Проектирование дорожной одежды

Дорожная одежда – конструкция проезжей части, устраиваемая на земляном полотне в виде одного или нескольких слоёв из различных материалов, с целью создания оптимальных условий для движения транспортных средств.

Конструктивные слои дорожной одежды:

1. Покрытие (одно- или двухслойное);

2. Основание (одно- или двухслойное);

3. Дополнительный слой основания.

Покрытие – верхняя часть дорожной одежды, воспринимающая усилия от колёс автомобилей и подвергающаяся воздействию атмосферных факторов. Оно должно быть: ровным, шероховатым, плотным, прочным, должно обеспечивать необходимые эксплуатационные качества проезжей части в любое время года. В районах с неустойчивой зимой, суровым климатом и при частых перепадах температур для покрытия выбирают более прочные и морозоустойчивые породы камня. В районах с жарким летом покрытие, построенное с применением органических вяжущих материалов, размягчается, поэтому необходимо применять более вязкий битум.

Основание – несущая прочная часть дорожной одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на расположенные ниже дополнительные слои или грунт земляного полотна. Может состоять из одного или нескольких слоёв (верхний слой основания устраивают из более прочных материалов; нижний слой основания менее прочный – местные материалы, но достаточно морозо- и водостойкие).

Дополнительный слой основания – устраивают между основанием и верхней частью земляного полотна. В районах сезонного промерзания грунтов I-IV категорий, находящихся в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях. Дополнительные слои из песка, гравия или щебня укладывают на участках земляного полотна сложенных из пылеватых, суглинистых, глинистых грунтов, в которых могут развиваться процессы зимнего накапливания влаги и образование пучин, с целью предотвращения вспучивания покрытия.

В зависимости от категории дороги и толщины конструктивных слоёв дорожную одежду строят: серповидного, полукорытного, корытного и бескорытного профилей.

¾ При серповидном профиле дорожную одежду устраивают на всю ширину земляного полотна и на большую толщину, наибольшую в середине проезжей части, применяют на внутрихозяйственных дорогах.

¾ При полукорытном профиле толщина дорожной одежды в пределах проезжей части бывает постоянной, а на обочинах укрепляется слоем небольшой толщины. Такой профиль применяется чаще всего на дорогах III-Vтехнической категории.

¾ При корытном профиле дорожную одежду устраивают только на ширину проезжей части, на участках с обеспеченным водоотводом. Применяют такой профиль на дорогах высших категорий.

¾ При бескорытном профиле дорожную одежду устраивают непосредственно на земляном полотне, возведённом до отметки низа дорожной одежды с присыпными обочинами. Дополнительный слой основания укладывают на всю ширину земляного полотна на участках с обеспеченным водоотводом для северных и центральных районов страны.

Типы поперечных профилей дорожной одежды см. Рисунок9

Рисунок 9 «Типы поперечных профилей дорожной одежды»

а – корытный;

б — полукорытный;

в — серповидный.

Нежёсткие дорожные одежды проектируют из условия недопущения накопления остаточных деформаций. Независимо от результатов расчёта на прочность, minтолщину конструктивных слоёв для нежёстких дорожных одежд принимаем по СНиП 2.05.02-85*.

На дорогах стяжёлым и скоростным движением основание нужно устраивать из укреплённых материалов. При применении щебёночных материалов они должны быть уложены по способу заклинки. При применении грунтов укреплённых цементом и других материалов в основании дорожной одежды, то необходимо предусматривать мероприятия по устранению и развитию трещин.

Дорожные одежды автомобильных дорог рассчитывают с учётом состава и интенсивности перспективного движения. Движение перспективным считается на срок службы до капитального ремонта:

- для капитальных покрытий – 15лет;

- для облегчённых покрытий – 10лет;

- для переходных покрытий – 8лет.

Давление колёс автомобиля на дорожную одежду является основой, из которой исходят при расчёте дорожных одежд. Нагрузки от автомобилей группы А учитывают при расчёте дорожных одежд на дорогах I-III технической категории. При проектировании дорог IV, V технической категории принимают нагрузки от автомобилей группы Б.

Расчёт нежёстких дорожных одежд осуществляется по трём критериям:

- допускаемому упругому прогибу;

- сдвигу в подстилающем грунте и слабосвязных материалах конструктивных слоёв;

- прочности слоёв из монолитных материалов на растяжение при изгибе.

Дорожная одежда должна быть рассчитана с учётом надёжности, когда конструкция работает безотказно до капитального ремонта. Отношение протяжённости прочных, не требующих капитального ремонта конструкций дорожной одежды, к общей протяжённости участка представляет собой уровень надёжности (К_н).

Дорожную одежду капитального типа рассчитывают при высоком уровне надёжности. Дорожную одежду облегчённого типа проектируют с уменьшенным уровнем надёжности. Дорожную одежду переходного типа рассчитывают при соответствующем допускаемом уровне надёжности.

Допустимый уровень надёжности, определяющий minкоэффициент прочности (К_пр), который дорожная одежда должна иметь к концу срока службы между капитальными ремонтами, нормирован в зависимости от категории дороги и типа покрытия.

7.1. Исходные данные для расчёта дорожной одежды

1. Категория проектируемой дороги – III

2. Исходная интенсивность движения – N=1200авт/сут

3. Состав движения:

ЗИЛ–133Г – 5%(гр. 10т)

МАЗ–53352 – 8%(гр. 8т)

ЗИЛ–130 – 7%(гр. 6т)

МАЗ–53371 – 8%(гр. 8,3т)

КамАЗ–5320 – 10%(гр. 8т)

ВАЗ–2118 – 20%

ВАЗ–2131 – 9%

УАЗ –20– 6%

4. Ежегодный прирост интенсивности движения – 3%

5. Дорожно-климатическая зона – III

6. Преобладающие грунты – супесь лёгкая

7. Глубина залегания грунтовых вод – 2,6м

8. Местные ДСМ – ГПС, ЩПС, щебень, песок

1. Тип дорожной одежды, соответствующий условиям проектирования – капитальный

9. Расчётный автомобиль группы А:

100кН – нормативная статическая нагрузка на ось автомобиля

Q_расч – нормативная статическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчётного автомобиля

P=0,6Мпа – давление в колесе

Д=37см – диаметр отпечатка колеса

Дата добавления: 2015-08-13