Дорожная одежда для внутрихозяйственной автомобильной дороги

Обоснование технических параметров дороги. Тип поперечного профиля (насыпь, выемка) и конструкция земляного полотна. Проектирование продольного и поперечного профиля дороги. Методика расчета дорожных одежд для внутрихозяйственной автомобильной дороги.

Рубрика Транспорт
Вид методичка
Язык русский
Дата добавления 30.11.2015
Размер файла 752,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ «БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ

Кафедра сельского строительства и обустройства территорий

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

ВНУТРИХОЗЯЙСТВЕННЫЕ АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ

Для студентов очного и заочного обучения специальности

1-74 04 01 - Сельское строительство и обустройство территорий

Горки 2010

УДК 625.8 (075)

Внутрихозяйственные автомобильные дороги: методические указания / Белорусская государственная сельскохозяйственная академия; сост. Д.С. Дубяго, Л.В. Шуляков. Горки, 2010. 52 с.

Приведены методические указания по выполнению курсового проекта и справочные данные.

Для студентов очного и заочного обучения специальности 1-74 04 01 - Сельское строительство и обустройство территорий.

Таблиц 10. Рисунков 14. Приложений 12. Библиогр. 6.

Рецензенты: Д. В. КОЛЬЧЕВСКИЙ, канд. архитектуры, доцент; Д. М. ЛЕЙКО, ст. преподаватель.

© Составление. Д.С. Дубяго, Л.В. Шуляков, 2010

© Учреждение образования

«Белорусская государственная сельскохозяйственная академия», 2010

ВВЕДЕНИЕ

Автомобильная дорога ? это комплекс линейных и сосредоточенных транспортных сооружений с технико-экономическими параметрами, которые должны обеспечивать безопасные, экономические, комфортные условия движения автотранспортных средств с расчетными скоростями и нагрузками круглый год в течение заданного периода эксплуатации.

Цель дисциплины ? научить студентов теоретическим основам изысканий, проектирования, строительства, содержания, ремонта и реконструкции внутрихозяйственных автомобильных дорог с учетом охраны окружающей среды, энерго- и ресурсосберегающих технологий и конструкций.

Задачи изучения дисциплины состоят в получении необходимого комплекса знаний, умений и навыков в области изысканий, проектирования, основ строительства, содержания и ремонта, реконструкции автомобильных внутрихозяйственных дорог.

Цель выполнения курсового проекта по дисциплине «Внутрихозяйственные автомобильные дороги» состоит в том, чтобы научиться рассчитывать технические параметры внутрихозяйственной автомобильной дороги, выбирать оптимальную трассу, запроектировать ее продольный профиль, дорожные одежды, пересечения с естественными или искусственными водотоками, реками, ручьями, каналами и т.д.

Материал методических указаний изложен в соответствии со строительными нормами и правилами проектирования.

Для успешного выполнения курсового проекта необходимо:

знать принципы оптимального размещения сети внутрихозяйственных дорог и площадок при благоустройстве сельских территорий; конструктивные элементы дорог и дорожных сооружений, принципы назначения их параметров и размеров; нормы проектирования и строительства;

- иметь представление о методах улучшения свойств грунтов как земляного полотна, так и оснований дорожных одежд; о главных направлениях технического прогресса в области дорожного строительства, о разработке и внедрении в практику новых методов расчета, более совершенных и экономичных технических решений, применении компьютерной техники.

При выполнении курсового проекта необходимо произвести расчет технических параметров внутрихозяйственной автомобильной дороги, обосновать принятие оптимальной трассы дороги, запроектировать оптимальный продольный профиль дороги, площадки для стоянки автомобилей, дорожные одежды.

При оформлении курсового проекта необходимо приводить расчетные схемы, пояснения к ним, использованные формулы с расшифровкой и пояснениями, источники, из которых приняты использованные при вычислениях величины. В графической части должны быть отображены переездное сооружение, характерные узлы и пояснения, продольный профиль внутрихозяйственной дороги, его характерные поперечные сечения, площадка для стоянки автомобилей.

Исходные данные для выполнения курсового проекта определяются по приложению 1 в зависимости от шифра студента.

При определении исходных данных используются пять последних цифр шифра. Эти цифры соответственно слева направо обозначаются буквами - А, Б, В, Г, Д. Например, шифр зачетной книжки - 05-555.

В соответствии с приложением 1 принимаем:

1) объем перевозимых грузов (грузонапряженность) в месяц «пик» ? 30 тыс. тонн нетто;

2) состав движения грузовых автомобилей: ЗИЛ ? 10 % , ГАЗ ? 30 %, МАЗ ? 40 %, КАМАЗ ? 30 %;

3) грунт земляного полотна - тяжелый суглинок;

4) расчетная интенсивность воздействия нагрузки автомобилей группы А на дорожную полосу, авт/сут - 350;

5) параметры нагрузки на дорожную полосу: давление Р = 0,6 МПА, диаметр нагруженной площадки движущегося автомобиля Dд= 32 см.

1. ОБОСНОВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ДОРОГИ

автомобильный дорожный насыпь выемка

Интенсивность движения ? количество транспортных средств, проезжающих по дороге в единицу времени. При исчислении интенсивности движения на внутрихозяйственных дорогах учитывают не только число автомобилей, но и число тракторов, сельскохозяйственных машин, мотоциклов, гужевого транспорта. Интенсивность движения зависит от многих факторов: грузонапряженности, неравномерности и продолжительности перевозок, коэффициента использования пробега, грузоподъемности автомобиля, повторности перевозок и др.

Для получения данных о фактической интенсивности движения транспортных средств на существующих дорогах выполняют натурные наблюдения. Учет движения можно проводить без остановки автомобилей и с кратковременной остановкой. Выяснение сведений в случае остановки можно осуществлять путем устного опроса водителей и вручения водителям почтовых открыток-анкет с просьбой заполнить их на месте или отправить почтой по указанному адресу. Продолжительность учета зависит от требуемой точности получаемой информации, в связи с этим он может быть круглосуточным или трехчасовым. Учет движения желательно проводить в месяцы наибольшей загрузки дорог.

Перспективную интенсивность движения можно определить по формуле

N = Nо(t + ?)t (1.1)

где Nо ? существующая интенсивность движения;

? ? коэффициент ежегодного прироста движения, ? = 0,06...0,07;

t ? число лет расчетного периода.

Интенсивность движения непостоянна в течение суток и резко снижается в ночное время. Не остается она постоянной и в течение года и дней недели. На дорогах сельскохозяйственных районов в периоды уборки урожая объем перевозок, а следовательно, и интенсивность движения значительно возрастают. В праздничные дни движение грузовых автомобилей уменьшается, а легковых, наоборот, увеличивается. В связи с отмеченными частыми колебаниями интенсивности движения на дорогах ее можно надежно характеризовать только средними значениями за расчетный период времени. При проектировании дорог движение чаще всего характеризуют средним за год, месяц "пик" количеством автомобилей, проезжающих по участку в сутки, называемым средней суточной интенсивностью движения за расчетный период.

