Строительство автомобильной дороги (стр. 5 из 16)

1. Определяем интенсивность движения грузовых автомобилей и автобусов по формуле(3. 1)

, где -среднегод. суточная интен-сть на последний год экспл-ции земполотна, авт/сут;t-перспективный срок, лет; -среднегодовая суточная интенсивность на начало эксп-ции дороги, авт/сут;р-рост инт-ти, %

авт/сут;

авт/сут

2. Определяем приведенную интенсивность воздействия нагрузки Nр на последний год срока службы по формуле (3. 2)

,

где

-коэффициент, учит. число полос движен., примем=0, 55

-число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств марки

m-ой марки;

-суммарный коэффициент приведения транспортного средства m-ой марки к расчетной нагрузке

авт/сут

3. Вычисляем суммарное количество приложений за срок службы:

Для расчета по допускаемому упругому прогибу и условию сдвигоустойчивости поформуле(3. 3)

,

где К_с = 18, 6 (Приложение 6 табл. П. 6. 6).

С учетом поправки в примечании табл. П. 6. 1 Т_рдг = 135

К_n = 1, 49 (табл. 3. 3)

авт.

2. Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:

Вариант № 1 нежесткой дорожной одежды.

№	Материал слоя	Расчt C	Расчет по допустимому упругому прогибу, Е, МПа	Расчет по усл. сдвигоустойчивостиЕ, Па	Расчет на растяжение при изгибе
					Е, МПа	Ro, МПа	a	m
1.	А/Б плотный, м/з на БНД 60/90	+10+30	3200	1210	4500	9, 80	5, 2	5, 5
2.	А/Б пористый, к/з на БНД 60/90	+10+30	2000	770	2800	8, 0	5, 9	4, 3
3.	Фракционирован. щебень по способу заклинки	350	350	350
4.	Песок мелкой крупности	100C=0, 002φд=25 φст=31	100	100
5.	Суглинок тяжелый	41С=0, 006φд=5, 5 φст=18	41	41

Требуемый модуль упругости определяем по формуле:

Е_тр^, = 98, 65[lg(SN_p) - 3, 55] = 98, 65[lg 2127752, 6 - 3, 55] = 274, 04 МПа

МПа

3. Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3. 1 /3/:

1)

по Приложению 1 табл. П. 1. 1 р = 0, 6 МПа, D = 37 см. Рисунок дор. одежды приводится на листе 2

МПа

МПа

2)

МПа

3)

МПа

4)

см

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

4. Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле (3. 13)

Т =

Для определения

предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт со следующими характеристиками: SN_p = 1226, 57авт. Е_н = 41 МПа (табл. П. 2. 5); j = 5, 5° и с = 0, 006 МПа (табл. П. 2. 4).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3. 12), где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П. 3. 2 при расчетной температуре +30 °С (табл. 3. 5).

МПа.

По отношениям

и

, и при j = 5, 5° с помощью номограммы (рис. 3. 3) находим удельное активное напряжение сдвига:

= 0, 018 МПа. Таким образом: Т = 0, 018×0, 6 = 0, 011 МПа.

Т_пр=К_д·(С_н+0, 1γ_ср·z_оп·tgφ_ст=1, 0(0, 006+0, 1·0, 002·98·tg18)=0, 011мПа

Т_пр/Т=0, 011/0, 011=1, 00=

=1, 00.

Сдвигоустойчивость в земполотне обеспечена.

5. Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое

а.) Определяем средний модуль упругости слоёв дорожной одежды, расположенных выше слоя песка:

Е_ср=

МПа,

принимаем Е_ср=479, 29 МПа.

б.) Находим активное напряжение сдвига в слое песка от временной нагрузки по номограмме:

и при φ=25⁰ по номограмме находим τ_н=0, 018 МПа, активное напряжение сдвига в песчаном слое

Т=0, 018·0, 6=0, 011 МПа.

Т_пр=3, 0(0, 002+0, 1·0, 002·78tg31)=0, 026мПа.

Т_пр/Т=0, 026/0, 011=2, 36>

=1, 00.

Следовательно, устойчивость на сдвиг в песчаном слое обеспечена.

6. а.) Находим средний модуль упругости двухслойного асфальтобетона

Е_ср=

МПа.

б.) Находим растягивающие напряжения в асфальтобетоне при

по номограмме σ_r=2, 28 МПа, σ_r= σ_r·p·К_В=2, 3·0, 6·0. 85=1, 1 МПа.

К₁=

К₂=0, 8 (по табл. 7, 1)

ν_R=0, 1

t=1, 71 (по табл. 6, 14)

R_N=R₀· К₁· К₂·(1- ν_R·t)

R_N=8·0, 2·0, 8·(1+0, 1·1, 71)=1, 1 МПа

Таким образом, расчётом установлено, что устойчивость на растяжение при изгибе в слое асфальтобетона обеспечена.

7. Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость.

Конструкция считают морозоустойчивой если выполняется условие:

L_пуч

L_доп, где L_пуч=4 см

При отсутствии натурных данных, глубину промерзания дорожной конструкции определяем по формуле (8. 4)

z_np=Z_{np. (cp)}*1, 38=1, 77м,

где Z_{np. (cp)}-средняя глубина промерзания (см. рис. 8. 4), _znp(cp)=1, 28 м.

Определяем величину морозного пучения грунта земляного полотна L_пуч по формуле (8. 2)

L_пуч =L_{пуч. ср}·К_УГВ·К_пл·К_гр·К_нагр·К_вл(табл. 8. 6),

при W_р=0, 7;К_УГВ·К_пл·К_гр·К_нагр·К_вл- коэффициенты

L_пуч. =4, 5·0, 53·0, 8·1, 3·0, 85·1, 1=2, 3 см

Сравниваем L_пуч

L_дon, L_пуч=4, 17 см. следовательно, морозоустойчивость дорожной одежды обеспечена.

Глава 3. Основные вопросы организации строительства

3.1 Определение сроков строительства участка автодороги