метод недостаточно современен, так как жесткость |
||||||
отдельных слоев фактически не |
учитывается. |
|
|
|
||
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.8 |
||
|
|
|
|
Количество |
прохо |
|
|
Тип автомобиля |
Нагрузка |
на ось, Т |
дов, |
равноценных |
|
|
по |
воздействию |
||||
|
|
|
|
на дорогу |
||
Одиночная |
ось |
До |
2,3 |
|
9,6 |
|
Одиночные |
колеса |
2,3 - -4,5 |
|
6,25 |
|
|
Одиночная |
ось |
До |
4,5 |
|
2,95 |
|
Спаренные |
колеса |
4 , 5 - -9,0 |
|
2,64 |
|
|
Оси тандем |
|
9— 13,6 |
|
2,37 |
|
|
|
До |
4,5 |
|
4,05 |
|
|
Одиночные |
колеса |
4,5 - -9,0 |
|
2,73 |
|
|
Оси тандем |
|
4 , 5 - -6,75 |
|
1,93 |
|
|
Спаренные |
колеса |
6,75- -9,0 |
|
1,13 |
|
|
|
|
9 - -22,7 |
|
1,03 |
|
|
М е т о д А с ф а л ь т о в о г о |
и н с т и т у т а |
(США) обосно |
||||
вывается экспериментами AASHO и более ранними опытами Асфаль |
||||||
тового института. В этом методе, как и в предыдущем, |
рассчитывают |
|||||
общую толщину дорожной одежды с некоторыми поправками для
слоев, обработанных |
вяжущими материалами. |
Последовательные |
этапы расчета следующие: |
1) среднесуточное |
движение приводят к расчетному с нагрузкой |
31
на |
ось 8,2 Т для наиболее нагруженной |
полосы. Движение относят |
|||
к |
одной полосе: |
|
|
|
|
|
Число полос |
|
2 |
4 |
^ 6 |
|
Движение на |
полосе, % |
5) |
45 |
40 |
на |
Увеличение движения за 20 лет учитывается обычно умножением |
||||
коэффициент |
1,4; |
|
|
|
|
|
2) по графику |
на рис. 1.15 для данного CBR |
грунта |
земляного |
|
полотна определяют толщину Н дорожной одежды при условии, что вся она состоит только из обработанных органическими вяжущими материалов. Если предполагается применение необработанных слоев основания, то для верхнего слоя основания применяют коэффициент 2, а для нижнего — 2,7. В этом случае покрытие рекомендуют устраивать из материала, обработанного органическими вяжущими горячим способом. Толщину покрытия Яд определяют по точке пересечения наклонных прямых, соответствующих заданному движению, с кри вой А . Общую приведенную толщину покрытия вместе с верхним слоем основания йв определяют по точке пересечения с кривой В.
Так, для движения через 20 лет 5000 авт./сутки при CBR = 3 ве личина Я получается 38 см. При пересечении с кривой А получается
На = 17 см. Пересечение |
диагонали |
с |
кривой В |
дает /гв = 28 см. |
||
Верхний слой |
основания |
/гв .0 |
=F 2 |
(Ав — Лд). |
В нашем примере |
|
/tB . о = 22 см. Нижний слой основания /гн.0 = 2,7 |
(Н — /гв ) = 2,7 х |
|||||
X (38—28) = |
27 см. Таким |
образом |
принимается конструкция: |
|||
асфальтобетон — 17 см; щебень — 22 см; гравелистый песок —27 см.