Средняя суточная интенсивность движения транспортных средств на каждом перегоне дороги устанавливается на основе данных грузо-, пассажиронапряженности и структуры автомобильного парка. Обычно при оценке условий работы дороги интенсивность движения выражают в фактическом количестве проходящих автомобилей, независимо от их типов. В этом есть условность, так как проезд по дороге с малой скоростью нескольких автопоездов с тяжелыми прицепами неэквивалентен по продолжительности проезду равного числа быстроходных легковых автомобилей. Иногда для уточнения в составе движения указывают долю легковых, грузовых автомобилей и автобусов.

Поэтому для характеристики количества автомобилей, которые дорога может пропустить, фактическую интенсивность движения обычно приводят к эквивалентному количеству легковых автомобилей. Для этого вводят коэффициенты приведения, характеризующие число легковых автомобилей, которые могли бы проехать по участку дороги за время проезда одного грузового автомобиля или автопоезда. Тогда приведенная к легковому автомобилю интенсивность движения определяется по формуле

Nпр = (Nгр+Nл+Nа)Кпрср (1.2)

где Nгр, Nл, Nа ? интенсивность движения соответственно грузовых, легковых автомобилей и автобусов, авт/сут;

Кпрср ? средний коэффициент приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю.

Средний коэффициент приведения интенсивности движения к легковому автомобилю определяют по формуле

Кпрср = К ?пр•?1 + К ?пр•?2 + ... + Кппр•?п (1.3)

где К?пр, К?пр, ..., Кппр - коэффициенты приведения для различных транспортных средств (для легковых автомобилей Кпр = 1, табл. 1.1);

?1, ?2, ..., ?п - доля различных транспортных средств в составе потока движения.

Таблица 1.1 Коэффициенты приведения интенсивности движения различных транспортных средств к легковому автомобилю

Вид транспорта

Коэффициент приведения, Кпр

Легковые автомобили

Мотоциклы с коляской

Мотоциклы и мопеды

Грузовые автомобили грузоподъемностью, т:

2

6

8

14

Св. 14

Автопоезда грузоподъемностью, т:

12

20

30

Св. 30

1,00

0,75

0,50

1,50

2,00

2,50

3,00

3,50

3,50

4,00

5,00

6,00

Примечание. Коэффициенты приведения для автобусов принимают такие же, как для грузовых автомобилей, на базе которых они изготовлены

Интенсивность движения грузовых автомобилей

(1.4)

где QП - перспективная грузонапряженность (объем перевозимых грузов), нетто-тонн за расчетный период (год, месяц и т.п.);

КНГ ? коэффициент неучтенных грузов по хозяйственно-эксплуатационному обслуживанию населения;

qср ? средневзвешенная грузоподъемность автомобилей, т;

КП ? коэффициент использования пробега автомобилей;

КГ ? коэффициент использования грузоподъемности автомобилей;

ТР ? расчетное число дней работы автомобильного транспорта в расчетном периоде (год, месяц и т.п.).

Величина КНГ принимается в зависимости от уровня развития района строительства, а именно:

1,45 ? для дорог с высоким уровнем производительных сил, наиболее густо населенных, с небольшим расстоянием между населенными пунктами (10 км и менее);

1,30 ? для дорог в районах со средним уровнем производительных сил, со средней густотой населения, с расстоянием между населенными пунктами 10 ? 25 км;

1,20 ? для дорог в районах со слабым уровнем производительных сил, с малой густотой населения и редким расположением населенных пунктов ? более 25 км друг от друга.

Среднюю грузоподъемность автомобилей определяют по формуле

qср = q1?1 + q2?2 + ... + qп?п (1.5)

где q1, q2, ..., qп ? грузоподъемность различных марок автомобилей, т;

?1, ?2, ..., ?п ? доля автомобилей различных марок в составе потока грузовых автомобилей.

Средневзвешенные коэффициенты использования грузоподъемности и пробега определяют по аналогичным формулам:

КГ = ? ?i•КГ.i;

КИП = ??i•КИП.i (1.6)

Категорию внутрихозяйственной дороги и основные параметры для ее проектирования принимают по СНиП 2.05.11?83. [1, с. 16, 17].

Наибольший допустимый продольный уклон проектируемой дороги определяют из условия равномерного движения автомобиля на подъеме. Расчет выполняется для автомобилей заданных марок в задании и сравнивается с нормативными значениями СНиП 2.03.11?83. Для проектирования принимается меньшее значение [1, с. 33, 34].

Продольный уклон зависит от рельефа местности. Наибольшие допустимые продольные уклоны дороги определяются ее категорией и эксплуатационными требованиями. Если по дороге предполагается движение большегрузных автомобилей с прицепами, продольные уклоны не должны превышать 70 %. Для улучшения эксплуатационных показателей дорогу всегда стремятся проектировать с возможно меньшими продольными уклонами.

Наибольший допустимый продольный уклон дороги определяется из условия равномерного движения автомобиля на подъеме по формуле

(1.7)

где Dmax - динамический фактор автомобиля при расчетной скорости (коэффициент), который определяется по графикам динамических характеристик. Для автомобилей типа МАЗ можно принять 0,06; для КАМАЗ 0,06; для ГАЗ - 0,046;

f - коэффициент сопротивления качению, который принимается в зависимости от типа покрытия (асфальтобетонное ? 0,01).

Для каждого типа автомобиля определяется динамический фактор, при этом должно выполняться условие обеспечения сцепления с покрытием:

. (1.8)

Динамический фактор по сцеплению колес автомобиля с покрытием рекомендуется рассчитывать для неблагоприятных условий движения на мокром и загрязненном покрытии по формуле

(1.9)

где ? - коэффициент сцепления колес автомобиля с покрытием. Для влажного, грязного покрытия и неблагоприятных условий движения ? = 0,3;

G ? масса автомобиля в груженом состоянии, т;

Gсц ? сцепная масса автомобиля (0,65…0,75)G;

Pw ? сила сопротивления воздушной среды, кг:

(1.10)

где К ? коэффициент сопротивления воздуха. Для грузовых автомобилей ? 0,06?0,07; для автобусов ? 0,04?0,06; для легковых автомобилей ? 0,025?0,035;

F ? площадь лобовой проекции автомобиля, м2. Для грузовых ? 3,0?5,5; для автобусов ? 4,5?6,5; для легковых ? 1,4?2,6;

v ? расчетная скорость движения, км/ч.

Проверяется условие сцепления автомобиля с покрытием. За расчетный уклон принимаем меньший.

Расстояния видимости на дорогах определяют по литературе [1, с. 28, 29].

Для безопасности движения с требуемой скоростью водитель должен видеть перед собой дорогу на расстоянии, достаточном для своевременной остановки автомобиля перед препятствием или его объезда. Это расстояние называется расчетным расстоянием видимости (рис. 1.1)

Рис. 1.1 Расчетные схемы к определению видимости: а ? поверхности дороги; б ? встречного автомобиля; в ? при обгоне легковым автомобилем грузового; 1?3 ? автомобили; 4 ? препятствие

Расчетное расстояние видимости поверхности дороги определяют по формуле

(1.11)

где v ? скорость движения автомобиля, которая принимается равной расчетной для дороги данной технической категории;

t ? время реакции водителя и включения тормозов (2,6 с);

К ? коэффициент, учитывающий эффективность действия тормозов, величину которого можно принять К = 1,3 для легковых автомобилей и К = 1,85 ? для остальных;

i ? продольный уклон участка дороги, %о;

lз.б. ? зазор безопасности (5 м).

