Обоснование выбора варианта автомобильной дороги (стр. 8 из 10)

В соответствии со СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги» Орловская область относится к III₃ дорожно-климатической зоне. Эта зона характеризуется значительным увлажнением в отдельные годы. Значительное увлажнение весной и осенью, в отдельные годы коэффициент увлажнения составляет 1-0,6. Грунтовые воды в этой зоне залегают глубоко.

Грунтовые условия местности: песок пылеватый, относящийся к IV группе грунтов по степени пучинистости: сильнопучинистый, относительное морозное пучение образца 7-10 % . Среднее значение относительного морозного пучения при промерзании 1,5 м составляет 2-4%. Грунтовые воды не влияют на увлажнение верхней толщи. Грунтовые воды залегают ниже глубины промерзания не менее чем на 1,0 м.

3,0

2,8(УГВ)

Первая схема увлажнения рабочего слоя – атмосферные осадки. ( СНиП 2.05.02-85, табл.13). Для насыпей на участках местности 1-го типа по условиям увлажнения при возвышении поверхности покрытия над уровнем поверхностных и грунтовых вод или над поверхностью земли, более чем в 1,5 раза превышающем требования табл.21 СНиП 2.05.02-85, т.к грунт рабочего слоя - песок пылеватый, то требуемое наименьшее возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод, верховодки и длительностоящих поверхностных вод (более 30 суток) должно быть 1,2м.

Грунтовые воды залегают на глубине 2,5 м, насыпь высотой 1,1 м (из условия снегозаносимости), то есть возвышение поверхности покрытия над уровнем грунтовых вод равно 3,6 м, а это в 1,5 раза больше наименьшего возвышения поверхности покрытия.

7.2.Расчетная интенсивность и состав движения

Состав потока	Количество проездов		Нагрузка от заднего колеса на покрытие Qн	Суммарный коэффициент автомобиля к расчетным нормативным нагрузкам Sсум
	%	Авт/сут
ЗИЛ – 130-76	27	1234	51,4	0,36
КамАз - 5410	8	366	35,6	0,27
МАЗ-504А	7	320	65,0	1,03
ЗИЛ – ММЗ-554	7	320	42,2	0,15
МАЗ-503А	6	274	65,0	1,06
КрАЗ-256Б1	6	274	61,3	3,48
ЗИЛ-157КВ	8	366	23,6	0,05
Автобусы	19	868	47,9	0,91
Легковые	12	547

В соответствии с п.3.18 ОДН 218.046-01 при проектировании дорожных одежд в качестве расчетного типа автомобиля используют наиболее тяжелый автомобиль из систематически обращающихся по дороге, доля которых составляет не менее 10%. Из вышеперечисленных транспортных средств данным требованиям наиболее удовлетворяет автомобиль ЗИЛ – 130 - 76, поэтому за расчетную принимается нагрузка группы А1 со следующими параметрами:

Расчетная нагрузка – группы А1 со следующими параметрами:

Группа расчетных нагрузок	статическая нагрузка на ось, кН	Нормативная статическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля	Среднее расчетное удельное давление Р колеса на покрытие, МПа	Расчетный диаметр следа колеса автомобиля, см
		Неподвижного Qрасч, кН		неподвижного	Подвижного
А-1	100	50	0,6	33	37

7.3.Определение расчетной интенсивности движения и требуемого модуля упругости

Расчет приведенной интенсивности движения (формула 3.5 ОДН 218.046-01):

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы определяют по формуле 3.6. ОДН 218.046-01:

,

N_p - приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт/сут;

Т_рдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции (приложение 6 ОДН 218.046-01), Т_рдг=145;

k_n - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (табл.3.3 ОДН 218.046-01), k_n=1,49;

К_с - коэффициент суммирования (приложение 6 ОДН 218.046-01, табл. П.6.5),

;

где Т_сл - расчетный срок службы (приложение 6 ОДН 218.046-01, табл. П.6.4), Т_сл=15 лет;

q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам, q=1,02.

Покрытие назначаем усовершенствованное облегченное, исходя из категории дороги, интенсивности движения и состава движения (Бабков В.Ф, табл.15.1).

,

Модуль упругости для капитального типа покрытия и II категории дороги Е_тр =220 МПа (ОДН 218.046-01 Табл.3.4).

Величину требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по эмпирической формуле:

Е_трmin = 98,65 [lg(SN_р) - c],

SN_р - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды, устанавливаемое в соответствии с ОДН 218.046-01 п 3.23;

с - эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН - 3,55;

Е_трmin = 98,65 [lg3679181 – 3,55]=298 МПа,

Е_тр< Е_трmin

В этом случае Е_тр принимаем равным 298 МПа.

Конструкция дорожной одежды удовлетворяет требованиям прочности и надежности.

(по ОДН 218,046-01 табл.3.1)

МПа (общий расчетный модуль упругости конструкции, МПа)

7.4.Назначение конструкции дорожной одежды

Вариант дорожной одежды капитальный, принимаем в соответствии с расчетной приведенной интенсивностью движения, категории дороги (II), состава транспортного потока и расчетной влажности.

Расчетные значения характеристик грунта земляного полотна зависят от влажности грунта:

,

где

- среднее многолетнее значение относительной влажности грунта,

=0,57 (по табл.П.2.1 Приложения 2). Так как ДКЗ III₃, грунт - песок пылеватый и первая схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна.

- поправка на особенности рельефа территории, устанавливаемая по табл.П.2.2 Приложения 2;

=0,0; так как тип местности по рельефу – равнинный;

- поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин, устанавливаемая по табл.П.2.3.Приложения 2;

=0,08+0,02=0,10; так как дорожная одежда включает в себя слой из укрепленного пылеватого песка и предполагается укрепление обочин щебнем;

D₃ - поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной одежды, устанавливаемая по графику рис.П.2.1 для 0,57W_m, D₃ =0;

t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности по табл.П.4.2., t=2,19;

,

Нормативные значения сдвиговых характеристик глинистых грунтов в зависимости от расчетного числа приложений расчетной нагрузки (по таблице П.2.6):

При динамическом действии нагрузки: С =0,014 МПа φ = 36˚

При статическом действии нагрузки: С =0,005 МПа φ = 12˚

Нормативные значения модулей упругости для песков пылеватых при относительной влажности 0,57 принимаем исходя из табл.П.2.5: МПа

Общая толщина слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее при Е_ТР равным 298 МПа, равна 12 см.

Покрытие, как наиболее прочный, водонепроницаемый, тонкий слой дорожной одежды, наиболее дорогостоящий, хорошо сопротивляющийся истирающим, ударным и сдвигающим нагрузкам от колес, устраивается из плотного асфальтобетона.

В соответствии с ГОСТ 9128 (приложение А) для II категории дороги в III дорожно-климатической зоны берем мелкозернистый плотный асфальтобетон, марки I на битуме БНД 60/90.

Верхний слой основания дорожной одежды назначается, для снижения стоимости дорожной одежды, из местных грунтов укрепленных вяжущим, т.е песок пылеватый, обработанный комплексным вяжущим.