- •И.А. Гладышева, т.В. Самодурова, о.В. Гладышева, о.А. Волокитина
- •1. Основные сведениея о жестких дорожных одеждах
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Конструктивные слои жесткой дорожной одежды
- •Минимальная рекомендуемая толщина покрытия
- •1.3. Продольные и поперечные швы
- •1.4. Штыревые соединения и армирование покрытий
- •1.5. Требования к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •1.6. Основные принципы и задачи конструирования
- •1.7. Типовые конструкции дорожных одежд с цементобетонным
- •2. Расчетные нагрузки, характеристики материалов
- •2.1. Расчетные нагрузки и интенсивность движения
- •Параметры расчетной нагрузки
- •Перспективную интенсивность движения на последний год срока службы дорожной одежды определяют по формуле
- •Суммарный коэффициент приведения Sm.Сум
- •Значение коэффициента kп в зависимости от категории дороги
- •2.2. Нормативные и расчетные характеристики цементобетона
- •Рекомендуемые минимальные классы прочности цементобетона
- •Значения начального модуля упругости цементобетона
- •Расчетный модуль упругости бетонного покрытия в зоне швов покрытия
- •Марка бетона по морозостойкости
- •2.3. Расчетные характеристики дорожно-строительных материалов
- •Механические характеристики теплоизоляционных слоев
- •2.4. Определение расчетных характеристик грунта рабочего слоя
- •Среднее многолетнее значение относительной влажности грунта
- •Поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин
- •Коэффициент нормированного отклонения
- •3. Расчет жеской дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •3.1. Напряжения, возникающие в плите под действием внешней
- •По классификации профессора м.И. Горбунова-Посадова в зависимости от величины показателя s плиты, лежащие на упругом основании, могут быть разделены по жесткости на три категории:
- •3.2. Температурные напряжения
- •3.3. Расчет основания
- •3.4. Расчет толщины плиты
- •3.5. Проверочный расчет продольной устойчивости покрытия
- •4. Проверка конструкции дорожной одежды
- •Классификация грунтов по степени пучинистости при замерзании
- •Группы грунтов по степени пучинистости
- •Допускаемая величина морозного пучения
- •Значения коэффициента Кпл для грунта рабочего слоя
- •Значение коэффициента Кгр
- •Значение коэффициента Квл
- •Значение коэффициента Кувл при 1-ой схеме увлажнения
- •Значение коэффициента Спуч
- •Значение коэффициента Ср
- •Значения показателя Спуч при расчете толщины теплоизолирующего слоя
- •5. Жесткая дорожная одежда с цементобетонным
- •5.1. Конструктивные особенности жесткой дорожной одежды
- •5.2. Требование к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •5.3. Конструирование жесткой дорожной одежды с цементобетонным
- •Минимальные значения толщины слоя асфальтобетона и цементобетона
- •Расчетные значения модуля упругости асфальтобетона при расчете на длительную нагрузку
- •Конструктивные слои из черного щебня
- •5.4. Расчет толщины цементобетонного основания
- •5.5. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •6. Жесткая дорожная одежда со сборным покрытием
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Конструирование дорожной одежды со сборным покрытием
- •6.3. Требования к дорожной одежде со сборным покрытием
- •7. Непрерывно армированные цементобетонные покрытия и основания
- •7.1. Конструкции непрерывно армированных цементобетонных
- •7.2. Требования к материалам
- •7.3. Общие положения расчета непрерывно армированных покрытий
- •7.4. Расчет покрытий на воздействие объемных изменений материала
- •7.5. Расчет покрытий на воздействие автомобильных нагрузок
- •7.6. Конструктивные особенности непрерывно армированных оснований
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Пример расчета жесткой дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения
- •3. Конструирование дорожной одежды Предварительно принимаем следующую конструкцию дорожной одежды:
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости основания
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Расчет толщины плиты
- •8. Определение расстояние между швами сжатия (длины плит)
- •9. Определение расстояния между швами расширения
- •Приложение 2 Пример расчета дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием и цементобетонным основанием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения.
- •3. Конструирование дорожной одежды
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости грунта и дополнительного слоя
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Проверка расчетом толщины цементобетонного основания
- •8. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •Дорожно-климатическое районирование
- •Теплофизические характеристики дорожно-строительных материалов
- •Для студентов, обучающихся по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» направления подготовки 653600 «Транспортное строительство»
5.2. Требование к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
основанием и асфальтобетонным покрытием
Конструкция жесткой дорожной одежды с цементобетонным основанием и асфальтобетонным покрытием должна удовлетворять следующим требованиям:
- покрытие и основание должны быть трещиностойкими к воздействию опасных температурных напряжений, обусловленных перепадом суточных, сезонных и годовых температур воздуха с учетом солнечной радиации;
- покрытие и основание должны быть прочными под воздействием нагрузки от подвижного состава и интенсивности движения;
- покрытие и в целом дорожная одежда должны обладать продольной и вертикальной устойчивостью против необратимых вертикальных смещений, которые приводят в период эксплуатации дороги к потере первоначальной ровности покрытия и в целом дорожной одежды;
- конструкция жесткой дорожной одежды должна обеспечивать допустимое морозное пучение основания и земляного полотна и осушение грунта.
