1. Дорожная конструкция и дорожная одежда. Определения. Классификация дорожных одежд.

Дорожная конструкция – конструкция автомобильной дороги (участка автомобильной дороги), включающая основание земляного полотна, земляное полотно, дорожную одежду и водоотводные, удерживающие и укрепительные конструктивные элементы.

Дорожная одежда — это многослойная конструкция в пределах проезжей части автомобильной дороги, воспринимающая нагрузку от автотранспортного средства и передающая её на грунт.

Земляное полотно – конструктивный элемент, служащий для размещения дорожной одежды, а также технических средств организации дорожного движения и обустройства автомобильной дороги.

ДО жесткая – дорожная одежда с цементобетонными монолитными покрытиями, со сборными покрытиями из железобетонных или армобетонных плит с основанием из цементобетона или железобетона, а также с асфальтобетонным покрытием на цементобетонном основании.

ДО нежёсткая – дорожная одежда, не содержащая в своем составе конструктивных слоев из монолитного цементобетона, сборного железобетона или армобетона.

2. Элементы дорожной одежды. Их назначение. Применяемые материалы. Особенности конструкций нежестких и жестких дорожных одежд.

Несущая часть основания должна обеспечивать прочность дорожной одежды и быть морозоустойчивой. Дополнительные слои основания - слои между несущим основанием и подстилающим грунтом, предусматриваемые при наличии неблагоприятных погодно-климатических и грунтово-гидрологических условий.

1-поверхностная обработка (слой износа) 2-верхний слой покрытия 3-нижний слой покрытия 4-верхний слой основания 5-нижний слой основания 6-дополнительный слой

Покрытие дорожной одежды – верхний, наиболее прочный конструктивный слой дорожной одежды, непосредственно воспринимающий воздействие транспортных средств и природно-климатических факторов. Покрытие обеспечивает необходимые транспортно-эксплуатационные качества дороги (ровность, коэффициент сцепления). Основание – несущая прочная часть одежды, устраиваемая из каменных материалов или грунта, обработанного вяжущими материалами. Распределяет нагрузку, воспринятую от покрытия в подстилающий грунт.

3. Классификация нежестких дорожных одежд. Примеры конструкций.

4. Классификация жестких дорожных одежд. Примеры конструкций.

5. Проектирование дорожных одежд. Основные этапы. Процедура конструирования.

Процедура конструирования дорожной одежды включает:- выбор вида покрытия;- назначение числа конструктивных слоев с выбором материалов для устройства слоев;- предварительную оценку необходимости назначения дополнительных морозозащитных мер с учетом дорожно-климатической зоны, типа грунта рабочего слоя земляного полотна и схемы увлажнения рабочего слоя на различных участках;- оценку целесообразности укрепления или улучшения верхней части рабочего слоя земляного полотна;- разработку вариантов конструкции дорожной одежды, их сравнение и выбор наиболее целесообразного варианта

ПНСТ-265: 7.3 При конструировании нежестких дорожных одежд необходимо руководствоваться следующим:

• типы дорожных одежд, их конструкция, вид покрытия должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к автомобильной дороге соответствующей категории, в зависимости от ожидаемого состава и интенсивности движения с учетом их изменения в течение заданных межремонтных сроков и предполагаемых условий ремонта покрытия и содержания дороги;

• конструкции дорожных одежд могут быть повторного применения (типовыми) или разрабатываться индивидуально для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями (грунт рабочего слоя земляного полотна, условия его увлажнения, климат, обеспеченность местными материалами и др.) и расчетными нагрузками. При выборе конструкции для данных условий предпочтение следует отдавать проверенной на практике типовой конструкции;

• в районах, не обеспеченных стандартными каменными материалами, допускается применять местные каменные материалы, побочные продукты промышленности и грунты, свойства которых могут быть улучшены обработкой их вяжущими (цемент, битум, известь, активные золы уноса и др.). Одновременно надо стремиться к созданию наименее материалоемкой конструкции;

• конструкции дорожных одежд должны быть технологичными и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации дорожно-строительных процессов. Для достижения этой цели число слоев и видов материалов в конструкции должно быть минимальным;

• необходимо учитывать реальные условия проведения строительных работ (летняя или зимняя технология и др.).

6. Проектирование дорожных одежд. Основные этапы. Принципы конструирования.

7. Проектирование дорожных одежд. Основные этапы. Исходные данные для проектирования. (?)

Исходные данные для проектирования включают:

• Предварительные значения толщины слоев дорожной одежды

• Численные значения модулей упругости материалов

• Прочность и растяжение при изгибе монолитных слоев

• Сдвиговые характеристики материалов несвязных и малосвязных слоев (грунт земляного полотна, гравийно-песчаные, щебенисто-гравийные смеси)

8. Нормативные и расчетные нагрузки.

9. Расчетные схемы нагружения. Особенности нежестких и жестких дорожных одежд.

По механическим свойствам дорожные одежды подразделяются на нежесткие, слабо сопротивляющиеся изгибу, и жесткие, сопротивляющиеся изгибающим моментам.

Нежесткие дорожные одежды состоят из: подстилающего слоя, слоев основания и слоев покрытия из АСФАЛЬТОБЕТОНА.

