1. По приложению 5 табл.5.1 назначаем для каждого слоя коэффициент теплопроводности.
Таблица 2.3 Коэффициенты теплопроводности дорожной одежды.
Материал | Толщина слоя hод, м | Коэффициент теплопроводности lод |
Плотный а/б | 0,05 | 1,40 |
Пористый а/б | 0,06 | 1,25 |
Щебень фракцированный | 0,30 | 1,86 |
Песок гравелистый | 0,25 | Талый – 1,74 Мерзлый – 2,32 |
2. Определяем глубину промерзания по карте (рис.4.4), для Карелии – 1,4 м, и по формуле:
Zпр=Zпрср1,38 (2.11)
Zпр=1,4.1,38=1,93»2 м
Для глубины промерзания 2 м по номограмме (рис.4.3) находим величину пучения для кривой (песок мелкий – II группа, слабопучинистая) – lп(ср)=1 см.
3. Далее находим поправочные коэффициенты
Уровень грунтовых вод от поверхности, - 0,8 м
Кугв=0,7 (рис.4.1)
Кнагр=0,81 (рис.4.2)
Квл=1,0 (табл.4.6)
Кгр=1,0 (табл.4.5)
Кпл=1,0 (табл.4.4) при Купл=1,01-0,98
Тогда
lпуч=lпуч(ср)Кугв Кнагр Квл Кгр Кпл (2.12)
lпуч=1.0,7.0,81.1,0.1,0.1,0=0,57 см
Согласно табл.4.3, lдоп=4 см, что больше полученного нами, следовательно, данная конструкция дорожной одежды не требует дополнительного морозозащитного слоя.
Анализ выполненных расчетов позволяет сделать вывод, что принятая конструкция дорожной одежды имеет запасы прочности, сопротивлению сдвигу и сопротивлению растяжению при изгибе.
В качестве альтернативного варианта разработана следующая конструкция дорожной одежды. Она также будет устраиваться на всем протяжении участка дороги.
Таблица 2.4 Расчетные параметры дорожной одежды
№ п/п | Материал слоя | Высота слоя, см | Е, по упругому прогиб | Е, по сдвигу | Расчет на растяжение при изгибе | Источники обоснования | |||
Е, Мпа | Rо, Мпа | a | m | ||||||
1 | А/б плотный БНД 90/130 | 12 | 2400 | 1200 | 3600 | 9,50 | 5,4 | 5,0 | Пр.3 |
2 | Черный щебень, уложенный по способу заклинки | 15 | 600 | 600 | 600 | Пр.3 | |||
3 | Щебеночная/гра-вийная смесь с максимальным размером зерен С5-40 мм (ГОСТ 25607) | 25 | 260 | 260 | 260 | Пр.3 | |||
4 | Песок мелкий | 100 | 100 | 100 | Пр.2 |
Расчет по допускаемому упругому прогибу.
|
Рисунок 2.2 Схема конструкции дорожной одежды.
Расчет ведем послойно, начиная с подстилающего слоя по номограмме рис.3.1:
2) Епсобщ/Ещгс=100/260=0,385
hщгс/D=25/37=0,68
Ещгсобщ/Ещеб=0,57
Ещгсобщ=0,57.260=148 Мпа
3) Ещгсобщ/Ечщ=148/600=0,247
hчщ/D=15/37=0,41
Ечщобщ/Ечщ=0,38
Ечщобщ=0,38.600=228 Мпа
4) Ечщобщ/Еаб=228/2400=0,095
hаб/D=12/37=0,32
Еобщ/Еаб=0,17
Еобщ=0,16.2400=408 Мпа
Определяем требуемый модуль упругости:
Етр=98,65[(lg27046)-3,55]=87 Мпа
Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:
Ктр=408/87=4,69
Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу – 1,20.
Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.
Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте.
Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле 2.4.
Для определения τн предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.
В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (песок мелкий) со следующими характеристиками: Ен=100 Мпа (табл.П.2.5), φ=140 и с=0,004 Мпа (табл.П.2.4).
Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле 2.5.
Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл.П.3.2 при расчетной температуре +200С.
Ев=[(1200.12)+(600.15)+(260.25)]/52=575 Мпа
По отношениям Ев/Ен=575/100=5,75 и hв/D=52/37=1,405 и при φ=260 с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига:
τн=0,024 Мпа
Таким образом:
Т=0,024.0,6=0,0144 Мпа.
Предельное активное напряжение сдвига в грунте рабочего слоя определяем по формуле 2.6.
Тпр=0,006.3+0,1.0,002.52.tg140=0,021 Мпа
Определяем коэффициент прочности по сдвигоустойчивости:
Кпр=0,021/0,0144=1,46 , что больше Ктрпр=1,00
Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжении при изгибе.
Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели – часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоя, т.е. щебеночное основание и грунт рабочего слоя.
Ен=228 Мпа;
К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.
Модуль упругости верхнего слоя устанавливают по формуле 2.7.
Ев=3600.12/12=3600 Мпа
По отношениям hв/D=12/37=0,32 и Ев/Ен=3600/228=15,8 по номограмме находим определяем σр`=2,25 Мпа.
Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле 2.8.
σр=2,25.0,6.0,85=1,15 Мпа
Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле 2.9.
R0=9,50 Мпа – для слоя асфальтобетонного пакета.
k1=5,4/5Ö27046=0,701
t =1,39; k2=0,90
Отсюда
RN=9,50.0,701.0,90(1-0,10.1,39)=5,16 Мпа
Находим коэффициент прочности
Кпр= RN/sr=5,16/1,15=4,49, что больше чем Кпртр=1,00
Вывод: Выбранная конструкция удовлетворяет критериям прочности.
Проверка на морозоустойчивость.
... Строительная климатология и геофизика. М., 1983. 136 с. 3. Автомобильные дороги. М., 1986. 52 с. 4. Организация строительного производства. М., 1985. 54 с. 5. Техника безопасности в строительстве. М., 1980. 255 с. 6. Автомобильные дороги. М., 1986. 111 с. 7. СНиП 4.02-91*. Сборники сметных норм и расценок на строительные работы. Сб. 27: Автомобильные дороги. М., 1990. 126 с. 8. СНиП ...
... -3%. За итогом сводной сметы учтены возвратные суммы в размере 15%от главы«Временные здания и сооружения». Глава 13. Охрана труда Техника безопасности при строительстве автомобильной дороги Техника безопасности - система организационных мероприятии и технических средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих опасных производственных факторов. Требования к видимости ...
... народного хозяйства при выполнении установленного планом объема). Экономический эффект этого направления определяют с использованием цен, себестоимости ресурсов и материалов, от стимулирующего воздействия автомобильных дорог на сферу материального производства, выражающегося в приросте чистой продукции. 3. Экономический эффект в социальной сфере, сокращение потерь от дорожно-транспортных ...
... во всем мире. Причины этого основаны на двух основных факторах: экономический — применение геосинтетических материалов позволяет существенно снизить капиталовложения при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог; экологический — использование геосинтетических материалов благоприятно для окружающей среды (уменьшается расход природных материалов, снижаются объемы подготовительных ...
0 комментариев