2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения

2.1. Так как самый тяжелый грузовой автомобиль в составе транспортного потока, доля которого составляет не менее 10% от перспективной интенсивности движения, имеет нагрузку на ось 100 кН, принимаем расчетную нагрузку группы А₁, имеющую следующие характеристики (см. табл. 2.1):

- нормативная статическая нагрузка на ось – 100 кН;

- нормативная статическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля Q = 50 кН;

- среднее удельное давление колеса на покрытие p = 0,6 МПа;

- расчетный диаметр отпечатка колеса: движущегося D_д = 37 см; неподвижного D_н = 33 см, диаметр площадки силового контакта верхнего слоя с нижележащим D = 50 см.

2.2. Определяем приведенную к расчетной перспективную интенсивность движения по формуле (2.2):

где f_пол = 0,55 (см. табл. 2.2); S_m.сум принимаем по табл. 2.5.

N_p = 0,55(2800·0,14·0,20+2800·0,07·0,70+2800·0,30·1,25+2800·0,09·0,70)=793

2.3. По формуле (2.10) определяем число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции дорожной одежды за срок службы:

.

Показатель изменения интенсивности движения по формуле (2.11):

q=1+ р_% /100 = 1 + 4/100 = 1,04.

К_с рассчитаем по формуле (2.12):

К_с =(q^Тсл-1) /(q-1) = (1,04²⁵ – 1) / (1,04 – 1) = 41,5.

Т_рдг = 135 (см. табл. 2.6), k_п = 1,49 (см. табл. 2.7).

3. Конструирование дорожной одежды Предварительно принимаем следующую конструкцию дорожной одежды:

1 - покрытие – монолитное цементобетонное, толщиной h1 = 18 см (см. табл. 1.1); 2 - выравнивающий слой – песок, обработанный битумом, h2 = 5 см; 3 - основание – щебень-известняк, укрепленный цементом, E = 400 МПа, h3 = 16 см; 4 - дополнительный слой основания – песок мелкозернистый, h4 = 20 см; 5 - грунт земляного полотна – суглинок легкий.

Для интенсивности расчетной нагрузки 793 ед./сут. примем уровень надежности K_н=0,90 и коэффициент прочности K_пр = 0,94 (см. табл. 2.8).

4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта

4.1. Определяем расчетные характеристики бетона:

- марка бетона по прочности на растяжение при изгибе B_tb (P_tb) 4,0 (50);

- то же, на сжатие B 30 (400) (см. табл. 2.9);

- значение начального модуля упругости цементобетона E_б = 33000 МПа (см табл. 2.10);

- расчетный модуль упругости бетонного покрытия в зоне швов покрытия E_б = 1650 МПа (табл. 2.11);

- проектная марка бетона по морозостойкости F = 150 (табл. 2.12).

4.2. Определяем расчетные характеристики грунта земляного полотна и песка мелкозернистого.

Расчетную влажность грунта рассчитаем по формуле (2.13):

где = 0,63 (см. рис. П.3 и табл. 2.18); = 0 (см. табл. 2.19); = 0,04 (см.табл. 2.20); по графику (см. рис. 2.2) = 0 так как h_до< 0,75 м; t = 1,32 (см.табл. 2.21).

W_р = (0,63 + 0 – 0,04)(1 + 0,1·1,32) = 0,68.

Отсюда расчетные характеристики грунта земляного полотна – суглинка легкого: Е_гр = 43 МПа (см. табл. 2.23); φ_гр = 6,1º; φ_ст = 19º; С_гр= 0,007 МПа (см.табл. 2.15).

4.3. Расчетные характеристики песка мелкозернистого:

Е₄ = 100 МПа (см. табл. 2.23);

φ = 25º; φ_ст = 31º; С= 0,002 МПа (см. табл. 2.24).