Асфальтобетонные покрытия состоят из одного-трех тщательно уплотненных слоев асфальтобетонной смеси, уложенной на прочное основание. Еще свойства АБ зависят от температуры.

Жесткие дорожные одежды состоят из: подстилающего слоя, слоя основания, выравнивающего слоя и покрытия из ЦЕМЕНТОБЕТОНА.

Цементобетонные покрытия обладают большей монолитностью и высокой сопротивляемостью внешним нагрузкам. Их строят в виде плит толщиной от 18 до 24см. Плиты отделяют друг от друга температурными швами (расширения и сжатия). ЦБ покрытия очень дорогостоящие и требуют особого и длительного ухода перед вводом в эксплуатацию. Несмотря на высокую прочность ЦБ покрытий их долговечная работа возможна лишь при устройстве мощного основания.

10. Параметры расчетной нагрузки. Особенности нормативных документов.

Основные параметры расчетной нагрузки — это давление в шинах и диаметр колеса.

11. Учет интенсивности движения при проектировании дорожных одежд.

12. Учет состава транспортного потока при проектировании дорожных одежд. Коэффициенты приведения к расчетной нагрузке.

13. Учет климатических факторов при проектировании дорожных одежд.

14. Определение расчетной влажности грунта рабочего слоя земляного полотна. Особенности нормативных документов.

15. Уровень надежности и межремонтные сроки службы дорожных одежд. Условия отказа нежестких дорожных одежд.

16. Определение прочностных и деформационных характеристик слоев дорожной одежды из различных дорожно-строительных материалов

9.1 Характеристики грунтов и песка дренирующего слоя

9.1.1 Расчетные характеристики грунтов и песка дренирующего слоя: модуль упругости Егр, угол внутреннего трения ф_гр и удельное сцепление с_гр назначают в следующей последовательности:

• определяют суммарное число приложении приведенной расчетной нагрузки;

• для грунтов вычисляют расчетную влажность Wp по методике, изложенной в А.1 (приложение А);

• затем устанавливают Егр , фгр и сгр грунта и песка дренирующего слоя.

9.1.2 Прочностные и деформационные характеристики грунтов определяют:

• модуль упругости Е_гр — в зависимости от расчетной влажности по таблице А.5 (приложение А);

• сдвиговые характеристики: угол внутреннего трения ф_гр и удельное сцепление с_гр — в зависимости от расчетной влажности и числа приложений приведенной нагрузки за срок службы дорожной одежды по таблице А.6 (приложение А).

9.1.3 Расчетные характеристики песка принимают:

• модуль упругости Е_гр, независимо от расчетной влажности, — одинаковым во всех дорожно-климатических зонах по таблице А.7 (приложение А);

• сдвиговые характеристики: угол внутреннего трения ф_гр и удельное сцепление с_гр — в зависимости от числа приложений приведенной нагрузки за срок службы дорожной одежды по таблице А.8 (приложение А).

9.2 Расчетные характеристики материалов для оснований дорожной одежды

Расчетные характеристики материалов для оснований дорожной одежды, обработанных и необработанных вяжущими, не зависят от погодно-климатических условий и принимаются при расчетах постоянными во всех климатических зонах при кратковременном и длительном (статическом) нагружении (см. таблицы Б.1—Б.З, приложение Б).

9.3 Расчетные характеристики асфальтобетона

9.3.1 Асфальтобетонное покрытие обладает упруго-вязко-пластическими свойствами, поэтому модули упругости асфальтобетона в значительной мере зависят от температуры, цикличности приложения нагрузки и режима нагружения, а также скорости приложения нагрузки и продолжительности ее действия. При многократном приложении нагрузки в асфальтобетоне развиваются усталостные деформации, приводящие к потере прочности на растяжение при изгибе.

9.3.2 Расчет асфальтобетонного покрытия на прочность необходимо проводить исходя из температурных условий, при которых дорожные одежды в конкретных условиях работают наиболее напряженно. Расчет по допускаемому упругому прогибу целесообразно выполнять на умеренную весеннюю температуру воздуха, равную для всех регионов 10 °С.

К концу весны при полном оттаивании грунта рабочего слоя модуль упругости асфальтобетона уменьшается, что неблагоприятно сказывается на сопротивлении сдвигу грунта земляного полотна и асфальтобетона при расчете по критериям сдвигоустойчивости следует принимать: в I и II зонах — 20 °С, III — 30 °С, IV — 40 °С, V — 50 °С.

В районах сезонного промерзания дорожных конструкций, независимо от того, в какой дорожноклиматической зоне они находятся, наиболее неблагоприятные условия для работы покрытия на растяжение при изгибе наступают в начале весны при температуре покрытия, близкой к нулю.

9.3.3 Расчетные значения модулей упругости асфальтобетона зависят от характера приложения нагрузки. При длительном приложении нагрузки (более 10 мин) они значительно меньше, чем при кратковременном приложении нагрузки.

Расчетные характеристики асфальтобетона разных типов и видов, рекомендованных в 7.5.1, при расчете на подвижную нагрузку приведены в таблицах Б.4 и Б.5 (приложение Б), на статическую нагрузку — в таблице Б.6 (приложение Б). При проектировании улиц населенных пунктов расчетные характеристики материалов допускается принимать по приложению В.