Прогноз темпа (риска) разрушения дорожной одежды

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 3Следующая ⇒

Риск (темп) разрушения дорожной одежды во времени является качественной инженерной характеристикой конструкции и в соответствии с теорией вероятности определяется выражением

, (1.6)

где S_р – площадь разрушенной части конструкции на участке дороги за период времени t, м²;

S_о – общая площадь конструкции дороги на участке, м².

Риск разрушения дорожной одежды связан с уровнем надежности (К_Н ) следующим соотношением

. (1.7)

Например, если за период эксплуатации t риск разрушения дорожной одежды равен 0,05 (на каждые 100 м² покрытия приходится 5 м² разрушения), то уровень надежности данной дорожной одежды через t лет после строительства или усиления составит К_Н = 1-0,05=0,95.

1. Риск разрушения дорожной одежды на момент обследования определяют по следующей зависимости

, (1.8)

где и – см. формулы (1.3) и (1.5);

– минимальный модуль упругости дорожной одежды, при котором риск разрушения равен 50%, МПа;

– среднее квадратическое отклонение минимального модуля упругости, МПа.

Последовательность определения риска разрушения дорожной одежды на момент обследования ( r )

1) Устанавливают коэффициент вариации требуемого модуля упругости ( ), который зависит от точности прогнозирования состава и интенсивности движения. Параметр принимают в зависимости от продолжительности прогнозируемого периода (см. п.3 задания) и типа дорожной одежды (см. п.2 задания) по табл. 1.3.

Таблица 1.3 - Расчетные значения коэффициента вариации требуемого модуля упругости

Продолжительность прогнозируемого периода, годы	Значения для дорожных одежд типа
Продолжительность прогнозируемого периода, годы	переходного	облегченного	капитального
1-3	0,03-0,05	-	-
4-6	0,06-0,07	0,06-0,07	-
7-9	0,08-0,09	0,08-0,10	-
10-13	-	0,11-0,15	0,13-0,15
14-17	-	-	0,16-0,17
18-22	-	-	0,18-0,19

Примечание: при левых значениях параметра t следует принимать левые значения параметра ; при правых значениях параметра t – правые значения ; при промежуточных значениях t следует интерполировать значения параметра .

2) Определяют среднее квадратическое отклонение требуемого модуля упругости в связи с ошибками прогнозирования интенсивности и состава движения

. (1.9)

3) Устанавливают значение минимального модуля упругости, при котором разрушение одежды будет достигать 50%, по формуле (при 0,2)

. (1.10)

При =0,2 используется другая зависимость при определении параметра

. (1.11)

4) Вычисляют среднее квадратическое отклонение минимального модуля упругости по формуле

. (1.12)

5) Определяют риск разрушения дорожной одежды на момент обследования каждого характерного участка по формуле (1.8).

Результаты расчета сводят в табл. 1.4.

Таблица 1.4 - Результаты расчета

Номер участка									r
I
II

Выводом служит установление площади разрушения каждого участка автомобильной дороги относительно общей площади данного участка.

2. Риск (темп) разрушения дорожной одежды спустя t лет после ее обследования устанавливают по следующей зависимости:

, (1.13)

где и - см. формулы (1.10) - (1.12);

- приведенное к расчетной температуре среднее значение эквивалентного (общего) модуля упругости спустя t лет после обследования дорожной одежды, МПа;

- среднее квадратическое отклонение эквивалентного (общего) модуля упругости после периода эксплуатации дорожной одежды, МПа.

Последовательность определения риска разрушения дорожной одежды спустя t лет после ее обследования ( )

1) Устанавливают коэффициент вариации эквивалентного модуля упругости, соответствующий текущему году эксплуатации t по формуле

, (1.14)

где - см. формулу (1.5);

- коэффициент, учитывающий снижение однородности эквивалентного модуля упругости во времени, 1/годы.

В формуле (1.14) значения параметра t следует перебирать в течение всего прогнозируемого периода (см. п.3 задания). Например, в п.3 задания для нулевого варианта t =1÷18, для первого варианта t =1÷13, для второго варианта t =1÷18 и т.д. В результате будут получены значения коэффициентов вариации эквивалентного модуля упругости от до для нулевого варианта, от до для первого варианта и т.д.

По результатам натурных исследований установлено, что на коэффициент оказывает влияние уровень загрузки дороги движением и влажность рабочего слоя земляного полотна в расчетный (весенний) период года. Поэтому параметр определяют в зависимости от величины коэффициента вариации требуемого модуля упругости, капитальности дорожной одежды и влажности рабочего (активного) слоя земляного полотна в весенний период года по табл. 1.5-1.7.

