Назначение расчетных прочностных и деформационных характеристик материалов конструктивных слоев
Для асфальтобетона и нагрузки А2 расчет асфальтобетона на сдвиг не производиться. Поэтому достаточно назначить характеристики для расчета на упругий прогиб и сплошность монолитных слоев.
В качестве материала покрытия принимаем горячий плотный мелкозернистый асфальтобетон типа Б марки 2 на битуме БНД 90/130.
В качестве материала нижнего слоя покрытия принимаем горячий пористый крупнозернистый асфальтобетонна битуме БНД 90/130.
Для верхнего слоя основания будем применять ПГС + битум.
Для нижнего слоя основания используем ПГС.
Характеристики материалов для устройства дополнительных слоев (песок мелкий) были получены в предыдущем разделе.
Все данные сведем в таблицу 1.7.2.
Таблица 1.7.2. – Значения расчетных характеристик
| Материал | Модуль упругости при температуре, МПа | Прочность на изгиб при 0˚С, МПа | Угол внутр. трения φ, о | Внутр. сцепле- ние С, МПа | Коэффи-циеты m и а | ||
| 0˚С | 10/20˚С | 50˚С | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| Горячий, плотный, м/з а/б типа Б, марки 2 на битуме БНД 90/130 | 3600 | 2400/ 1200 | 420 | 9.5 | 5,0;4,8 | ||
| Горячий, пористый, к/з а/б на битуме БНД 90/130 | 2200 | 1400/ 800 | 350 | 7.8 | 4,0;8,6 | ||
| 9ПГС+битум | 350 | 0,2 | |||||
| ПГС | 180 | 40 | 0,01 | ||||
| Щебень рядовой | 300 | 42 | |||||
| Песок мелкий | 100 | 31 | 0,003 | ||||
| Песок крупный | 130 | 35 | 0,004 | ||||
| Суглинок тяжелый | 49 | 18 | 0,022 | ||||
|
|
|
Выбор материалов для конструктивных слоев дорожной одежды.
Произведем выбор материала для устройства верхнего слоя основания из ПГС и щебня рядового.
При выборе материалов для слоя основания из имеющихся местных материалов, пригодных для устройства этого слоя, составляются двухслойные системы с одинаковым эквивалентным общим модулем упругости Еобщ (не выше наименьшего модуля упругости рассматриваемых материалов) и одинаковым модулем упругости полупространства, равным модулю упругости грунта земполотнаЕо, т.е. равнопрочные системы.
ПГС Щебень рядовой
Eэ=36МПа Eэ=36МПа
h1=? E1=180h2=? E1=300
Eо=18МПа Eо=18МПа
Принимаем Е0=18МПа.
Вычислим соотношения характеристик для слоя основания из ПГС:
Е0/Е1 =18/180=0,1; Еэ /Е1 = 36/180=0,2.
Вычислим соотношения характеристик для слоя основания из щебня рядового:
Е0/Е1 =18/300=0,06; Еэ /Е1 =36/300=0,12
Определим соотношения h/Д , используя номограмму и толщины слоев:
h1/Д = 0,43=>h1 = 17 см;
h2/Д = 0,35=>h2 = 14 см;
|
|
|
Определим стоимость слоев основания из заданных материалов с учетом найденных толщин, обеспечивающих их одинаковую прочность:
С1 = 17*14000=238000 руб/м3;
С2 = 14*21000=294000руб/м3 .
Из рассмотренных вариантов для дальнейшего проектирования основания принимаем ПГС.
Проектирование осушения дорожных одежд.
Полную толщину дренирующего слоя дорожной одежды hп (м) определяют по формуле:
hп=hm∙b∙Кс+hзап,
где hm - толщина слоя, определяемая по номограмме в зависимости от коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя (Кф) и объема воды, поступающей в основание проезжей части за сутки (q=5,2), м;
b -коэффициент, зависящий от длины пути фильтрации воды, равный 0,33 для дороги IV категории.
Кс - коэффициент, учитывающий снижение фильтрационных свойств материала фильтрующего слоя в процессе эксплуатации дорог, равный:
1,1…………………для сильнопучинистых и чрезмернопучинистых грунтов;
1,0……………………..…в остальных случаях.
Кф – коэффициент фильтрации , зависящий от вида песка:
Кф = 3,5м/сут - пески мелкие;
Кф = 11м/сут - пески крупные;
hзап-дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала и равная:
0,18-0,20 м…………………………………………. пески мелкие;
|
|
|
0,10-0,12 м…………………….…………………. пески крупные;
Во всех случаях полную толщину дренирующего слоя дорожной одежды следует принимать не менее 0,25 м.
Определим толщину дренирующего слоя из к/з песка (Кф = 11 м/сут):
hп=0,33*0,33*1,1+0,1=0,22м < 25 см, принимаем 25 см
Определим толщину дренирующего слоя из м/з песка (Кф = 3,5 м/сут):
hп=0,57*0,33*1,1+0,18=0,37м> 25 см, принимаем 37 см
Рассчитаем стоимость обоих слоев:
С1 = 12000*25=300000 руб/м3;
С2 = 8000*37=296000 руб/м3.
Дренирующий слой из песка мелкого дешевле, чем из песка крупного.
Расчет дорожной одежды по критерию упругого прогиба и оптимизация толщины слоев.
Конструкция дорожной одежды в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба при условии:
Еоб>Етiп 
,
где Еоб - общий расчетный модуль упругости конструкции, определяемый расчетом с помощью номограммы, МПа;
Етiп - минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;
Ктрпр- требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимается в зависимости от требуемого коэффициента надежности.
Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции дорожной одежды при SNр=94226 (авт) Етiп (МПа) вычисляют по формуле:
|
|
|
Еmin = 98,65 [lg(SNр) - c] =98,65* (lg94226 – 3,23)=172 МПа
где SNр - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды, авт.
с - коэффициент, зависящий от группы нагрузки (для группы нагрузки А2с=3,23)
Независимо от результата расчета по формуле выше, требуемый модуль упругости дорожной одежды должен быть не менее указанноговтаблице.
Ефакт>Етр
Т.к. в таблице для нагрузки А2 и дороги IV-ой категории значение Етр отсутствует, примем: Етр=Еmin=172 МПа.
Значение Ктрпр примем по таблице. В нашем случае оно составит0,9.
Окончательно принимаем Еобщ=Ктрпр * Етр =172*0,9=155 МПа
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 431; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!