Расчетное расстояние видимости из условия торможения двух автомобилей, движущихся навстречу друг другу, определяют по формуле

(1.12)

Расчетное расстояние видимости при обгоне грузового автомобиля легковым определяется по следующей формуле:

(1.13)

где v1, v2 ? скорости движения легкового и грузового автомобилей (v2 = 0,7 v1, км/ч).

Как на закруглениях, так и на прямых участках дорог, возможно внезапное появление на дороге людей и животных, например вблизи населенных пунктов, в связи с этим должна быть обеспечена боковая видимость придорожной полосы. Во всех случаях не разрешается посадка деревьев ближе 5 м от кромки проезжей части. Телеграфные столбы, мачты и линии электропередач располагают не ближе 2,5 м.

Боковая видимость вычисляется по формуле

(1.14)

где vп ? скорость бегущего пешехода, пересекающего дорогу (10 км/ч;)

v ? скорость движения автомобиля, км/ч;

S1 ? расчетное расстояние видимости поверхности дороги, м.

Наименьшая расчетная видимость регламентируется СНиП и техническими условиями на проектирование.

Радиусы горизонтальных и вертикальных кривых рассчитывают по литературе [1, с. 25, 26, 34, 35].

Радиус горизонтальной кривой, при котором обеспечивается устойчивое движение автомобиля, определяется по формуле

(1.15)

где v - скорость движения автомобиля по данной категории дороги;

? - коэффициент сцепления колес автомобиля с покрытием; ? = = 0,2 - соответствует мокрому и грязному покрытию;

i - поперечный уклон проезжей части.

При положительном уклоне радиус будет меньше, следовательно, при малых радиусах проезжую часть надо устраивать с уклоном в сторону кривой (+), т.е. делать односкатный.

Наименьшие радиусы вертикальных выпуклых и вогнутых кривых регламентируются строительными нормами.

Минимальный радиус вертикальной выпуклой кривой (м) определяется из условия обеспечения видимости поверхности дороги по формуле

, (1.16)

где S1 ? расстояние видимости поверхности дороги, м;

d1 ? высота глаза водителя легкового автомобиля над поверхностью дороги (1,2 м);

d2 ? высота препятствия (0,2 м).

Рекомендуемый радиус вертикальной выпуклой кривой вычисляется по условию обеспечения безопасности обгона:

(1.17)

где S3 ? расчетное расстояние видимости по условию обгона;

Н ? высота встречного легкового автомобиля (1,5 м).

Минимальный радиус вертикальной вогнутой кривой (м) определяется из условия недопущения перегрузки рессор по формуле

(1.18)

где a0 - допускаемое центробежное ускорение (a0 = 0,5 м/с2).

Рекомендуемый радиус вертикальной вогнутой кривой определяют из условия обеспечения видимости дороги ночью:

(1.19)

где hф - возвышение фар над дорогой (hф = 0,7 м);

? - угол рассеивания пучка света (? = 2о).

Расстояние между вершинами разноименных переломов проектной линии ? шаг проектирования ? на равнинной местности устанавливается для дорог соответствующей категории.

Полученные значения технических параметров проектируемой дороги сводятся в табл. 1.2.

Таблица 1.2 Технические параметры проектируемой дороги

№ п.п.

Технические параметры

Един. измер.

Получено по расчету

По СНиП

Принято в проекте

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Расчетный объем грузовых перевозок в месяц «пик»

Интенсивность движения:

годовая среднесуточная

месячная среднесуточная

приведенная к легковому автомобилю:

годовая среднесуточная

перспективная

Категория дороги

Расчетная скорость

Число полос движения

Ширина полосы движения

Ширина проезжей части

Ширина обочины

Ширина земляного полотна

Наибольший продольный уклон

Расстояние видимости:

поверхности дороги S1

встречного автомобиля S2

из условия обгона S3

боковой Sбок

Радиусы кривых:

горизонтальной R

вертикальной выпуклой:

минимальный Rвып. min

рекомендуемый Rвып.рек

вертикальной вогнутой:

минимальный Rвог.min

рекомендуемый Rвог. рек

тыс.т

авт.сут

км/ч

шт.

м

м

м

м

м

м

м

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОГИ В ПЛАНЕ

Внутрихозяйственные дороги и их отдельные участки должны отвечать следующим требованиям:

- располагаться в комплексе с размещением полей севооборота, садово-ягодных участков, пастбищ, сенокосов и других сельскохозяйственных угодий, усадеб бригад и отделений, полевых станов на основе генеральных схем развития внутрихозяйственных дорог, а при их отсутствии на основе комплексных перспективных планов социально-экономического развития административных районов, сельскохозяйственных предприятий и организаций, схем и проектов землеустройства и районной планировки административных районов;

- с наибольшим экономическим эффектом обеспечивать производственные, пассажирские и культурно-бытовые перевозки, удобную связь с сельскими населенными пунктами, с существующими и планируемыми автомобильными дорогами общего пользования и путями других видов транспорта;

- максимально использовать благоприятные рельефные, инженерно-геологические и гидрологические условия, обходя по возможности участки с бессточными понижениями, высоким уровнем грунтовых вод;

- отвечать требованиям рационального использования земель и охраны окружающей природной среды, предусматривая мероприятия по предотвращению затопления или чрезмерного осушения сельскохозяйственных угодий, водной и ветровой эрозии почвы, образования или развития оврагов и оползней, а также других неблагоприятных для сельского хозяйства процессов; учитывать возможность рациональной организации сельскохозяйственного производства, размещение полей севооборота и других сельскохозяйственных угодий, положение лесных полезащитных, водорегулирующих, приовражных и других насаждений, водоемов, направление мелиоративных каналов, линий электропередач и связи, сложившуюся сеть внутрихозяйственных дорог смежных сельскохозяйственных предприятий и организаций.

Площадь сельскохозяйственных угодий, занимаемая внутрихозяйственной дорогой, должна быть минимальной и включать полосу, необходимую для размещения земляного полотна, водоотводных каналов и предохранительных полос шириной 1 м с каждой стороны дороги, откладываемых от подошвы насыпи или бровки выемки либо от внешней кромки откоса водоотводной канавы. В случае, когда для обеспечения устойчивости земляного полотна и дорожной одежды, размещения дорожных сооружений и устройств требуется проведение инженерных мероприятий, связанных с занятием дополнительных площадей, их размер должен устанавливаться и обосновываться проектом.

Около дороги проектируется стоянка для машин. Количество машин на стоянке составляет 2…3 % от расчетной интенсивности воздействия нагрузки автомобилей группы А на дорожную полосу (авт/сут). Стоянка проектируется в плане и в горизонтальной плоскости.