о,- Величина CBR
Рис. 1.15. График Асфальтового института |
(на наклонных |
прямых — движение на |
20-й год по двум |
направлениям) |
|
32
|
Авторы |
считают, |
что |
||||
графиком |
можно |
пользо |
|||||
ваться |
и |
при |
стадийном |
||||
усилении |
одежды. |
Если |
|||||
рассчитывать |
не на 20, а, |
||||||
скажем, на восемь лет, то |
|||||||
Н |
получится |
не 17 см, а |
|||||
меньше, |
и усиление потре |
||||||
буется |
уже через |
восемь |
|||||
лет. Авторы полагают, что |
|||||||
их |
метод |
содержит |
эле |
||||
менты теории, |
|
хотя по су |
|||||
ществу |
он |
чисто |
эмпири |
||||
ческий. |
|
|
|
|
|
|
|
|
М е т о д Ц е н т р а л ь |
||||||
н о й |
л а б о р а т о р и и |
||||||
п у т е й |
|
с о о б щ е н и я |
|||||
Ф р а н ц и и |
аналогичен |
||||||
описанному выше, но имеет |
|||||||
и некоторые |
особенности, |
||||||
касающиеся |
коэффициен |
||||||
тов |
перехода |
для различ |
|||||
ных слоев |
исходя |
из |
их |
||||
упругих |
свойств. |
Приве |
|||||
денную толщину |
конструк |
||||||
ции определяют |
по графи |
||||||
ку |
(рис. 1.16) |
в |
зависимо |
||||
сти от CBR |
грунта |
земля |
Суммарноеприбеденное движение за срок |
|||||
ного |
полотна |
при |
разном |
|||||
|
службы, аВтомо5ил9й |
|||||||
суммарном за срок службы |
|
|||||||
Рис. 1.16. |
Приведенная толщина дорожной |
|||||||
количестве расчетных авто |
||||||||
мобилей |
с |
нагрузкой на |
одежды (к |
щебню) при разных CBR грунта и |
||||
движении расчетных автомобилей с нагрузкой |
||||||||
ось в |
13 Т., |
|
Заштрихован |
|
13 Т на ось |
|||
ные |
на |
графике |
полосы |
|
|
|||
представляют |
собой |
переход |
от легкого движения к тяжелому; рим |
|||||
ские цифры показывают номера зон.
Рекомендуемые конструктивные слои приведены в табл. 1.9 и 1.10. В табл. I . M даны коэффициенты для приведения толщин различных слоев дорожной одежды к слою щебня. Они получены из выражения
|
El |
(1.12) |
|
5000 |
|
где Et — модуль упругости данного слоя, кГ/см2; |
5000 — модуль |
|
упругости щебня, |
кГ/см2. |
|
Последовательность |
расчета такова: |
|
1. Определяют суммарное движение расчетных автомобилей (на грузка 13 Т на ось) на период 20 лет. Коэффициенты приведения к рас-
2 Зак. 149 |
33 |
я
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зоны |
|
|
|
|
Слои дорожной |
одежды |
|
I |
|
II |
ш |
IV |
|
V |
VI |
VII |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рекомендуемая толщина слоя, см |
|
|||||
Битумоминеральные |
смеси на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
основании из гравия, укреп |
10 |
|
10 |
— |
15 |
|
15 |
15 |
— |
|||||||
ленного |
цементом |
|
|
|
|
|
||||||||||
Битумоминеральные смеси на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
слое |
основания |
I |
типа |
20 |
|
17,5 |
а |
25 |
|
22,5 |
20 |
Р |
||||
( £ > 3 5 0 0 |
|
кГ/см2) |
|
|
I I |
|
|
|||||||||
То же , |
|
при |
основании |
15 |
|
12,5 |
— |
20 |
|
17,5 |
15 |
• — |
||||
типа ( £ > 5 0 0 0 |
кГ/сж 2 ) |
|
|
|
|
|||||||||||
Цементированный |
гравий |
|
20 |
|
20 |
— |
20 |
|
20 |
20 |
— |
|||||
Слой |
основания I |
или 11 ти |
20 |
|
|
0 |
20 |
|
20 |
15 |
|
|||||
па |
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
0 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.10 |
|
Модуль упругости основа-, |
|
|
Толщина |
черного слоя, |
см, для случая |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
ния, |
кГ/смг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для |
нижнего |
|
слоя |
основания |
|
|
|
|
||
|
|
|
< 1500 |
|
|
I |
См. для зоны I I |
|
См. для зоны V I |
|||||||
От |
1500 до 2500 |
| |
|
То же |
|
|
|
То |
же |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
Для |
однослойного |
основания |
|
|
|
|
||||
От |
2500 до 3500 |
|
|
|
|
20 |
|
|
|
25 |
|
|||||
|
» |
3500 |
» 5000 |
|
|
|
|
15 |
|
|
|
20 |
|
