Проектирование автомобильных дорог (стр. 1 из 4)

Министерство образования и науки Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

Автотранспортный факультет

Кафедра «Организация и безопасность движения»

Проектирование автомобильных дорог

Барнаул – 2009

Задание

Требуется запроектировать дорожную одежду при следующих исходных данных:

– дорога располагается во II дорожно-климатической зоне, в Новосибирской области;

– категория основной автомобильной дороги – I;

– категория примыкающей автомобильной дороги – III;

– заданный срок службы дорожной одежды Т_сл = 15 лет;

– заданная надежность К_н = 0,98;

– приведенная к нагрузке типа А1, интенсивность движения на конец срока службы:

– основной автомобильной дороги 10000 авт/сут;

– примыкающей автомобильной дороги 2000 авт/сут;

– тип дорожной одежды капитальный;

– приращение интенсивности q = 1,05;

– грунт рабочего слоя земляного полотна – супесь пылеватая с расчетной влажностью 0,7 W_Т, относится к сильнопучинистым грунтам;

– материал для основания – щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом марки 20;

– высота насыпи составляет 1,3 м, толщина дорожной одежды – 0,69

– схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна – III;

– глубина залегания грунтовых вод – 1,4 м.

– угол примыкания второстепенной дороги – 114⁰

Расчет на прочность

Вычисляем суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки за срок службы по формуле:

, (1)

где К_с = 29,8 – коэффициент суммирования;

Т_рдг = 145 дней – расчетное число расчетных дней в году (Приложение 6);

К_n = 1,49 – коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (таблица. 3.3) [3]

– приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт/сут;

- расчетный срок службы (Приложение 6, таблица П. 6.4); [3];

q– показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.

Для основной дороги:

авт.

Для примыкающей:

авт.

Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров. За основу принимаем типовой проект для II дорожно-климатической зоны, приведенный с учетом местных условий.

Для расчета по допускаемому упругому прогибу (Приложение 2таблица П. 2.5, Приложение 3таблица П. 3.2 и Приложение 3таблица П. 3.9); [3]

Таблица 3.1 – Расчетные параметры

№	Материал слоя	h слоя, см	Расчет упругому прогибу, Е, МПа	Расчет по усл сдвигоустойчив.,Е, Па.	Расчет на напряжение при изгибе
					Е, МПа	R0, МПА	α	m
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	8	3200	1800	4500	9,80	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	11	2000	1200	2800	8,00	5,9	4,3
3	Асфальтобетон высокопористый на БНД 60/90	20	2000	1200	2100	5,65	6,3	4,0
4	Слой из щебня, устроенного по способу пропитки вязким битумом	30	450	450	450	-	-	-
5	Песок пылеватый W0 = 0,70Wm	-	72	72	72	-	-	-

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рисунок 3.1; [3]

1)

(2)

по Приложению 1таблица П. 1.1 р = 0,6 МПа, D = 37 см

(3)

(4)

МПа

2)

; ; МПа

4)

; ;

=0,36*2000=720 МПа

5) Требуемый модуль упругости определяем по формуле:

Е_тр = 98,65 [lg(SN_p) – 3,55] (5)

Для основной дороги:

Е_тр = 98,65 [lg26050884 – 3,55] = 381 МПа.

Для примыкающей:

Е_тр = 98,65 [lg5210177 – 3,55] = 312 МПа.

6) Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

– для основной дороги:

– для примыкающей:

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу – 1,30 (таблица 3.1). [3]

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу, как для примыкающей так и для основной автомобильных дорог.

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустройчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

(6)

Для определения

предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (супесь пылеватая) со следующими характеристиками: (при W= 0,7

= 26050884 авт.) = 72 МПа (табл. П. 2.5), = и с = 0,004 МПа (табл. П. 2.4.)

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П. 3.2 [3] при расчетной температуре плюс 20

МПа (7)

По отношениям

и и при = с помощью номограммы (рис. 3.3.) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0,018 МПа.

Таким образом: Т = 0,018 *0,6 = 0,0108 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига

в грунте рабочего слоя определяем по формуле:

, (8)

где

= 0,004 МПа, = 1,0.

– сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), принимаемое с учетом повторности нагрузки (Приложение 2, табл. П. 2.6 или табл. П. 2.8);

k– коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания.

- глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;

– средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см;

= 8 + 11 + 20 + 30 = 69 см.

= (Приложение 2 табл. 2.4.), = 0,002 кг/см

, (9)

где 0,1 – коэффициент для перевода в МПа.

= 1,29, что больше =1,00 (табл. 3,1).