Дороги размещают по возможности вдоль границ хозяйств, полей севооборотов, рек-водоприемников, у истоков открытой регулирующей сети по местам с минимальной залежью торфа, вдоль осушительных каналов всех порядков, кроме каналов с двусторонним впадением дрен. Дороги разного назначения необходимо совмещать. Не следует занимать под дороги ценные угодья.

Строить дорогу по кратчайшему направлению препятствуют элементы рельефа земной поверхности, водные преграды, заповедники и другие препятствия. Нецелесообразно также прокладывать дороги по высокоплодородным землям, ценным для сельского хозяйства. К развитию трассы или вынужденному удлинению дороги прибегают на участках, где уклоны местности превышают допустимые для проектируемой дороги продольные уклоны.

Положение геометрической оси дороги на местности называется трассой. Графическое изображение проекции трассы на горизонтальную плоскость, выполненное в уменьшенном масштабе, называют планом трассы.

Изменение направления дороги характеризуется углом поворота, т.е. углом между ее продолжением и последующим направлением трассы. Чтобы обеспечить плавность и требуемую скорость движения, во внутренние углы поворота вписывают круговые и переходные кривые.

3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПРОДОЛЬНОГО и поперечного ПРОФИЛЯ ДОРОГИ

Оптимальный вариант трассы дороги выбирается на основании сравнения не менее двух ее вариантов, приведенных на топографическом плане участка местности. Различают три группы показателей, учитываемых при сравнении конкурирующих вариантов дороги: технико-эксплуатационные; экономические; характеризующие условия строительства.

Технико-эксплуатационные показатели:

а) общая длина трассы L, коэффициент удлинения трассы

Ку = L/Lвоз (3.1)

где L - фактическая длина трассы, км;

Lвоз - длина воздушной линии, км;

б) плавность трассы, которая характеризуется числом углов поворота n и средним значением угла поворота

?ср = ??/n; (3.2)

в) пологость трассы, определяемая значением принятого при проектировании максимального продольного уклона imax и общей длиной участков, на которых этот уклон принят;

г) безопасность движения, характеризуемая обеспеченностью видимости дороги в плане и в продольном профиле, числом пересечений других автомобильных, а также железных дорог в одном уровне;

д) бесперебойность движения, которая характеризуется наличием или отсутствием пересечений дорог на одном уровне, числом переправ через реки, обходов населенных пунктов или проездов через них;

е) устойчивость трассы, характеризуемая протяженностью участков трассы по болотам, по неустойчивым участкам с осыпями, оползнями, подверженным пучинообразованию и т. п.;

ж) число пересекаемых трассой дороги линий водосливов - лощин и рек.

Экономические показатели: основные объемы работ по устройству земляного полотна, искусственных сооружений, дорожной одежды.

Варианты оценивают по совокупности перечисленных показателей. Сравнивать показатели вариантов удобнее, записывая результаты в табл. 3.1.

Пример. Сравним варианты трассы проектируемой дороги [1, рис. 3.2] по технико-эксплуатационным показателям.

Таблица 3.1. Технико-эксплуатационные показатели вариантов трассы

Показатели

Варианты

I

II

I

II

1

2

3

4

5

Длина трассы L, км

Коэффициент удлинения трассы Ку

Число углов поворота п

Средний угол поворота ?ср

Рельеф местности

Число пересекаемых водотоков:

лощин (линий водослива-логов) рек

Протяженность участков, км:

неблагоприятных для устойчивости полотна (болота, оползни и др.)

проходящих в пределах населенных пунктов

Итого плюсов

На миллиметровой бумаге выполняют продольный профиль в соответствии с рекомендациями, приведенными в литературе [1, с. 31?37]. Тип поперечного профиля и конструкция земляного полотна принимаются в зависимости от вида грунтов, приведенных в задании [1, с. 37?51], и выполняются эскизы на участках трассы, проходящей в насыпи и в выемке. Водоотвод предусматривают в виде водоотводных канав.

3.1 Продольный профиль поверхности земли

Продольным профилем дороги, улицы называют развернутую в плоскости чертежа проекцию оси дороги на вертикальную плоскость. Продольный профиль характеризует крутизну отдельных участков дороги, измеряемую продольным уклоном, и расположение ее проёзжей части относительно поверхности земли. Продольный уклон является одной из важнейших характеристик транспортных качеств автомобильной дороги. Если естественные уклоны местности превышают допустимые для эффективного использования автомобилей, в таких случаях уклон дороги делают более пологим, чем уклон поверхности земли. Для этого срезают часть грунта на подъемах на возвышенность или, наоборот, подсыпают его в местах перехода через пониженные участки рельефа.

Трассу на чертеже продольного профиля изображают в виде проектной (красной) линии, которая для новой дороги соответствует положению линии бровки земляного полотна, а для реконструируемой ? в виде линии оси. Линию естественной поверхности земли по оси дороги иногда называют черным профилем. Проектную линию вычерчивают в два раза толще линии поверхности земли, которую наносят на чертеж по данным нивелирования трассы. При проектировании несложных объектов продольный профиль может быть составлен не по крупномасштабному плану (1 : 10 000 и крупнее) с горизонталями. Положение проектной линии получают в результате проектирования трассы в продольном профиле. При этом выявляют крутизну подъемов и спусков, а также расположение насыпей и выемок.

Если проектная линия проходит над черным профилем, земляное полотно дороги представляет собой насыпь, если под ним ? выемку. Разность между отметками проектной и черной линий по одной вертикали называют рабочей отметкой. Если дорога проходит в насыпи, рабочие отметки подписывают выше проектной линии, если в выемке ? ниже проектной линии. Обычно продольный профиль строят в условных отметках, которые проставляют в сетке профиля с точностью до двух значащих цифр после запятой (± 0,01 м).

Переломы продольного профиля, образующиеся при изменении уклона, вызывают ряд неудобств при движении: выпуклые места на дороге ограничивают видимость расположенного впереди участка дороги, а на переломах, имеющих сравнительно малый радиус кривизны, при высоких скоростях возникает опасность потери управления автомобилем в связи с разгрузкой передней оси; на вогнутых переломах из-за внезапного изменения направления движения возникает толчок, неприятный для пассажиров и перегружающий подвеску автомобиля. Поэтому переломы продольного профиля смягчают введением сопрягающих вертикальных кривых.

Продольный уклон зависит от рельефа местности. Наибольшие допустимые продольные уклоны дороги определяются ее категорией и эксплуатационными требованиями. Если по дороге предполагается движение большегрузных автомобилей с прицепами, продольные уклоны не должны превышать 70 ‰. Для улучшения эксплуатационных показателей дорогу всегда стремятся проектировать с возможно меньшими уклонами.

В приложении 2 приведен образец оформления продольного профиля.

3.2 Нанесение проектной линии

Проектную линию вычерчивают в два раза толще линии поверхности земли, которую наносят на чертеж по данным нивелирования трассы. Положение проектной линии получают в результате проектирования трассы в продольном профиле. При этом выявляют крутизну подъемов и спусков, а также расположение насыпов и выемок.

Если проектная линия проходит под профилем, земляное полотно дороги представляет собой насыпь, если над ? выемку. Разности между отметками проектной и черной линий по одной вертикали называются рабочими отметками.

