Материал: Проектирование автомобильных дорог. Ч. 1

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Учитывая, что K N

<r

<Jp -+- ffT

получаем после преобразований вы­

= ------ =

—--------

 

 

Яри

RPH

 

 

ражение для определения расчетного числа приложений нагрузки

 

 

 

 

 

Ig^o

(17.23)

l g t f p

Г К 2 * р и

( ° Р +

аг) Ярн[ К2 _ К 1 _ ф В _ к ^ ?]

Эквивалентное количество циклов проходов при отсутствии температурных напряжений может быть получено приравниванием правых частей выражений (17.21) и (17.22), откуда

lgWp=o =

[/С2 —ATi —(0,8 —/Ci) р lg 7^3

(17.24)

К 2 - К 1

 

 

Для наилучшего совпадения прямой А В с аппроксимируемой ею кривой при­ нимают /(2= 2,6 и /(i=0,4.

Поскольку температура бетонных плит меняется в течение года в зависимо­ сти от погодных условий и времени суток, расчеты по уравнению (17.23) прово­ дят раздельно для выделенных периодов, во время которых температуру покры­ тий и интенсивность движения можно считать постоянными. Для этого по кли­ матическим справочникам или данным метеорологических станций устанавлива­ ют, учитывая средние температуры воздуха, продолжительность светлого периода суток и число дней с низкой облачностью, а также дни, во время которых по­ крытие находится в нагретом солнцем состоянии. Зимние периоды с мерзлым подстилающим грунтом из рассмотрения исключаются.

Для каждой из намеченных толщин плиты и для каждого из выделенных ин­ тервалов температур определяют фактическое число проходов автомобилей и до­ пустимое число проходов по уравнению (17.23). По найденным значениям числа проходов ВЫЧИСЛЯЮТСЯ ИХ отношения Л^факт/ЛГрасчЕсли сумма этих отношений меньше 1, толщина покрытия избыточна, если больше — недостаточна. Необхо­ димая толщина покрытия определяется графически по построенной кривой зави­ симости между толщиной плит и суммой отношений интенсивностей.

17.5. Расчет бетонных покрытий на укрепленных основаниях

Значительное различие в деформационных и упругих свойствах бетонных плит и песчаных или грунтовых оснований приводит к образованию под бетонными плитами полостей, возникновению тре­ щин в плитах и разрушению покрытий. Поэтому в настоящее вре­ мя на дорогах с интенсивным движением бетонные покрытия укладывают на прочные основания из щебня или укрепленных грунтов. Укрепление оснований повышает прочность бетонных покрытий не столько в результате распределения давления пли­ ты на большую площадь грунта земляного полотна, сколько пре­ дотвращает размокание грунта от воды, проникающей через швы и трещины покрытия.

Расчет толщины бетонных покрытий на укрепленных основани­ ях сводится к учету значения эквивалентного модуля подстилаю­ щей их слоистой системы. Бетонная плита, образуя чашу прогиба,

356

распределяет давление

покрытия

, _

прогиб покрытия

 

на большую

площадь

основания

 

 

 

 

 

(рис.

17.7).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Поскольку давление на основа­

 

 

 

 

 

ние

распределяется

неравномер­

 

 

 

 

 

но, заменяем фактическую эпюру

 

 

 

J

 

равновеликой

цилиндрической

 

 

 

 

 

эпюрой. В качестве приближения

Рис. 17.7. Схема к определению тол­

в запас

прочности

при

расчете

щины укрепленных оснований под бе­

примем,

что

давление на укреп­

 

тонные покрытия:

 

ленное основание

соответствует

1— бетонное

покрытие;

2— укрепленное

основание;

 

3— грунт земляного полотна

равномерно распределенному

по

 

 

 

 

 

площадке диаметром D давлению,

 

плитой а,

которое

(по

равному

максимальному

давление под

О. Я. Шехтер) для плит на упругом основании

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<j = Q , l2 P a 2,

 

 

(17.25)

где Р — суммарная

нагрузка

на

плиту; а — параметр жесткости плиты

[см,

уравнение

(17.2)].

лЬ2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

TO

D = 1,4Я / £ б/£об*ц-

 

 

Поскольку Р = а —^~,

 

 

Расчет толщины

бетонных

плит

ведется

методом

последова­

тельных приближений. Вначале, задаваясь общим модулем упру­ гости слоистого основания £ 0бщ, определяют толщину бетонной пли­ ты Я и диаметр площадки D, передающей давление на основание. Затем рассчитывают толщину верхнего' слоя основания, используя уравнение (16.2).

Если полученная конструкция покрытия и основания оказыва­ ется неудачной, ее улучшают путем постепенной замены толщины слоев, добиваясь приемлемых по конструктивным и технологиче­ ским соображениям толщин бетонной плиты и верхнего укреплен­ ного слоя основания.

