Файл: Конструирование и расчет нежестких дорожных одежд..pdf

Рис. 1.23. Толщина нижнего слоя основания в зависимости от суммарного коли­ чества расчетных автомобилей, проходящих за срок службы по одной полосе движения, и показателя CBR земляного полотна

30

0Вшгее числорасчетных абтомод'илеа за срок службы fro1]

Рис. 1.24. Зависимость толщины основания и покрытия от суммарного количества расчетных автомобилей за. срок службы по одной полосе движения:

/ — основание из плотного щебеночного слоя; 2 — покрытие из асфальтобетона

oflidfli щцрв 0,10,2 o/topip г Jf б ь ю го МБовот

Dffiu.ee числорасчетных а6томоа~и.пЕИзисрокспуж5ыHos]

Рис. 1.25. Зависимость толщины покрытия и верхнего слоя основания от суммар­ ного количества расчетных автомобилей за срок службы по одной полосе дви­ жения:

/ — верхний слой основания из черного щебня; 2 — покрытие из двухслойного асфальтобетона

Рис. I.26. Зависимость минимальной толщины покрытия из асфальтобетона и верхнего слоя основания из тощего цементобетона или грунта, укрепленного цементом, от размера суммарного движения. При размере движения выше П млн. расчетных автомобилей слой основания на толщину более 10 см следует прини­ мать из обработанного органическими вяжущими щебня:

/ — асфальтобетон; 2 — тощий цементобетон

готавливается метод с использованием вибратора Федеральной дорож- но-исследовательской лаборатории.

В Нидерландах Хейкелон и Кломп предлагают зависимость для расчета толщины слоев h, обработанных органическим вяжущим (по­ крытие и верхний слой основания):

(1.14)

41

Толщины покрытия и верхнего слоя основания, вычисленные по

Большинство описанных выше методов расчета нежестких дорож­ ных одежд, применяемых за рубежом, особенно в странах Западной Европы и Америки, основаны на оценке свойств грунта по методу CBR и на учете лишь косвенно предельного прогиба при разном движении. В результате прямой связи между прогибом и требуемой общей жест­ костью всей одежды не получается и часто спроектированные конст­ рукции не удовлетворяют нормам по жесткости. Между тем оценка по прогибам почти везде широко применяется для определения степени необходимого усиления конструкции. Даже в таких странах, как Англия и Франция, где дорожные одежды в основном назначают по результатам изучения опытных участков, рекомендуется делать про­ верку по прогибу под колесом тяжелого автомобиля. В Англии ре­ комендуют для тяжелого движения нормативный модуль упругости 3000—4000 кГ1см2, а для оснований, построенных с использованием цемента, 7500 кГ/см2 (нагрузка на колесо 3,2 Т); в Италии — от 1500 до 3170 кГ/см2 (нагрузка на колесо 6,5 Т); во Франции предельный прогиб от 0,2 до 1,5 мм (см. выше).

Ассоциация усовершенствованных дорог Канады (CGRA) на основе экспериментов на опытных участках при интенсивности движения

данным МАДИ, для аналогичных условий при сроке службы 15 лет прогиб должен быть 0,35 мм. На рис. 1.10 показано, как нужно утол­ щать каменное основание при различных допустимых прогибах.

Особенно широко измерение прогибов для оценки прочности до­ рожных одежд применяется во Франции, где к 1969 г. было выпущено 27 испытательных автомобилей (рис. 1.5) с нагрузкой на ось 13 Т (прогибомер Лакруа).

При обработке результатов было ранее принято, что прогиб при­ мерно пропорционален горизонтальному растяжению на контакте слоев при двухслойной системе. Это, однако, лишь приблизительно пра­ вильно в том случае, когда верхний слой достаточно жесткий и лежит на дискретном основании.

42

Сейчас уже и во Франции, так же как и в ГДР (см. выше), считают, что одного измерения прогиба недостаточно и нужно измерять до­ полнительно радиус кривизны R на поверхности дорожной одежды.

Из теоретических соображений для двухслойной системы [13]

прогиб

где Е2 — модули упругости верхнего и нижнего слоев двухслой­ ной системы; Н — толщина верхнего слоя; г — радиус круга, равновеликого следу колеса; р — удельное давление от колеса;

Ки /г — безразмерные функции.

Перемножив зависимости 1.15 и 1.16, получим

Н

условно считать не зависящим от — .

Экспериментально установлено, что для традиционных конструк­ ций без связйых материалов в основании и с тонким верхним слоем при прогибе I в пределах от 0,5 до 3 мм произведение Rl (R в м\ I в со­ тых долях мм) колеблется близко от величины (5000—7500 м) 0,01 мм

основания сказывается на увеличении произведения Rl, но с большим сравнительно разбросом точек. Поскольку с увеличением жесткости понижается нормативный прогиб, то, следовательно, радиус кривизны R для оснований из несвязных материалов составляет 70—80 м, для

ных оснований и покрытий — тысячи метров.

43

Все эти положения еще очень далеки до конкрет­ ного практического приме­ нения. Гораздо надежнее по измеренному радиусу кривизны покрытия опре­ делять предварительные значения напряжений или относительных удлинений внизу верхнего слоя с тем, чтобы впоследствии уточ­ нить эти значения, поль­ зуясь решением Б. И. Ко­ гана, М. Б. Корсунского, Одемарка (см. рис. 1.11) с •учетом толщины слоев и соотношения их модулей

^ 1 7 , 8 ] .

44

Метод «Колас» (Франция) предполагает прямую зависимость между логарифмами прогибов до усиления и после усиления при измерении их в весенний период [22]. Требуемое утолщение вычисляют по фор­ муле

где / 0 — прогиб до усиления; I — прогиб, допускаемый по условиям движения через 10 или 20 лет (для колес с нагрузкой 6,75 Т); р —• степень усиления, зависящая от характера материала и его уп­ лотнения (обычно 5—7; для материалов", укрепленных цемен­ том, — 10).

В зависимости от величины измеренного в весенний период прогиба Центральная лаборатория дорог и мостов Франции рекомендует тол­ щины усиления дорожной одежды для перспективного движения через 10—20 лет (табл. 1.15).

Анализ методов расчета нежестких дорожных одежд, применяемых за рубежом, особенно в странах Западной Европы и Америки, пока­ зывает, что большинство из них исходят из эмпирического и достаточ­ но условного показателя CBR. Теоретические положения в этих методах используются еще мало.

Основы новой методики расчета жестких дорожных одежд с учетом повторности воздействия нагрузок. М., «Высшая школа», 1969, 51 с.

строительства и эксплуатации дорог РСФСР . Вып. 1. М., изд. Ц Н И Л Гушосдора, 1969, с. 43—54.

• 5 . И в а н о в Н. Н. Международный дорожный конгресс в Токио. — «Автомобильные дороги», ^1968, № 9, с. 4.

45