Переломы продольного профиля, образующиеся при изменении уклонов, вызывают ряд недостатков при движении: ограничивают видимость расположенного впереди участка дороги, а по проломам, имеющим сравнительно малый радиус кривизны при малых скоростях движения, возникает опасность потери управления автомобилем в связи с разгрузкой проезжей оси.

3.3 Тип поперечного профиля (насыпь, выемка) и конструкция земляного полотна

Поперечный профиль ? разрез дороги вертикальной плоскостью перпендикулярно к ее продольной оси. Включает в себя следующие элементы:

а) проезжая часть ? главный конструктивный элемент, обеспечивающий движение транспорта определенной грузоподъемности с определенной скоростью;

б) обочина ? боковая полоса, примыкающая к проезжей части, служащая опорой для дорожной одежды и позволяющая повышать безопасность движения, предназначенная для вынужденной остановки автомобиля;

в) водоотводные сооружения ? продольные каналы, расположенные по краям земляного полотна и сопрягаемые с откосами;

г) обрезы ? полосы между отводящими сооружениями и границами полос отвода (устройство мест отдыха, объездные пути);

д) кювет - резерв, уширенный элемент, устраиваемый для сведения насыпи;

е) резерв ? отличается от кювета устройством между откосами насыпи и резерва бермы ? полосы шириной не менее 1 м;

ж) полоса отвода ? участок земли, на котором размещают все перечисленные элементы дороги и дорожные сооружения;

Основные элементы земляного полотна:

верхняя часть земляного полотна (рабочий слой) ? зона, ограниченная по высоте снизу глубиной, равной 2/3 глубины промерзания, но не менее 1,5 м, считая от верха покрытия; для выемок, участков с нулевыми отметками или низких насыпей в рабочий слой могут входить грунты в природном залегании с ненарушенной структурой;

откосная часть ? зоны, ограниченные поверхностями откосов и вертикалями, проходящими через бровки насыпей или выемок; снизу откосные зоны ограничены основанием насыпи или выемки;

ядро насыпи ? зона, расположенная ниже рабочего слоя и ограниченная снизу основанием насыпи, а с боков ? вертикалями, проходящими через бровки насыпи;

основание насыпи ? зона, расположенная под насыпью в пределах естественной грунтовой толщи; мощность основания, принимаемая в расчет, устанавливается в зависимости от инженерно-геологических условий, в частности от свойств грунтов, но не менее ширины насыпи по низу;

основание выемки ? зона, расположенная ниже нижней границы рабочего слоя; мощность основания, учитываемая при проектировании, устанавливается в зависимости от инженерно-геологических условий грунтового массива и может достигать размера, равного заложению откоса.

В состав земляного полотна входят также система поверхностного водоотвода и различного типа специальные удерживающие и поддерживающие конструкции, предназначенные для обеспечения устойчивости самого земляного полотна или склонов, на которых оно располагается.

Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и стабильным, т.е. его элементы не должны разрушаться или давать деформации, недопустимые с позиций нормальных условий эксплуатации дороги с учетом условий и срока ее службы.

Для обеспечения устойчивости различных элементов земляного полотна предусматриваются соответствующие мероприятия, создающие устойчивость данного элемента. В число таких мероприятий входят: выбор соответствующих грунтов для насыпей; обеспечение правильного расположения и требуемой степени уплотнения грунта; защита грунта от источников увлажнения устройством дренажей, гидроизоляции и т.д. ; защита от опасных температурных воздействий, эрозии, волновых воздействий, правильное назначение геометрических параметров, конструкций поперечного сечения, а также высоты насыпей и глубины выемок. Указанные мероприятия необходимо проводить комплексно с учетом местных условий, категории дороги, типа покрытия и др.

Земляное полотно устраивают в виде насыпей или в выемках. Высота насыпей или глубина выемок определяются в результате проектирования продольного профиля. Наиболее рациональное решение при сложном рельефе получают при проектировании продольного профиля вместе с земляным полотном.

4. ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА ДЛЯ ВНУТРИХОЗЯЙСТВЕННОЙ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

4.1 Методика расчета дорожных одежд

Дорожные одежды на прочность рассчитывают по трем критериям:

сопротивлению сдвигу в грунтах и слоях из слабосвязных материалов;

сопротивлению растяжению при изгибе монолитных слоев;

сопротивлению упругому прогибу всей конструкции.

Допускается не рассчитывать по упругому прогибу дорожные одежды, предназначенные для движения особо тяжелых транспортных средств с нагрузкой на ось, равной или превышающей 120 кН.

Последовательность расчета по критериям прочности может быть любая. Однако методически целесообразно при перспективе большой интенсивности воздействия нагрузок и малой влажности грунтов (W < 0,7Wт) начинать расчеты по упругому прогибу, а при малых интенсивностях воздействия нагрузок и высокой влажности грунтов - по сдвигу в грунте.

Капитальную дорожную одежду на воздействие подвижных нагрузок рассчитывают по всем трем критериям при высоком уровне надежности, а облегченную - по тем же трем критериям, но с уменьшенным допускаемым уровнем надежности по сравнению с капитальными одеждами.

Одежды с покрытиями переходного типа - щебеночными, гравийными и из других прочных минеральных материалов, а также из грунтов и малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими, мостовые из булыжного и колотого камня рассчитывают на воздействие подвижных нагрузок только по двум критериям - сдвигу в грунте и упругому прогибу при соответствующем допускаемом уровне надежности.

Расчет дорожных одежд по допускаемому упругому прогибу. Конструкция дорожной одежды удовлетворяет требованиям надежности и прочности по критерию упругого прогиба, если

Кпр ? Еобщ/Етр (4.1)

где Кпр - коэффициент прочности дорожной одежды;

Еобщ - общий модуль упругости конструкции, МПа;

Етр - требуемый модуль упругости конструкции с учетом капитальности одежды, типа покрытия и интенсивности воздействия нагрузки, МПа.

Порядок расчета дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу (требуемому модулю упругости) можно представить в виде приведенной ниже схемы.

1. Определяют значение коэффициента прочности.

Дорожную одежду необходимо рассчитывать с учетом надежности, под которой подразумевают вероятность безотказной работы конструкции в течение всего периода между капитальными ремонтами. Отказ - это такое состояние одежды и соответствующий ему коэффициент прочности, при которых требуется проведение капитального ремонта ранее срока, установленного действующими нормами. Количественным показателем служит уровень надежности, представляющий собой отношение протяженности прочных, не требующих капитального ремонта конструкций к общей протяженности участка с данным значением запаса прочности.

Для основных случаев проектирования допустимый (требуемый) уровень надежности, определяющий минимальное значение коэффициента прочности, которое дорожная одежда должна иметь к концу срока службы между капитальными ремонтами, нормирован в зависимости от категории дороги, капитальности одежды и типа покрытия (табл. 4.1). При уровне надежности, отличающемся от указанных значений, минимальный коэффициент прочности следует принимать по графику (рис. 4.1).