|||
|
|
|
>5000 |
|
|
|
|
|
12,5 |
|
|
|
15 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.11 |
|
Слои дорожной |
одежды |
|
Коэффициент |
|
Слои дорожной одежды |
Коэффициент |
||||||||||
|
приведения |
|
приведения |
|||||||||||||
Асфальтобетон • |
|
|
|
|
|
Песок, |
укрепленный |
|
|
|||||||
Плотные |
битумомине |
|
2,0 |
|
"цементом |
|
|
|
1-1,2 |
|||||||
ральные |
смеси |
|
|
|
|
|
|
Щебень |
кГ/см*) |
|
|
|
|
|||
Гравий, |
укрепленный |
|
1,5 |
|
( £ > 3 5 0 0 |
|
|
1,0 |
|
|||||||
цементом |
|
|
|
|
|
|
|
|
Гравий ( £ > 1500 |
|
кГсм?) |
0,75 |
||||
Основной |
шлак |
|
|
1—1,2 |
|
Песок ( £ > 7 0 0 |
кГ/сж 2 ) |
0,50 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
1.12 |
|
Нагрузка |
на ось, Т |
|
Коэффициент приве |
Нагрузка |
на ось, Г |
Коэффициент |
приве |
|||||||||
|
|
дения |
|
|
дения |
|
||||||||||
|
|
1 |
|
|
|
|
0,0007 |
|
|
|
9 |
|
|
0,09 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
0,0015" |
|
|
10 |
|
|
0,16 |
|
|||
|
3 |
|
|
|
|
0,0028 |
|
|
11 |
|
|
0,18- |
|
|||
|
|
4 |
|
|
|
|
0,0045 |
|
|
12 |
|
|
0,55 |
|
||
|
|
5 |
|
|
|
|
0,0080 |
|
|
13 |
|
|
1,0 |
|
||
|
|
6 |
|
|
|
|
0,0135 |
|
|
14 |
|
|
1,85 |
|
||
|
|
7 |
|
|
|
|
0,0250 |
|
|
15 |
|
|
3,3 |
|
||
|
|
8 |
|
|
|
|
0,0500 |
|
|
16 |
|
|
6,5 |
|
||
34
четному автомобилю даны в табл. 1.12, которые определены по фор муле
/ Г = = 1 0 0 , 2 5 5 ( С - 1 3 ) ) |
• |
( 1 Л З ) |
где С — нагрузка на заднюю ось двухосных автомобилей и 0,57 от нагрузки на мост трехосных автомобилей.
Величина коэффициента F несколько отличается для тяжелых автомобилей от коэффициента МАДИ; это объясняется тем, что в СССР
наибольшая нагрузка на ось для дорог общего пользования принята, как и во многих других странах, не 13 Т, а 10 Т.
2. Определяют CBR грунта земляного полотна.
3.По графику на рис. 1.16 находят толщину, приведенную к ще беночному слою.
4.По табл. 1.10 и 1.11 выбирают толщину покрытия и верхнего
слоя |
основания |
с учетом зоны, определяемой по графику рис. 1.16. |
5. |
Пользуясь |
табл. 1.11 эквивалентных толщин, выбирается не |
сколько вариантов конструкции, которые сопоставляют по их стои мости.
В 1971 г. вместо указанного метода предложен каталог типовых конструкций [19] дорожных одежд, полученных по опытным данным. В основу каталога положены свойства грунта, но уже не в виде коэф фициента CBR или модуля упругости, а в виде показателя Su зави сящего от рода грунта, его влажности, наличия дренажа и воздейст
вия |
мороза. Все возможные |
грунты земляного полотна разделяются |
на |
четыре типа: S u S2, Ss, |
S4 . |
Ожидаемое движение на дороге (в двух направлениях) обозначают через Tt грузовых автомобилей в сутки с грузоподъемностью выше 5 т на день ввода дороги в эксплуатацию. Предполагают, что коли чество таких автомобилей составляет 10% от всего движения и число их по годам увеличивается на 7%.
Конкретно: Тг = 6000—15 000 автомобилей в сутки, Т2 = 3000— 6000, Т3 = 750—3000, Т 4 = 200—750. Понятие о сроке службы умышленно отсутствует как ненадежное. Всего в каталоге девять ти пов покрытий и оснований. Для каждого дана конструкция дорожной одежды для разных комбинаций St и Т г (16 вариантов).
Для 7\ и Т2, иногда Т3 в качестве верхнего слоя рекомендуют ' асфальтобетон, для остальных — поверхностную обработку. Верхний слой основания — щебень и гравий, укрепленные гранулированным шлаком, битумом или цементом. Нижний слой основания — щебень или гравий, а также песок, укрепленные гранулированным шлаком, битумом или цементом, щебень или гравий, не обработанные вяжу щими.
Наибольшая толщина асфальтобетона — 14 см; верхнего слоя основания — 30 см, а вся толщина одежды — 58—84 см.
Сопоставлять этот метод выбора одежд с расчетами по другим методам ненадежно, так как в основу его положены очень условные характеристики грунтов и вида движения.
2* |
35 |