Проектирование участка дороги, расположенного в Нижегородской области (категория дороги – IV, расчетная скорость – 80 км/ч)

Согласно технической категории и принятого типа покрытия расчет ведется на движение, которое ожидается к концу срока до очередного капитального ремонта. Этот срок принимается для дорог с покрытием усовершенствованно-облегченным – 10 лет .

Для рассматриваемого примера принимаем m₂₀ = 3,87

m₁₀ = 1,97

Согласно формулы (2) для рассматриваемого примера:                                                            N_сум.n. = 837/3,87*1,97 = 426,07 авт./сут.

Согласно инструкции [3] полученную суммарную интенсивность движения пересчитываем на одну полосу движения в зависимости от числа полос движения проезжей части:

- для однополосной       (3)

- для двухполосной и трехполосной         (4)

- для четырехполосной       (5)

Автодорога IV технической категории имеет две полосы движения и поэтому

N_расч. = 0,7*426,07 = 298,25 авт./сут

5)  Определяют расчетную, приведенную к расчетному автомобилю, интенсивность движение по формуле:

   (6), где

P₁, P₂, …, P_n – относительная часть автомобилей разных марок в общем составе движения, принимается в долях процента (согласно задания)

МАЗ 5165 – 0,05; УРАЛ 4320 – 0,15; ЗИЛ 133Г1 – 0,2 ;КАМАЗ 5511 – 0,2;         МАЗ 503А – 0,2 ;Автобусы ЛАЗ 4202 – 0,1; легковые не учитываются

S₁, S₂, …, S_n – коэффициент  приведения автомобилей разных марок к расчетному автомобилю (прил. 3 таблица 7.2)

Для рассматриваемого примера:

6) Минимальный модуль упругости   принимают  по табл.4 в зависимости от категории дороги , количества автомобилей па одну полосу движения и типа покрытия.                                                                                                            

Таблица 4

Минимально допустимое значение модуля упругости

Например:

125 МПа – для облегченного типа покрытия

7)  Определяют требуемый модуль  упругости  в зависимости  от группы расчетного автомобиля и расчетной  приведенной интенсивности движения .    Для рассматриваемого примера: 210 МПа так как >, то  принимаем =210 МПа для проектируемой дорожной одежды.

2.3  Назначение вариантов конструкции дорожной

одежды  и расчет по упругому  прогибу

Варианты конструкции дорожной одежды следует принимать по типовому альбому  [4] в соответствии с намеченным типом покрытия, требуемым модулем упругости, дорожно-климатической зоной, типом местности по характеру  увлажнения, видом грунта земляного полотна, наличием  дорожно-строительных материалов. Каждый слой дорожной одежды имеет свой модуль упругости, соответствующий  материалу, из которого он устроен и характеризующий жесткость слоя, его прочность.

Расчеты конструкции дорожной одежды сводим в табл. 5.6. Прочность  многослойной дорожной одежды характеризует общий модуль упругости Е_общ.,  который  равен требуемому модулю упругости Е_мр.

1) Расчет конструкции дорожной одежды по упругому прогибу I-го варианта.

Таблица 5

2) Расчет конструкции дорожной одежды по упругому прогибу II-го варианта.

Таблица 6

Последовательность расчёта

После подбора конструкций дорожной одежды (2-ух вариантов) приступают к поверочному расчету по упругому прогибу с установлением необходимой толщины песчаного подстилающего слоя, пользуясь номограммой .

Пример расчета варианта I:

а) отношение  ;  ;

по номограмме:    Е’_общ = 0,18*1000 = 180 МПа – общий модуль упругости на поверхности второго слоя.

б) отношение;   ; по номограмме  находят  

Е’’_общ = 700*0,22 = 154 МПа общий модуль упругости на поверхности 3-го слоя.

в) отношение    ;  ; по номограмме находят  

Е’’_общ = 300*0,26 = 78 МПа общий модуль упругости на поверхности четвертого слоя.

г) толщина песчаного слоя неизвестна h₄ - ?

отношение  ; , по номограмме находят      ;  h₄ = 1,13*32 = 36,16 см ≈ 37 см.

д) Определяют общую толщину дорожной одежды по формуле:

  (7), где:

 - толщина слоев дорожной одежды.

h_д/0 = 4 +5 + 15 + 37 = 61см

Пример расчёта варианта II:

а)

отношение                    

по номограмме находят     

E’_общ  = 0,21*900 = 189 МПа - общий модуль упругости на поверхности второго слоя.

б) отношение                                                       

по номограмме

E’_общ  = 0,19*700=133 -общий модуль упругости на поверхности 3-го слоя.

в)отношение  ;       

по номограмме прилож.3 рис.1   

E_общ=  0,19*400 = 76 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  ;

по номограмме:   h₄ =1,3*32 = 41,61≈ 42 см толщина песчаного слоя.

д) определяют общую толщину дорожной одежды варианта II

h_д/0 = 4 + 8 + 15 + 42 = 69 см.

2.4. Сравнение вариантов дорожной одежды

сравнение вариантов выполняют 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

   (8), где

С₁, С₂,…, С_n – стоимость слоев дорожной одежды по укрупненным