Таблица 4.1 Значения коэффициентов надежности Кн и прочности Кпр в зависимости от категории дороги, типа одежды и покрытия

Тип одежды и покрытия

Категория дороги

Коэффициент надежности

Коэффициент прочности

Капитальный с усовершенствованным покрытием

Облегченный с усовершенствованным покрытием

Переходный

I, II, III-п, I-с,

III, IV-п, II-с

III, IV, IV-п, II-с

IV, V, II-с, III-с

0,95

0,9

0,85

0,6

1

0,94

0,9

0,63

Рис. 4.1 Зависимость коэффициента прочности от уровня надежности

2. Назначают требуемый модуль упругости конструкции по расчетной приведенной интенсивности воздействия нагрузки на одну полосу с учетом капитальности одежды.

Требуемый модуль упругости определяют по графику, построенному по результатам статистической обработки экспериментальных данных (рис. 4.2).

Рис.4.2 График для определения требуемого модуля упругости

В качестве параметров, характеризующих нагрузки, действующие на дорожную одежду, и повторяемость этих нагрузок, следует учитывать:

воздействие неподвижного транспортного средства, причем пользоваться средним расчетным давлением колеса и расчетным диаметром круга, равновеликого следу колеса неподвижного транспортного средства;

воздействие движущегося транспортного средства, пользуясь давлением, расчетным диаметром следа колеса движущегося транспортного средства, а также приведенной расчетной интенсивностью воздействия нагрузки.

Для дорог, по которым в наиболее неблагоприятный для работы одежды период года предусматривают систематическое движение двуосных автомобилей с наибольшей статической нагрузкой на ось 100 кН, трехосных 80, автобусов - 110 кН, в качестве расчетной принимают нормированную нагрузку для транспортных средств группы А (табл. 4.2).

Таблица 4.2 Расчетные нагрузки на ось автомобилей

Показатели

Транспортное средство

автомобиль

автобус

Номинальная статическая нагрузка на ось, кН

Нормированная нагрузка, передаваемая дорожной одежде колесом автомобиля, кН:

неподвижного Qн.нор

движущегося Qд.нор

Среднее расчетное давление колеса на покрытие р, МПа

Расчетный диаметр следа колеса автомобиля, см:

неподвижного Dн

движущегося Dд

100/60

50/30

65/39

0,6/0,5

33/28

37/32

110/70

50/35

72/46

0,6/0,5

34/30

39/34

Примечания: 1. Числитель - для автомобилей и автобусов группы А, знаменатель - группы Б. 2. Нормированные нагрузки, указанные для автобусов, принимают за расчетные, если число последних в составе грузового и автобусного движения составляет более 5 %. 3. Если в составе движения на проектируемой внутрихозяйственной дороге предусматривают автомобили или другие транспортные средства с нагрузкой на ось, превышающей нормированную более чем на 20 % (для группы А или Б), и число их превышает 5 %, то эту нагрузку принимают за расчетную. 4. При проектировании дорожных одежд для прохождения многоколесных специализированных транспортных средств, а также при определении возможности их единичных проездов по существующей дороге в качестве расчетной принимают наибольшую эквивалентную нагрузку Qn(э)l с параметрами р и Dэ, Qn(э)l, учитывая влияние на одежду колес данной оси и соседних осей, расположенных одна от другой на расстоянии менее 2,5 м. Методика и пример расчета дорожной одежды на воздействие движущегося многоколесного транспортного средства приведены в ВСН-46-83

Для дорог IV и V категорий, городских улиц и дорог местного значения, промышленных, сельскохозяйственных и других, по которым предусматривают проезд главным образом двуосных автомобилей с наибольшей статической нагрузкой на ось 60 кН, трехосных - 50, автобусов - 70 кН, в качестве расчетной принимают нормированную нагрузку для транспортных средств группы Б.

Если же в наиболее неблагоприятный период года по дорогам IV и V категорий, а также по дорогам сельскохозяйственных и других предприятий предусматривают систематическое движение автомобилей группы А, то в качестве расчетной принимают нормированную нагрузку от колеса наиболее нагруженной оси автомобиля этой группы.

При расчете на прочность одежд автомобильных дорог и городских улиц учитывают перспективную интенсивность движения по ним автомобилей разных марок в двух направлениях, которую приводят к эквивалентной интенсивности воздействия расчетной нагрузки на одну полосу проезжей части.

Независимо от данных, полученных по графику, требуемый модуль упругости не должен быть меньше указанного в табл. 4.3.

Таблица 4.3 Минимальные значения требуемого модуля упругости в зависимости от категории дороги и типа одежды, МПа

Категория дороги

Расчетная приведенная интенсивность воздействия нагрузки на полосу, авт/сут

Тип одежды

капитальный

облегченный

переходный

I

II

III

IV

V

500

250

70

(70)

(50)

230

220

180

-

-

-

180

160

125

100

-

-

-

65

50

Примечание: В скобках - для автомобильной дороги группы Б, без скобок - группы А

3. Назначают предварительно толщины верхних слоев дорожной одежды из материалов, содержащих органическое вяжущее, и в зависимости от требуемого модуля упругости. Общую толщину назначают по табл. 4.4.

Таблица 4.4 Толщина верхних слоев дорожной одежды в зависимости от требуемого модуля упругости

Модуль упругости, МПа

До 125

125...180

180...220

220...250

250...300

Толщина слоя, см

4...6

6...8

8...10

10...13

13...16

Согласно нормативным документам независимо от результатов расчета на прочность минимальная толщина покрытия (с учетом запаса на износ) и других конструктивных слоев одежды в уплотненном состоянии должна быть не менее приведенных в табл. 4.5.

Таблица 4.5 Минимальная толщина слоя покрытия

Тип дорожного покрытия

Толщина слоя покрытия, см

Асфальтобетон (дегтебетон):

крупнозернистый

мелкозернистый

песчаный

холодный

Щебеночные (гравийные) материалы, обработанные органическими вяжущими

Щебень, обработанный методом пропитки

Щебеночные (гравийные) материалы, не обработанные

вяжущими, на песчаном основании

То же на прочном основании (каменном или из укрепленного грунта)

Грунты и малопрочные каменные материалы, обработанные органическими, комплексными или неорганическими вяжущими

Грунт повышенной прочности

6...7

3...5

3...4

3

8

8

15

8

10

50

Примечания: 1. Большие значения толщин асфальтобетонных покрытий даны для дорог I, II категорий, меньшие - III, IV категорий. 2. Когда по условиям воздействия нагрузок требуемая общая толщина асфальтобетонных слоев покрытия и основания меньше суммы двух минимально-конструктивных толщин, целесообразна замена покрытия и верхнего слоя основания одним слоем большей, чем указано выше, толщины, устанавливаемой расчетом. Толщина этого слоя должна превышать размер наиболее крупных частиц каменных материалов не менее чем в 1,5 раза (кроме слоев, устраиваемых по методу пропитки)

4. Устанавливают расчетные характеристики грунта земляного полотна и материалов конструктивных слоев дорожной одежды. Вначале определяют расчетную влажность грунта по формуле

Wp = W(1 + t•Vw) (4.2)

где Wp - расчетная влажность грунта при заданном уровне надежности;

W - средняя влажность грунта, доли WТ;

t - коэффициент нормативного отклонения, принимаемый в зависимости от заданного уровня проектной надежности конструкции (табл. 4.6);

Vw - коэффициент вариации влажности, Vw = 0,1.