17.6. Усиление существующих бетонных покрытий

При реконструкции существующих дорог, а также при построй­ ке асфальтобетонных покрытий на бетонных основаниях возникает необходимость определения толщины укладываемого дополнитель­ ного слоя бетона или учета прочности назначаемого по конструк­ тивным соображениям асфальтобетонного покрытия при расчете толщины бетонного основания.

Пусть Я — толщина монолитного бетонного покрытия, необхо­ димая для пропуска расчетных нагрузок; hi, Е\ — толщина и модуль упругости существующего бетонного покрытия, имеющего меньшую прочность; Л2 — необходимая толщина слоя усиления, модуль уп­ ругости которого при сдаче дороги в эксплуатацию равен Е%.

357

Если допустить, что верхний слой работает совместно с ниж­ ним, то из условия равнопрочности жесткость наращиваемого ело» должна быть равна жесткости заменяемого им верхнего слоя мо­ нолитного покрытия (рис. 17.8), т. е. £/=const. Отсюда, учиты­ вая уравнение (16.6), необходимая толщина слоя усиления бетона

Аг = (Я — Ai) УЁЦЩ

или толщина бетонного основания под асфальтобетонное покрытиетолщиной Ласф

h\ = Н — Ласф "|/"£дсф/Ебш

Поскольку старые покрытия обычно имеют трещины и поверх­ ностные деформации для учета их понизившейся прочности при расчетах слоя наращивания, в зависимости от степени развитости деформаций принимают вместо фактической уменьшенную толщи­ ну покрытий 0,6—0,8Л.

Вывод формул (17.22) и (17.23) предусматривает монолитную» совместную работу двухслойных одежд. Поскольку при строитель­ стве это не всегда удается обеспечить, иногда при расчете бетон­ ных оснований ограничиваются учетом особенностей передачи дав­ ления через слой асфальтобетона.

Рис. 17.8. Схема к определению тол­ щины наращиваемого слоя бетона при усилении существующих бетонных по­ крытий

Так как слой асфальтобетона распределяет давление на бетон­ ное основание по площади большей, чем расчетный отпечаток ко­ леса, приближенно принимают, что давление распределяется в слое асфальтобетона под углом 38°. Тогда расчетный радиус площадки,

передающей давление, Ярасч = R + 0,8Яасф,

а расчетное давление Ррасч = Р (Я/Ярасч)2.

Если слой нового бетона укладывают по разделяющей прослой­ ке, то принимают, что изгибающий момент от внешней нагрузки распределяется пропорционально жесткостям обеих плит, опре­ деляя его из системы уравнений:

U

_ и

, х»

_^верх_

£верхА„ерХ

Л1иэг — -^верх

. -/“ ниж!

д.

с и 3

 

 

 

•Мниж

^ниж«ниж

358

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Автомобильные дороги. Примеры проектирования/Под ред. В. С. Порожня* кова. М.: Транспорт, 1983. 304 с.

Автомобильные дороги: Проектирование и строительство/Под ред. В. Ф. Баб­ кова, В. К. Некрасова н Г. Щилиянова. М.: Транспорт, 1983. 240 с.

Автомобильные транспортные средства/Под ред. Д. П. Великанова. М.: Транспорт, 1977. 326 с.

Б а б к о в В. Ф. Автомобильные дороги. М.: Транспорт, 1983. 280 с.

Ба б к о в В. Ф. Дорожные условия и безопасность движения. М.: Транс­ порт, 1982. 288 с.

Ба б к о в В. Ф. Ландшафтное проектирование автомобильных дорог. М.:

Транспорт, 1980. 190 с.

 

 

автомобильные

магистрали. М.: Транспорт,

Б а б к о в

В.

Ф.

Современные

1974. 280 с.

В.

Ф.,

Б е з р у к В. М. Основы грунтоведения н механики грун­

Б а б к о в

тов. М.: Высшая школа, 1986. 239 с.

 

А.

М.

Определение видимости при

Б е л я т ы н с к и н

А.

А.,

Т а р а н о в

проектировании автомобильных дорог. Киев: Буд1вельник, 1983. 96 с.

Б о р т н и ц к н й

П.

И.,

З а д о р о ж н ы й

В,

И.

Тягово-скоростные каче­

ства автомобилей. Киев: Вища школа, 1978. 176 с.

 

М. П. Пересечения и

Г о х м а н

В.

А.,

В и з г а л о в

В. М.,

П о л я к о в

примыкания автомобильных дорог. М.: Высшая школа, 1977. 310 с.

Жесткие покрытия аэродромов и автомобильных дорог/Под ред. Г. И. Глуш­

кова. М.: Транспорт,

1987. 255 с.

 

 

Инструкция

по

проектированию дорожных одежд нежесткого типа. ВСН

46-83/Минтрансстрой СССР. М.: Транспорт, 1985. 157 с.

автомобиль­

Л е в и ц к и й Е.

Ф.,

Ч е р н и г о в В. А.

