Строительство участка автомобильной дороги Могилев-Чериков км72…км75 (расчетная интенсивность движения - 4000 авт./сутки, расчетная скорость движения - 100 км/час), страница 18

          К_кн – коэффициент учета кратковременности и повторности нагружения на дорогу;

К_кн=λΣNp^-1/m=8.2·259860^-1/4.3=8.2*(1/18.27)=0.45.

 где   λ – коэффициент, учитывающий повторность нагружений в нерасчетный период гола (Приложение Б)  λ = 8,2    т.6,1[2] ; 

          m - показатель усталости материала.(Приложение Б) m=4.3(т.5,1[2]);

          Np – число накопленных осей,приложенных к расчетной точке на поверхности дорожной конструкции за расчетный срок службы.

R_доп=8·(1-1,71·0,1)·0,8·0,8·0,45=1,91мПа

Условие прочности К_пр·δ≤R_пред

R_доп/δ_ч=1,91/1,3=1,47>К_пр=1,0

Условие прочности выполнено.

6.   Расчет сопративления растяжению песчано-гравийной смеси, обработанной вяжущим.

    Определение среднего значения модуля упругости вышележащих слоев:

Е_ср=(Е₁·h₁+Е₂·h₂)/(h₁+h₂)=(4500·6+2800·8)/(6+8) =3529мПа

    Расчетное значение модуля упругости слоя Е_р=350мПа

    Растягивающее напряжение в слое.

Е₁/Е₂= Е_ср/ Е_р=3529/350=10,08       Е₂/Е₃= Е_р/ Е_общ=350/86=4,07

Σh/Д=32/39=0,82

    По номограмме (рис.6,8[2]) определяем растягивающее напряжение δ_ч=0,25мПа

δ_ч= δ_ч·р· К_б=0,25·0,6·1,0=0,15мПа

К_б=1,0 (п.6,10[2])

    Допускаемое растягивающее напряжение.

  R_доп=0,28мПа

Итак ,  R_доп/ δ_ч=0,28/0,15=1,87> К_пр=1,0

Условие прочности выполнено.

7.   Расчет дренирующего слоя.

    Для осушения дорожной одежды по рабочему слою земляного полотна укладывают дренирующий слой с водоотводящими устройствами.

Дренирующий слой устраивают на дорогах с земляным полотном, сложенным из пучинистых грунтов, пылеватых песков, пылеватых и тяжелых супесей и др.

    Во всех случаях дренирующий слой следует устраивать толщиной не менее 20см. Дренирующий слой можно устраивать из песка среднезернистого.

    Дренирующий слой устраиваем с коэффициентом фильтрации песка средней крупности К_ф=7,5м/с.

    Объем воды поступающий в дорожное основание (земляное полотно устраиваем из песка пылеватого) q=5п/м²  

    Полную толщину дренирующего слоя дорожной одежды h_пм, определяем по формуле:

h_п=h_m·b·К_с+h_зап

где   h_m – толщина слоя, определяемая по номограмме (рис.7,1) в зависимости от коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя  К_ф и объема воды, поступающей в основание проезжей части за сутки h_m=0,32м ;

         b – коэффициент, зависящий от длинны пути фильтрации воды b =0,4 (п.7,2.3[2]);

         К_с – коэффициент, учитывающий снижение фильтрационных свойств материала фильтрирующего слоя в процессе эксплуатации дороги К_с=1,0 (п.7,2.3[2]);

   h_зап – дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала (песка средней крупности);

h_зап=0,14…0,15 (п.7,2.3[2]).

    Полная толщина дренирующего слоя.

h_п=0,32·0,4·1+0,14=0,27м.

    Толщина дренирующего слоя по расчету равна 30 см, т.е. больше требуют толщены и поэтому осушение и морозозащитность обеспечивается.

8.  Расчет на морозоустойчивость дорожной одежды.

    Суммарная толщина дорожной одежды соответствующая морозному пучению не должна превышать допустимого значения.

Н_мор=[Z-100(f_пуч/К_пуч)]·(λ₁/λ_гр)

где     Z - глубина промерзания ;

          f_пуч - допустимая глубина пучения;

          К_пуч - коэффициент пучения;

           λ₁ - коэффициент теплопроводности дорожной одежды;

           λ_гр - коэффициент теплопроводности грунта.

    Определяем коэффициент пучения:

К_пуч=(100β·γ·К_л)/λ

где β – коэффициент, учитывающий условие увлажнения β=1,5 (для сырых мест с затрудненным водоотводом);

       λ – коэффициент учитывающий климатические условия λ=50мм²/сут;

      К_л – коэффициент учитывающий пучение земляного полотна для песка пылеватого – 2…4 ;

      γ – коэффициент учитывающий тип поперечного профиля  γ=1,5 (для малых насыпей и выемок).

К_пуч=(100·1,5·1,5·2)/50=9

    Коэффициент теплопроводности дорожной одежды                                  λ=(λ₁·h₁+λ₂·h₂+λ₃·h₃+λ₄·h₄)/(h₁+h₂+h₃+h₄)=(1,4·6+1,25·8+2,02·18+1,91·30)/(6+8+18+30)=(8,4+10+36,36+57,3)/62=112,06/62=1,8

где h₁…h_н –толщина слоев;

       λ₁…λ_н – теплопроводность слоев дорожной одежды.

Н_мор=(1,35-100·(0,04/9))·(1,8/2,2)=0,74м