Таблица 4.6 Значение коэффициента нормативного отклонения

Коэффициент надежности Кн

0,60

0,85

0,90

0,95

Коэффициент нормативного отклонения t

0,26

1,06

1,32

1,71

Принимают по таблицам приложений 3, 4 с учетом влажности грунта (приложение 5) модуль упругости грунта активной зоны земляного полотна. Характеристики дорожно-строительных материалов принимают по приложениям 6?12.

5. Находят по номограмме (рис. 4.3) с учетом ее схем пользования (рис. 4.4, 4.5) модуль упругости на поверхности основания:

Рис. 4.3 Номограмма для определения общего модуля упругости Еобщ двухслойной системы

Рис. 4.4 Схема к расчету дорожной одежды по номограмме (см. рис. 1), где каждый слой последовательно рассматривают как верхний слой со своим Ев, а всю нижележащую конструкцию соответственно для каждого слоя - как нижний слой Ен при двухслойном полупространстве

Рис. 4.5 Схемы для получения определяемых значений по номограмме: а - при расчете снизу вверх; б - то же сверху вниз; в - при определении толщины слоя: а - n=Еобщ/Ев, откуда Еобщ=nЕв (зная отношения h/D и Ен/Ев, находим Еобщ=nЕв); б - n?=Е?общ/Ев, откуда Е?общ=n?Ев (зная отношения h/D и Еобщ/Ев, находим Е?общ=n?Ев); в - n"=hв/D, откуда hв=n"D (зная отношения Ен/Ев и Еобщ/Ев, находим hв=n"D)

Если основание однослойное, то по модулям упругости на поверхности основания, материалу основания и грунта земляного полотна по той же номограмме (см. рис. 4.3) определяют толщину основания.

Если по конструктивным или технологическим соображениям, а также по условиям осушения или обеспечения необходимой морозоустойчивости предусмотрено основание из нескольких слоев, то предварительно находят толщину дополнительных слоев, а затем послойно снизу вверх по номограмме модуль упругости на поверхности дополнительного слоя (морозозащитного, теплоизоляционного, дренирующего или другого), после чего аналогично определяют толщину остальной части основания.

Расчет можно вести снизу вверх с последовательным определением модулей упругости на поверхности конструктивных слоев.

Расчет дорожных одежд по сдвигу в грунте земляного полотна. Дорожную одежду проектируют так, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте не возникали остаточные деформации, вызванные пластическими смещениями.

Сдвиг в грунте земляного полотна не возникает, если

Кпр ? Тдоп/Т (4.3)

где Кпр - минимальный коэффициент прочности, определяемый по графику (см. рис. 4.1) с учетом заданного уровня надежности;

Тдоп - допускаемое напряжение сдвига, обусловленное сцеплением в грунте, МПа;

Т - активное напряжение сдвига в грунте от действующей кратковременной или длительной нагрузки, МПа.

По сдвигу в грунте земляного полотна одежды рассчитывают методом последовательного приближения. Порядок расчета приведен ниже.

1. Многослойную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели, в которой нижним слоем служит подстилающий грунт, а верхний слой имеет толщину, равную сумме толщин слоев дорожной одежды (рис. 4.6).

Рис. 4.6 Схема приведения многослойной конструкции к двухслойной при расчете на сдвиг дорожной одежды по поверхности грунта земляного полотна

2. Определяют средний модуль упругости многослойной конструкции дорожной одежды

(4.4)

где Еср - средний модуль упругости, МПа;

n - число слоев дорожной одежды;

Еi - модуль упругости i-го слоя, МПа;

hi - толщина i-го слоя, м.

3. Для одежды, приведенной к двухслойной модели, находят отношения

Еср/Егр и , (4.5)

где Еср - средний модуль упругости одежды, МПа;

Егр - модуль упругости грунта, МПа;

- общая толщина дорожной одежды, м;

D - расчетный диаметр нагруженной площади, м.

4. Определяют активное напряжение сдвига в грунте

Т = ?н + ?в (4.6)

где Т - активное напряжение сдвига в грунте, МПа;

?н - активное напряжение сдвига от временной нагрузки, МПа;

?в - то же от собственного веса дорожной одежды, МПа.

Активное напряжение сдвига в грунте от временной нагрузки определяется по формуле

?н = р•?н (4.7)

где ?н - активное напряжение сдвига от временной нагрузки, МПа;

р - действующая нагрузка, МПа;

?н - удельное активное напряжение сдвига, МПа.

Удельное активное напряжение сдвига определяют (от единичной нагрузки) по номограмме (рис. 4.7), связывающей относительную толщину одежды (верхняя горизонтальная шкала), отношение модулей упругости верхнего и нижнего слоев Еср/Егр=Е1/Е2 (кривые на номограмме), угол ?гр внутреннего трения грунта (лучи на номограмме) и максимальное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки в нижнем слое (нижняя горизонтальная шкала). Для малых значений дана деталь основной номограммы (рис. 4.8).

Рис. 4.7 Номограмма для определения активного напряжения сдвига от временной нагрузки в нижнем слое двухслойной системы (при h/D = 0...2)

Рис. 4.8 Деталь номограммы для определения активного напряжения сдвига от временной нагрузки в нижнем слое двухслойной системы (при h/D = 0...4)

Активное напряжение сдвига в грунте от собственного веса дорожной одежды также находят по номограмме (рис. 4.9) в зависимости от общей толщины одежды (горизонтальная ось) и угла внутреннего трения грунта (лучи). Тогда действующее в грунте напряжение сдвига Т = р•?н• ?в.

Рис. 4.9 Номограмма для определения активного напряжения сдвига в грунте от собственного веса дорожной одежды

5. Допускаемое напряжение сдвига в грунте

Тдоп = сгрk1k2k3 (4.8)

где сгр - сцепление в грунте активной зоны земляного полотна в расчетный период, MПа;

k1 - коэффициент, учитывающий снижение сопротивления грунта сдвигу под агрессивным действием подвижных нагрузок, колебаний и т. д. (при расчете на действие кратковременных нагрузок принимают k1 = 0,6, при длительном действии нагрузок с малой повторимостью k1 = 0,9);

k2 - коэффициент запаса на неоднородность условий работы конструкции, связанный с недоучетом неблагоприятных природных особенностей, технологических и других причин, коэффициент k2 определяют по графику (рис. 4.10);

k3 - коэффициент, учитывающий особенности работы грунта в конструкции.

Рис. 4.10 Зависимость коэффициента, который учитывает повторность нагружения для материалов и грунтов, рассчитываемых по сдвигу, от расчетной приведенной интенсивности воздействия нагрузки

Значения k3 с учетом характера грунта земляного полотна принимают по табл. 4.7.