Бетонные покрытия

ных дорог. М.: Транспорт, 1980. 288 с.

и организация движения с уче­

Л о б а н о в

Е.

М.

Проектирование дорог

том психофизиологии водителя. М.: Транспорт. 1980. 312 с.

грунтов. М.:

М а с л о в

Н.

Н.

Основы инженерной геологии н механики

Высшая школа, 1982. 511 с.

 

 

О р н а т с к и й

Н. П. Автомобильные дороги и охрана природы. М.: Транс­

порт, 1982. 176 с.

Проектирование оптимальных нежестких дорожных одежд/Под ред. А. Я. Ту-

лаева. М.: Транспорт, 1977. 117 с.

 

 

конструкции земляного

полотна. М.:

Р у в и н с к и й

В.

И. Оптимальные

Транспорт, 1982.

165 с.

 

 

 

 

 

 

Руководство

по проектированию земляного полотна автомобильных дорог

яа слабых грунтах/Мннтрансстрой СССР. М.: Транспорт, 1978. 149 с.

С а р д а р о в

А. С. Архитектура

автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1986.

200 с.

 

 

М.,

Б а т р а к о в

О.

Т.,

П о к у т н е в Ю.

А. Дорожные

С и д е н к о В.

•одежды с парогидроизоляцнонными слоями. М.: Транспорт, 1980. 118 с.

С и л ь я н о в

В.

В.

Теория транспортных

потоков в проектировании дорог

и организации движения. М.: Транспорт, 1977. 303 с.

 

Синтетические текстильные материалы в транспортном строительстве/Под

ред. В. Д. Казарновского. М.: Транспорт, 1984. 160 с.

 

Т у л а ев

А.

Я.

Конструкция

и расчет дренажных устройств. М.: Транс­

порт, 1980. 192 с.

В.,

 

С к о р ч е н к о

В.

Ф. Автомобильные дороги и окружаю­

Х о м я к

Я.

 

щая среда. Киев: Вища школа, 1983. 160 с.

 

 

Х о м я к

Я. В. Организация дорожного движения. Киев: Вища школа, 1986.

272с.

Хо м я к Я. В. Проектирование сетей автомобильных дорог. М.: Транспорт,

3983. 207 с.

Ц ы т о в и ч Н. А. Механика грунтов. М.: Высшая школа, 1983. 288 с.

359

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

А

Автомобили:

внешние скоростные характеристи­ ки 41 габаритные размеры, нагрузки 13, 14

грузонапряженность 17 движение по криволинейному про­ дольному профилю 50—53

------ кривым в плане 63, 64

— на спусках — см. Торможение на спусках расчетные 14

режимы движения 98—100. См. также Транспортный поток сопротивление движению 34—39 тормоза 53 w

тяговые расчеты 39—43. См. также Динамические характеристики уравнение движения 41

устойчивость — см.

Устойчивость

автомобиля

 

Автомобильные магистрали 7 Автопоезда:

габаритные размеры 14 движение на кривых 76 тяговые расчеты 58—60 Аквапланнрование 44, 45

Аккумуляция ливневых вод 170-^173 Активное напряжение сдвига 331— 334

Б

Банкет 31, 32, 34 Бассейн — см. Водосбор

испарительный 144, 145

снегосборный 192, 193

Бетонные покрытия 298, 299. См. также Жесткие дорожные одежды Берма 289 Боковой увод шин 67, 68

Боковые канавы (кюветы) 29, 139— 142 Бровка земляного полотна 29. См.

также Возвышение бровки

В

Вертикальные кривые 25, 89—92 Видимость на дороге:

боковая 84 из условия обгона 81—83

на кривых в плане 70, 71, 84—87

------вогнутых 91, 92

расчетная 81

 

 

Вираж 77—81

 

 

Влажность грунта:

 

оптимальная 272

 

расчетная 312

земляного полотна

Водный

режим

120,

121,

134—138

 

Водоотвод:

138—144, 211

 

поверхностный

 

подземный 145—148. См.

также

Дрбняжи

141, 156—158,

161—

Водосбор

140,

166

 

 

сооружения — см.

Водопропускные

Мосты. Трубы

 

 

Возвышение бровки земляного полот­ на 134, 135

поверхности покрытия 136 Воздушная линия 22, 187, 188 Время реакции водителя 54, 55 Выемки 23

объемы 211—213

поперечные профили 32, 33

Г

Геологические условия проложения трассы 115 Геотекстиль 137 Гибкая линейка 235

Гидрологические условия 118

------ оценка 133, 134 Глубина промерзания 123, 126—128,. 337, 338

— критическая 338 Горная дорога 8 Городские дороги 200, 201

График распределения земляных масс 216—218 Грузонапряженность 17 Грунт в обойме 137 Грунтовые дороги 304

Грунтовый профиль 27, 28. См. также Продольный профиль Грунты:

виды 268—270

360

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/81848