Таблица 1.5 - Расчетные значения коэффициентов g для капитальных дорожных одежд с усовершенствованным покрытием

	Коэффициенты g при весенней влажности грунта земляного полотна, в долях от W_Т
	0,50	0,60	0,70	0,75	0,80	0,85	0,90	0,95
0,19	0,028	0,029	0,030	0,034	0,043	0,061	0,092	0,185
0,18	0,024	0,024	0,025	0,028	0,036	0,051	0,074	0,158
0,17	0,020	0,020	0,021	0,024	0,029	0,041	0,062	0,130
0,16	0,017	0,0175	0,018	0,020	0,024	0,034	0,051	0,102
0,15	0,014	0,0146	0,0152	0,016	0,020	0,028	0,041	0,083
0,14	0,012	0,0124	0,0128	0,015	0,017	0,023	0,034	0,066
0,13	0,010	0,0104	0,0108	0,011	0,014	0,020	0,028	0,055

Таблица 1.6 - Расчетные значения коэффициентов g для облегченных дорожных одежд с усовершенствованным покрытием

	Коэффициенты g при весенней влажности грунта земляного полотна, в долях от W_Т
	0,50	0,60	0,70	0,75	0,80	0,85	0,90	0,95
0,15	0,042	0,045	0,050	0,057	0,068	0,098	0,162	0,332
0,14	0,038	0,039	0,042	0,049	0,058	0,082	0,139	0,285
0,13	0,033	0,034	0,035	0,039	0,049	0,071	0,119	0,241
0,12	0,029	0,030	0,031	0,032	0,041	0,058	0,095	0,201
0,11	0,024	0,025	0,027	0,028	0,034	0,051	0,080	0,164
0,10	0,022	0,0225	0,023	0,024	0,029	0,044	0,069	0,136
0,09	0,019	0,0195	0,020	0,021	0,024	0,036	0,058	0,110
0,08	0,017	0,0175	0,018	0,019	0,021	0,030	0,049	0,094
0,07	0,016	0,0165	0,017	0,018	0,019	0,029	0,041	0,083
0,06	0,015	0,0155	0,016	0,017	0,018	0,024	0,028	0,078

Таблица 1.7 - Расчетные значения коэффициентов g для дорожных одежд переходного типа с щебеночным и гравийным покрытием

	Коэффициенты g при весенней влажности грунта земляного полотна, в долях от W_Т
	0,50	0,60	0,70	0,75	0,80	0,85	0,90	0,95
0,09	0,376	0,409	0,470	0,522	0,671	0,940	1,253	1,880
0,08	0,320	0,345	0,382	0,440	0,550	0,733	1,000	1,466
0,07	0,276	0,290	0,325	0,376	0,473	0,592	0,790	1,104
0,06	0,240	0,252	0,284	0,325	0,410	0,503	0,640	0,866
0,05	0,211	0,221	0,251	0,285	0,361	0,436	0,560	0,705
0,04	0,188	0,199	0,224	0,257	0,321	0,393	0,480	0,615
0,03	0,170	0,181	0,206	0,234	0,234	0,358	0,425	0,523

Результаты расчета параметра сводят в табл. 1.8.

2) Вычисляют среднее значение эквивалентного (общего) модуля упругости , приведенное к расчетной температуре, спустя t лет после обследования дорожной одежды по формуле

, (1.15)

где , , - см. формулы (1.3), (1.5) и (1.14);

- коэффициент, принятый по табл. (1.5)-(1.7).

Результаты расчета параметра сводят в табл. 1.8. По полученным данным строят график зависимости изменения эквивалентного модуля упругости во времени для каждого участка дороги. По оси абсцисс откладывают годы эксплуатации (t), по оси ординат - величины .

3) Определяют среднее квадратическое отклонение эквивалентного (общего) модуля упругости после t лет эксплуатации дороги по формуле

. (1.16)

Результаты расчета параметра сводят в табл. 1.8.

4) Значения минимального модуля упругости (Е_М) и среднего квадратического отклонения этого показателя (σ_М), установленные по формулам (1.10) – (1.12), не меняются за годы эксплуатации (t), так как они являются расчетными параметрами формулы (1.13) и не зависят от срока службы конструкции. Поэтому параметры Е_М и σ_М переносят из табл. 1.4 в табл. 1.8 без изменения для первого и второго участков.

5) Определяют темп разрушения дорожной одежды спустя t лет эксплуатации дороги по формуле (1.13).

Результаты расчета сводят в табл. 1.8

Таблица 1.8 - Результаты расчета

Номер участка	t
I	1
	i
	t
II	1
	i
	t

По полученным данным строят график зависимости изменения темпа разрушения дорожной одежды во времени = F( t) для каждого участка автомобильной дороги. При этом на оси абсцисс откладывают годы эксплуатации (t), а по оси ординат темп разрушения ( ).

В выводе отмечают, какова площадь разрушения каждого участка дороги относительно общей площади данного участка на последний год прогнозирования.

Дата добавления: 2021-07-19; просмотров: 105; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!