Таблица 4.7. Значения коэффициента, учитывающего особенности работы грунта в конструкциях

Вид грунта

Кз

Пески:

крупные

средней крупности

мелкие

пылеватые, супеси крупные

Глинистые (глины, суглинки, супеси, кроме крупной)

7

6

5

3

1,5

Допускаемое напряжение сдвига сравнивают с действующим напряжением на всех стадиях последовательного приближения. Условия прочности по сдвигу в грунте считают выполненными, если Тдоп/Т ? ? Кпр. Если Кпр > Тдоп/Т, то толщину какого-либо одного слоя или нескольких слоев одежды увеличивают и тем самым увеличивают ее общую толщину или заменяют материал какого-либо слоя одежды.

Расчет монолитных слоев на растяжение при изгибе. В монолитных слоях дорожной одежды (из асфальтобетона, дегтебетона, материалов и грунтов, укрепленных комплексными и неорганическими вяжущими, и др.) напряжения, возникающие при изгибе под действием повторных кратковременных нагрузок, не должны вызывать нарушения структуры материала и приводить к образованию трещин, т. е. должно быть обеспечено условие

Кпр ? Ru/?r (4.9)

где Кпр - требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности;

Ru - предельно допускаемое растягивающее напряжение материала слоя с учетом усталостных явлений, МПа;

?r - максимальное растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом, МПа.

...

Подобные документы

  • Разработка участка принципиально новой автомобильной дороги Рогачев-Быхов-Могилев. Составление продольного профиля и плана трассы. Построение поперечного профиля земляного полотна и проектировка дорожной одежды. Инженерное обустройство участка дороги.

    дипломная работа [861,9 K], добавлен 08.12.2011

  • Определение основных технических нормативов проектируемой автомобильной дороги. Проектирование кюветов и закругления с симметричными переходными кривыми. Нанесение геологического профиля. Расчет проектной линии, ширины проезжей части и земляного полотна.

    курсовая работа [301,2 K], добавлен 23.02.2016

  • Определение технических нормативов проектируемой дороги. Характеристика рельефа местности и выбор направлений трассы. Составление продольного профиля земли. Определение отметок контрольных точек. Обоснование типов поперечных профилей земляного полотна.

    курсовая работа [130,4 K], добавлен 11.01.2012

  • Экономика района проектирования. Транспортная сеть. Технические нормативы пректирования. План предположительного варианта трассы. Проектирование плана трассы. Проектирование продольного профиля. Проектирование поперечного профиля земляного полотна.

    курсовая работа [56,0 K], добавлен 27.08.2008

  • Основы тягового расчета движения автомобилей. Расчет отгона виража и составной кривой. Обоснование ширины проезжей части, земляного полотна и технической категории автомобильной дороги. Пропускная способность полосы движения и загрузка дороги движением.

    курсовая работа [420,3 K], добавлен 02.06.2009

  • Обоснование необходимости капитального ремонта участка автомобильной дороги: климатические и геологические особенности района. Проектирование продольного профиля дороги; выбор и расчет конструкции дорожной одежды. Организация и технология земляных работ.

    дипломная работа [1,3 M], добавлен 27.03.2014

  • Проектирование плана и продольного профиля автомобильной дороги. Затраты на приобретение земельных угодий под строительство. Конструирование дорожной одежды. Расчет стока ливневых вод. Борьба со снегозаносимостью. Организация и безопасность движения.

    дипломная работа [958,0 K], добавлен 14.06.2014

  • Обоснование необходимости капитального ремонта автомобильной дороги и назначение норм проектирования. Составление ведомости углов поворота и кривых. Основные параметры земляного полотна. Дорожная одежда и проезжая часть. Расчет объемов земляных работ.

    дипломная работа [1,2 M], добавлен 27.07.2016

  • Характеристика природных условий района проектирования дороги. Определение продольных уклонов, ширины проезжей части и земляного полотна. Варианты проложения трассы дороги в обход сложных участков рельефа. Проектирование дороги в продольном профиле.

    курсовая работа [113,1 K], добавлен 04.04.2012

  • Определение технической категории дороги. Характеристика геофизических условий района проложения трассы. Трассирование автомобильной дороги. Расчет искусственных сооружений. Проектирование дороги в продольном профиле. Земляные и укрепительные работы.

    курсовая работа [119,2 K], добавлен 01.02.2010

  • Анализ экономических и климатических факторов в районе проложения автомобильной дороги. Анализ дорожных условий и выделение сложных для организации движения участков дороги. Характеристика транспортного потока, оценка безопасности движения на дороге.

    контрольная работа [53,5 K], добавлен 20.04.2011

  • Проектирование основных элементов автомобильной дороги Солнечный-Фестивальный в Хабаровском крае. Расчеты направлений, углов поворота, элементов закруглений, параметров земляного полотна, разбит пикетаж и составлена ведомость элементов плана трассы.

    курсовая работа [39,4 K], добавлен 12.08.2008

  • Общие данные для проектирования автомобильной дороги. Разработка вариантов трассы на карте. Земляное полотно и дорожная одежда. Обустройство дороги, организация и безопасность движения. Определение нормативов перспективной интенсивности движения.

    курсовая работа [36,9 K], добавлен 29.09.2009

  • Краткая характеристика участка автомобильной дороги. Определение категории дороги и ее основных параметров. Мероприятия по содержанию в зимний период. Содержание автомобильных дорог. Разработка мероприятий по уходу за участками с пучинистыми грунтами.

    курсовая работа [1,6 M], добавлен 27.06.2016

  • Классификация автомобильных дорог по условиям движения транспортных средств. Определение основных технических и транспортно-эксплуатационных характеристик, параметров поперечного и продольного профилей дорог. Выделение элементов земляного полотна.

    реферат [31,3 K], добавлен 06.02.2010

  • Общие вопросы проектирования и технологии строительства земляного полотна, условия производства работ. Составление дорожно-климатического графика. Разработка проекта возведения земляного полотна для автомобильной дороги III категории протяженностью 10 км.

    курсовая работа [1,2 M], добавлен 09.11.2013

  • Характеристика области проектирования новой железной дороги. Длина приемоотправочных путей. Описание возможных вариантов трассы. Нормы проектирования плана и продольного профиля дороги. Размещение раздельных пунктов. Проектирование мостовых переходов.

    курсовая работа [126,1 K], добавлен 29.05.2014

  • Характеристика и анализ природных условий района проложения трассы. Рельеф, растительность и почва, геоморфология, инженерно-геологические и гидрогеологические условия. План, продольный профиль, земляное полотно и дорожная одежда района проложения дороги.

    курсовая работа [1,1 M], добавлен 26.12.2013

  • Народно-хозяйственное значение автомобильной дороги "Маслянино-Черепаново". Описание методики оценки уровня содержания и типичных дефектов. Потребительские свойства дороги. Характеристика работ по созданию лесных насаждений и посеву трав в полосе отвода.

    курсовая работа [40,4 K], добавлен 18.02.2013

  • Природно-климатические условия района расположения трассы и условия прогнозирования работ по ремонту участка дороги. Дорожно-строительные материалы и организация технологии производства работ по капитальному ремонту автомобильной дороги. План потока.

    курсовая работа [127,2 K], добавлен 11.06.2015

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.