Поверочный расчет по упругому прогибу с установлением необходимой толщины песчаного подстилающего слоя

5.1. 4. Последовательность расчёта

После подбора вариантов конструкций дорожной одежды приступаем к поверочному расчету по упругому прогибу с установлением необходимой толщины песчаного подстилающего слоя, пользуясь номограммой [  ].

Вариант I

а)     отношение  h₁/D= 4/37=0,11     Е_тр/Е₁=Е_общ./Е₁=221/2400=0,09

по номограмме [  ] находим     Е^¢_общ /Е₁ = 0,075;   Е^¢_общ=0,075*2400 =  180 МПа – общий модуль упругости на поверхности второго слоя.

Б)     отношение  h₂/D = 8/37= 0,22     Е^¢ _общ./Е₂ =180/1500 = 0,12;  по номограмме [  ]  Е^¢¢_общ/Е₂ = 0,08;  Е^¢¢_общ = 0,08*1500 =120   МПа – общий модуль упругости на поверхности третьего слоя.

В) отношение     h₃/D = 16/37= 0,43     Е^¢¢ _общ./Е₃=120/600 = 0,24; по номограмме [  ]  Е^¢¢_общ/Е₂ = 0,08     Е^¢¢¢ _общ./Е₃ =  0,16; Е^¢¢¢_общ = 0,16*600 =96   Мпа – общий модуль упругости на поверхности третьего слоя. 

Г) Толщина песчаного слоя неизвестна, отношение  - ? Общий модуль упругости на поверхности земляного полотна равен модулю упругости грунта – Е_гр. Отношение Е_гр/  Е₄ =  45/120 = 0,37  ; Е^¢¢¢ _общ/  Е₃ =  96/120 = 0,80 по номограмме [  ] h₄ / D = h₄ = 1,0*37 = 37 см толщина песчаного слоя.

Д) Определяют общую толщину дорожной одежды по формуле (  ):

  (   ), где:  - толщина слоев дорожной одежды.

Вариант Ih_д/0 = 4 + 8 + 16 + 37 = 65 см.

Вариант II:

а) отношение  h₁/D= 5/37=0,13     Е_тр/Е₁=Е_общ./Е₁=221/2400=0,09; по номограмме [  ]

   Е’_общ = 0,06*2400 = 160 Мпа –     общий модуль упругости на поверхности второго слоя.

Б) отношение  h₂ / D = 8 / 37= 0,22     Е^¢ _общ. / Е₂=160 / 1500 = 0,11; по номограмме [  ]; Е^¢¢ _{общ. /}  Е₃ =  0,07;  находим  Е^¢¢_общ= 0,07*1500 = 112 Мпа – общий модуль упругости на поверхности третьего слоя.

В) отношение  h₃ / D = 15 / 37= 0,41    Е^¢¢ _общ. / Е₃=112 / 400 = 0,28; по номограмме [  ]; _. Е^¢¢¢ _{общ /}  Е₃ =  0,12;   Е^¢¢¢ _общ = 0,10*400 = 50 Мпа  - общий модуль упругости на поверхности четвертого слоя.

Г) толщина песчаного слоя неизвестна h₄ - ? Общий модуль упругости на поверхности земляного полотна равен модулю упругости грунта  - Е_гр; отношение находят  Е_гр/  Е₄ =  45/120 = 0,37  ; Е^¢¢¢ _общ/  Е₃ =  50/120 = 0,42 по номограмме [  ];  h₄ / D = 0,28  h₄ = 0,28*37 = 30 см толщина д) определяют общую толщину дорожной одежды  варианта II

h_д/0 = 5 + 8 + 15 + 30 = 58,0 см.

5.2.  Сравнение вариантов дорожной одежды

Сравнение вариантов выполняем по суммарным затратам, приведенным к исходному году. Суммарные приведенные затраты включают в себя следующие основные затраты:

1)  капитальное вложение в строительство дорожной одежды – К₀ – определяют по формуле (  ):

   ( ),

Где С₁, С₂,…, С_n – стоимость слоев дорожной одежды по укрупненным показателям 1000 м²; h₁, h₁,…,h₁ – толщина слоев дорожной одежды.

Вариант IК₀₁ = 4*0,38 + 8* 0,32 + 16* 0,14 + 25*0,059 = 1,52 + 2,56 +

2,24 + 1,48 = 7,8 тыс. руб.

 Вариант I1   К₀₂ = 5* 0,38 + 8* 0,19 + 15* 0,12 + 30* 0,059 = 1,9 +

+ 1,9 + 1.8 +1.77 = 7,37 тыс. руб.

Суммарные приведенные затраты на капитальный ремонт дорожной одежды определяют по формуле (  ):

   (  ), где n – количество капитальных ремонтов за срок сравнения; К_к.р. – затраты на капитальный ремонт;  – коэффициент приведения затрат будущих лет к исходному году; = 0,8 – нормативный коэффициент приведения принимают одинаковым для всех типов покрытия.

Покрытие асфальтобетонное в варианте I и варианте II, поэтому принимают суммарные приведенные затраты на капитальный, средний, текущий ремонт и содержание одинаковыми.

Суммарные приведенные затраты на средний ремонт дорожной одежды определяют по формуле (  ):

   (  ), где m – количество средних ремонтов за срок сравнения;  – затраты на средний ремонт;  – год осуществления среднего ремонта.

Суммарные приведенные затраты на текущий ремонт и содержание дорожной одежды определяют по формуле ( ):

   (  ), где  – срок сравнения;  – затраты на текущий ремонт и содержание (8, прил. 17); t – период года от года приведения затрат до года, когда эти затраты осуществляются.

Для каждого варианта дорожной одежды суммарные приведенные затраты на 1000 м² определяют по формуле ( ):

 (  ), где = 0,12 – нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, принимают одинаковым для всех конструкций дорожной одежды.

Чем меньше суммарные приведенные затраты, тем экономичнее вариант.

Год приведения затрат – 2006 год (срок окончания строительства),

Межремонтные сроки:  для капитального ремонта – 18 лет; для среднего ремонта – 6 лет;  текущий ремонт и содержание проводятся каждый год.

Суммарные приведенные затраты на 1000 м²  по вариантам составили:

Вариант