Проект реконструкции автомобильной дороги Усть-Волчиха-граница Михайловского района на участке КМ3-КМ6

Учитывая опыт строительства и данные технико-экономической части принимаем облегченный тип покрытия. В проекте рассмотрено 2 варианта дорожной одежды:

1 вариант:

Покрытие: холодный плотный щебеночный мелкозернистый асфальтобетон I марки, тип Б_х, толщиной 8см.

Основание:

Верхний слой – черный щебень, уложенный по способу заклинки, толщиной 10см;

Нижний слой – гравийно-песчаная смесь С₃, толщиной 30см.

Грунт земляного полотна – песок средней крупности

Общая толщина дорожной одежды – 48см.

2 вариант:

Покрытие: Верхний слой – горячая плотная мелкозернистая асфальтобетонная смесь тип Б II марки, толщиной 5 см;

Нижний слой – горячий пористый крупнозернистый асфальтобетон тип Б II марки, толщиной 7 см.

Основание:

Верхний слой –щебеночная смесь С₄, толщиной 30см;

Нижний слой – гравийно-песчаная смесь С₃, толщиной 30см.

Грунт земляного полотна – песок средней крупности

Общая толщина дорожной одежды – 72см.

Конструкция дорожной одежды запроектирована со следующими параметрами и показателями:

1.  Ширина проезжей части                    – 7,0 м

2.  Ширина обочин                                  – 2,5 м

3.  Число полос движения                       – 2 шт.

4.  Поперечный уклон проезжей части  – 20%

5.  Поперечный уклон обочин                – 40%

6.  Общая площадь дорожной одежды  – 32 086, 94 м²

Расчет дорожной одежды

Расчет производим по ОДН 218.046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд».

Для проектируемой дороги за расчетный тип принимаем автомобили группы А со следующими параметрами:

Статическая нагрузка на одиночную ось – 100 кН.

Среднее давление на покрытие от заднего колеса – 0,6 Мпа.

Расчетный диаметр следа колеса движущегося автомобиля – 37 см.

Легковое движение в расчете дорожной одежды не учитывается:

Грузовое движение разделяется по нагрузке на ось:

Легкие (до 2 тонн)-23%=385авт/ сут;

Средние (2-5 тонн)-52%=872 авт/ сут;

Тяжелые (5-8 тонн)-25%=419 авт/ сут;

Грузовые автомобили и автобусы приводим к расчетному автомобилю:

                                 (2.6.1)

f_пол – коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение нагрузки для двух полосных дорог (0,55)

n – общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока.

N_m – число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств марки «М».

S_m – суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства марки «М» к расчетной нагрузке.

Nр=0,55(385х0,005+872х0,2+419х0,7+120х0,7)=304 авт/сут.

Определяем суммарная расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы:

ΣNр=0,7хNрх Кс/q^(Tсл-1)  ТрдгхКn(2.6.2)

где, Трдг – расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному соотношению;

Кn – коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднеожидаемого;

Кс – коэффициент, суммирования.

Кс=q^Тсл-1/q-1                                           (2.6.3)

где Тсл- расчетный срок службы;

q- показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобилей по годам:

Трдг=150; Тсл=15; Кn=1.26; Nр=13; q=1.03; Кс=1.03¹⁰-1/1.03-1=18,6

ΣNр=0,7х304х(18,6/1,51)х150х1,26=495415

Конструкция дорожной одежды в целом удовлетворяют требованиям прочности и надежности по величен прогиба при условию:

Еоб≥ЕminхК^пр_тр                                                                        (2.6.4)

где, Е_об- общий расчетный модуль упругости конструкции, мПа:

Е_min – минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, мПа;

К^пр_тр – требуемый коэффициент прочности по критерию упругого прогиба, принимаемой в зависимости от требуемого уровня надежности.

Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по эмпирической формуле

Еmin=98,68[lоg495415-3.55]=212 мПа                               (2.6.5)

Расчет дорожной одежды по допустимому прогибу.

Конструкция дорожной одежды удовлетворяет требованиям надежности и прочности по критерию упругого прогиба, если:

                                              (2.6.6)

Назначаем конструкцию дорожной одежды:

Вариант – 1:

·  холодный плотный щебеночный мелкозернистый асфальтобетон I марки, тип Б_х, толщиной 8см;

·  черный щебень, уложенный по способу заклинки, толщиной 20см;

·  гравийно-песчаная смесь С₃, толщиной 30см;

·  грунт земляного полотна – песок средней крупности

По ОДН 218.046-01 определяем модули упругости слоёв дорожной одежды и грунта земляного полотна.

Послойно рассчитываем конструкцию дорожной одежды с помощью номограммы:

		Еmin = 212 МПа
h 1 = 8 см	Е1 = 1300 МПа	Е′ = 325 МПа
h 2 = 10 см	Е2 = 900 МПа	Е′′ = 252 МПа
h 3 = 30 см	Е2 = 250 МПа	Е′′′ = 180 МПа
	Егр = 120 МПа

Определяем значение модуля упругости на границе грунта и 3 слоя:

; ; значение ; тогда МПа

Определяем значение модуля упругости на границе 3 и 2 слоя:

; ; значение ; тогда  МПа

Определяем значение модуля упругости на границе 2 и 1 слоя: