- •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»
Минимальная рекомендуемая толщина покрытия
при расчетной нагрузке на ось 100 кН
Основание |
Минимальная толщина покрытия, см, при интенсивности движения расчетной нагрузки, ед/сут, на полосу |
||||
более 2000 |
1000-2000 |
500-1000 |
100-500 |
менее 100 |
|
Бетонное (мелкозернистый бетон, шлакобетон) |
22 |
20 |
18(16) |
18*(16) |
15* |
Из материалов, укрепленных неорганическими вяжущими |
22 |
20 |
18(16) |
18*(16) |
15* |
Из щебня, гравия, шлака |
- |
22 |
20(18) |
18*(16) |
16* |
Из песка, песчано-гравийной смеси |
- |
- |
20(18) |
18(16) |
16 |
Примечания: 1.В случаях, отмеченных*, толщина основания может быть на 2 см меньше
минимальных, указанных ниже.
2. В скобках приведена толщина покрытия для облегченных условий движения.
Выравнивающий слой - слой между покрытием и основанием, предназначен для устранения неровностей основания, обеспечения ровности слоев покрытия, возможности перемещения плит покрытия при изменении температуры. Если неровности основания не превышают 1,0 см, то допускается не устраивать выравнивающий слой. В этом случае применяют слой, прерывающий сцепление плит с основанием, который одновременно служит изолятором против высыхания бетона в раннем возрасте и появления в покрытии усадочных трещин. Выравнивающие слои устраивают из песка, укрепленного вяжущим. Если этот слой впитывает воду из бетонной смеси, то его закрывают изолирующим слоем или увлажняют непосредственно перед укладкой бетонной смеси.
Выравнивающий слой можно не устраивать на основаниях из низкомарочного бетона или грунта и каменных материалов, укрепленных цементом, если ровность основания соответствует требованиям строительных норм и правил по производству и приемке работ при строительстве автомобильных дорог.
Выравнивающий слой в расчетах жестких дорожных одежд не учитывается.
Основание под цементобетонным покрытием устраивают с целью:
- передачи нагрузки на грунт;
- уменьшения давления от автомобилей на грунт земляного полотна;
- предупреждения коробления плит под воздействием температуры;
- обеспечения ровности и устойчивости дорожной одежды против неравномерных вертикальных смещений;
- повышения прочности и трещиностойкости покрытия.
В период строительства основание служит для проезда автомобилей и гусеничных бетоноукладчиков.
В зависимости от условий строительства и эксплуатации, основания устраивают из бетона низких марок по прочности; из нерудных материалов и грунтов, укрепленных неорганическим вяжущим; из щебня, шлака и песка.
На автомобильных дорогах I-III категории для оснований применяют бетоны низких марок прочности (класса Btb0,8 - Btb1,2); каменные материалы или грунты, укрепленные неорганическим вяжущим.
Основания из щебня, шлака и грунтов, укрепленных органическими вяжущими, целесообразно устраивать на дорогах II-IV категории. Основания из песка и гравийно-песчаных смесей применяют, как правило, на дорогах III-V категорий при низкой интенсивности движения и при строительстве покрытий легкими бетоноукладочными машинами с боковой или центральной загрузкой. В этом случае основание выполняет одновременно роль дренажного и морозозащитного слоя.
Песчаное основание должно быть укреплено слоем щебня, шлака или гравия толщиной 10-12 см в местах пропуска автомобилей - самосвалов, подводящих цементобетонную смесь. Толщину и вид основания определяют расчетом.
Минимальная толщина основания из бетона низкой прочности – 14 см; из нерудных материалов, укрепленных неорганическим вяжущим, – 16 см; из щебня, шлака или гравия – 15 см.
Толщина основания, укрепленного вяжущими, по которому уже в раннем возрасте начинается движение гусеничных бетоноукладчиков, должна быть не менее 18 см, марка Rc 7,5.
Допускается устройство основания из щебня, укрепленного слоем цементопесчаного раствора, толщиной 4-5 см, который одновременно выполняет роль выравнивающего слоя.
Во избежание образования случайных трещин в цементобетонном покрытии в нижнюю часть основания, укрепленного неорганическим вяжущим, закладывают деревянные бруски высотой 4-7 см через каждые 20-30 м. Их смещают относительно швов в покрытии не менее чем на 1 м.
Между покрытием и основанием под поперечными швами покрытия устраивают трещинопрерывающие прослойки из прерывающих сцепление материалов.
Дополнительный слой основания - слой между основанием и грунтом земляного полотна. Наряду с передачей нагрузок на земляное полотно он выполняет функции теплоизолирующего, морозозащитного и дренирующего слоя, так как его устраивают из дренирующих, не подверженных пучению материалов (песка, шлаков, высевок, ракушечника и др.).
Дополнительный слой основания должен иметь водослив – сплошные или прерывистые выходы дренирующего материала на откосы земляного полотна с поперечным уклоном.
Для улучшения водоотвода и уменьшения подтока влаги снизу можно применять геотекстиль в виде сплошного или прерывистого слоя. Для уменьшения подтока влаги снизу можно также применять прерывающие прослойки из синтетических пленок.
Толщина дополнительного слоя основания определяется расчетом.
Дополнительный слой, выполняющий морозозащитную функцию, может быть заменен грунтом, обработанным (в смесителе) гидрофобизирующим материалом. При небольшой интенсивности движения такой слой может работать в качестве основания.