Реконструкция и инженерное обустройство автомобильной дороги, страница 3

4.3 Расчет усиленной дорожной одежды по упругому прогибу

Усиление существующей  дорожной одежды производим путем добавления двух слоев асфальтобетонной смеси толщиной по 3 см каждый (нижний слой – крупнозернистый асфальтобетон, верхний слой ­– мелкозернистый асфальтобетон). Конструкция усиленной дорожной одежды представлена на рисунке  4.2

 

Рисунок 4.2 – Конструкция усиленной дорожной одежды.

Прочностные характеристики принимаем по [2, стр.30, приложение А] и сводим в таблицу 4.2

Таблица 4.2 – Прочностные характеристики материалов для усиленного варианта дорожной одежды.

Определяем общий модуль упругости на поверхности 5-го слоя

,         .

По номограмме находим   = 0,58,

Е_общ = 0,58·Е₄ = 0,58·120 = 69,6 МПа

Определяем общий модуль упругости на поверхности 4-го слоя

 ,        .

По номограмме находим   = 0,30,

Е_общ = 0,30∙Е₃ = 0,30·500 = 150 МПа

Определяем общий модуль упругости на поверхности 3-го слоя

 =  = 0,14,         =  = 0,13.  

По номограмме находим     = 0,15,

Е_общ = 0,15∙Е₂ = 0,15∙1200 = 180 МПа

Определяем общий модуль упругости на поверхности 2-го слоя

 =  = 0,08,             =  = 0,10 

По номограмме находим        = 0,12,

Е_общ = 0,12∙Е₂ = 0,12∙1800 = 216 МПа

Определяем общий модуль упругости на поверхности 1-го слоя

 =  = 0,08,             =  = 0,08.

По номограмме находим        = 0,09,

Е_общ = 0,09∙Е₁ = 0,09∙2600= 234 МПа.

Коэффициент прочности по упругому прогибу .

Так как полученный коэффициент прочности больше минимального требуемого значения К_пр=0,85 [2,стр.7б таблица 2], следовательно, существующая конструкция дорожной одежды удовлетворяет требованиям прочности по упругому прогибу.

4.4 Расчет усиленной дорожной одежды на морозоустойчивость

Суммарная толщина дорожной одежды соответствует морозному пучению, не превышающему допустимого значения, определяется по формуле:

,                      (4.4)

где   z –глубина промерзания, z = 0,73 по [4];

f_пуч – допустимая глубина пучения, f_пуч = 0,04;

к_пуч – коэффициент пучения;

l₁ – коэффициент теплопроводности дорожной одежды, по расчёту;

l₂ – коэффициент теплопроводности грунта, для суглинка l₂= 1,8 .

  ,                                (4.5)

где b - коэффициент, учитывающий условия увлажнения, b = 1,5;

g - коэффициент, учитывающий тип поперечного профиля земляного полотна,    g = 1,5;

a - климатический коэффициент, определяющийся по карте изолиний, a= 35˚;

к_л - коэффициент, учитывающий пучение земляного полотна, к_л = 2.

.

Коэффициент теплопроводности дорожной одежды определяется как суммарная теплопроводность всех слоёв:

.                  (4.6)

Коэффициент теплопроводности для:

-  асфальтобетона плотного l₁ = 1,1;

-  асфальтобетона пористого l₂ = 1,4  ;

-  щебня обработанного вяжущим l₃ = 1,6 ;

-  укрепленного грунта l₄ = 1,8;

-  песка среднего l₅ = 2,0 .

 ;

м

Для дорожной одежды фактическая толщина превышает расчётную из условия морозоустойчивости и нет необходимости устройства морозозащитного слоя.

5 Реконструкция искусственных сооружений

5.1 Расчет ливневого стока

На реконструируемой автомобильной дороги иметься 2 малых водопропускных сооружения: железо-бетонные трубы с отверстием 1,0 на ПК93+00 и ПК113+50.

Расход воды при ливневом стоке определяется по формуле

                              ,                                         (5.1)

где  ψ – геоморфологический коэффициент, зависящий от рельефа поверхности    бассейна, согласно [5, стр. 38 прилож. А].

 h – слой стока, мм, зависящий от ливневого района, категории почв на впитываемость, вероятности превышения расчетных расходов и времени водоотдачи t, h=34 мм;

 z – потери слоя стока на смачивание растительности и заполнение впадин микрорельефа, z=10 мм;

 F –    площадь бассейна, км²;

 k –     коэффициент шероховатости лога и склонов, k = 1,6, согласно                        [5, табл. 3.3 - 3.5]

 γ – коэффициент учета неравномерности выпадения дождя на бассейне, зависящий от длины бассейна;

 δ  –  коэффициент уменьшения расхода воды при наличии на бассейне озер и болот.

Расчет стока производим по номограмме [5,рисунок 3.1]. Расчет представим в табличной форме.

Таблица 5.1 – Расчет ливневого стока у водопропускных сооружений.

Существующие железобетонные трубы не могут пропустить расчетные расходы воды, в связи с этим производим демонтаж старых и устройство новых малых водопропускных сооружений.