Необходимые трещиностойкость, прочность, вертикальная и продольная устойчивость покрытия обеспечиваются назначением толщины покрытия и основания достаточной величины.
5.3. Конструирование жесткой дорожной одежды с цементобетонным
основанием и асфальтобетонным покрытием
При проектировании и выборе варианта жесткой дорожной одежды с цементобетонным основанием необходимо учитывать температурный фактор, т.е. расчетные температуры воздуха в жаркие и холодные месяцы и интенсивность солнечной радиации.
Необходимо также принимать во внимание возможности:
- обеспечения несущей способности дорожной одежды при тяжелом и интенсивном движении автомобилей в весенний период, когда грунт земляного полотна может иметь повышенную влажность и пониженные прочность и деформативность;
- роста максимальной расчетной нагрузки;
- применения бетона разных марок, в том числе и тощие бетоны, без учета их морозоустойчивости;
- использования местных каменных материалов пониженной прочности для приготовления бетонов различных марок.
В случае ожидаемого увеличения максимальной расчетной нагрузки на ось автомобиля толщину основания из цементобетона принимают на 2-3 см больше рассчитанной. При этом может быть принята одинаковая толщина покрытия всей дороги независимо от несущей способности грунта земляного полотна.
В южных районах РФ морозостойкость цементобетонного основания не учитывается при минимальной температуре зимой до -15 ºС, при которой, благодаря теплоизоляционным свойствам асфальтобетонного покрытия, температура цементобетона понижается только до 0 ºС.
При конструировании дорожной одежды минимальные значения толщины слоя асфальтобетона (ha) и цементобетона (hb) принимают в зависимости от величины расчетной нагрузки и класса бетона по прочности на растяжение при изгибе Вtb по табл. 5.1.
Таблица 5.1
Минимальные значения толщины слоя асфальтобетона и цементобетона
Класс бетона по прочности на растяжение при изгибе Вtb |
Средняя прочность бетона на растяжение при изгибе, МПа |
Толщина, см, асфальтобетона (числитель) и цементобетона (знаменатель) при интенсивности действия расчетной нагрузки, авт./сут. |
|||
|
|
>2000 |
1000-2000 |
500-1000 |
100-500 |
0,8 |
1,0 |
18,0 26 |
18,0 24 |
17,0 23 |
17,0 22 |
1,2 |
4,5 |
18,0 24 |
18,0 23 |
17,0 22 |
16,0 21 |
1,6 |
2,0 |
18,0 22 |
17,0 21 |
17,0 20 |
16,0 19 |
2,0 |
2,5 |
18,0 19,0 |
18,0 18 |
18,0 17 |
16,0 17 |
2,4 |
3,0 |
17,0 19,0 |
16,5 17 |
16,5 16 |
16,0 17 |
2,8 |
3,5 |
16,5 17 |
16,0 17 |
16,0 16 |
14,0 16 |
Примечания: 1. Значения толщины приведены для суточных колебаний температуры
на поверхности асфальтобетона (цементобетона) Ап = 15 °С.
2. При других суточных колебаниях температуры толщина слоя
асфальтобетона определяется по формуле ha’ = ha Aп/15.
Расчетные характеристики асфальтобетона и материалов, обработанных органическим вяжущим принимают по табл. 5.2-5.6, расчетную температуру цементобетона по табл. 3.2.
Таблица 5.2
Характеристики асфальтобетонов при расчете на растяжение при изгибе
под кратковременными нагрузками
Асфальтобетон |
Расчетные значения модуля упругости Е |
m |
|
Нормативные значения сопротивления растяжению при изгибе R0 |
Высокоплотный на БНД марки 40/60 60/90 90/130 130/200 200/300 |
8600 6000 4600 3500 2500 |
6,0 5,5 5,0 4,5 4,3 |
5,0/5,6* 5,2/5,9 5,4/6,3 5,8/6,8 5,9/7,1 |
10,00 9,80 9,50 9,30 9,00 |
Плотный на БНД марки 40/60 60/90 90/130 130/200 200/300 |
6000 4500 3600 2600 2000 |
6,0 5,5 5,0 4,5 4,3 |
5,0/5,6 5,2/5,9 5,4/6,3 5,8/6,8 5,9/7,1 |
10,00 9,80 9,50 9,30 9,00 |
Пористый на БНД марки 40/60 60/90 90/130 130/200 200/300 |
3600 2800 2200 1800 1400 |
4,5 4,3 4,0 3,75 3,7 |
5,8/6,8 5,9/7,1 6,3/7,6 6,6/8,2 6,7/8,2 |
8,30 8,00 7,80 7,60 7,10 |
Высокопористый на БНД марки 40/60 60/90 90/130 |
3000 2100 1700 |
4,3 4,0 3,8 |
5,9/7,1 6,3/7,6 6,5/7,9 |
5,50/6,50** 5,65/6,20 5,50/ – |
Холодные асфальтобетоны Бx Вx Гx Дx |
2600 2200 1800 1500 |
3,0 2,5 2,0 2,0 |
8,0/10,3 9,8/13,4 13,2/19,5 13,2/19,5 |
4,90 4,60 4,20 3,90 |
Примечания: * - в числителе – для II дорожно-климатической зоны, в знаменателе – для III-V
дорожно-климатических зон;
** - для песчаного асфальтобетона.
Таблица 5.3