Министерство высшего и средного специального образования республики узбекистан

Определение параметров расчетной нагрузки:


Расчет динамической нагрузки:
= 100.00 * 1.3 = 130.00 кН


Расчет диаметра штампа:
== 37.14 см
5. Конструкция дорожной одежды
Таблица 2. Конструкция дорожной одежды

№ слоя	Наименование материала слоя	Толщина слоя, см		Модуль упругости, МПа			Нормативное сопротивление при изгибе, Ro, МПа	Коэффициент m	Коэффициент а	Влажность, Wp, доли ед.	Коэффициент Кд	Сцепление, С, МПа		Угол внутреннего трения, F, град		Плотность, р, кг/куб.м.
		Минимальная, hmin	Максимальная, hmax	Упругий прогиб, Е	Сдвиг, Есдв	Изгиб, Ераст						динамика	статика	динамика	статика
1	Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД 60/90, мелкозернистый Тип А, Марка I по ГОСТ 9128-2013	6.0	6.0	2000	432	2100	5.65	4.00	7.60	-	-	-	-	-	-	2050
2	Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД 60/90, Крупнозернистый, Тип А Марка I по ГОСТ 9128-2013	7.0	7.0	2000	432	2800	8.00	4.30	7.10	-	-	-	-	-	-	2300
-	Существующая конструкция	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
-	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь неоптимального состава, обработанная цементом, марка по прочности М20 ГОСТ 23558-94	-	-	400	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2000
-	Гравийная смесь непрерывной гранулометрии для оснований при максимальном размере зерен С5 - 40 мм ГОСТ 25607-2009	-	-	220	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2000
-	Глина	-	-	42	-	-	-	-	-	0.695	-	-	-	-	-	2000

Расчет конструкции существующей дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу.


1) Расчет выполняется для слоя Гравийная смесь непрерывной гранулометрии для оснований при максимальном размере зерен С5 - 40 мм ГОСТ 25607-2009
(Расчет выполнен по номограммам ОДН 218.046-01)


= 0.19; = 0.62; 0.389; = 0.389 * 220.00 = 85.62 МПа;


2) Расчет выполняется для слоя Щебеночно-гравийно-песчаная смесь неоптимального состава, обработанная цементом, марка по прочности М20 ГОСТ 23558-94
(Расчет выполнен по номограммам ОДН 218.046-01)


= 0.21; = 0.35; 0.322; = 0.322 * 400.00 = 128.62 МПа;
Расчет конструкции дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу.


1) Расчет выполняется для слоя Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД 60/90, Крупнозернистый, Марка I по ГОСТ 9128-2013
(Расчет выполнен по номограммам ОДН 218.046-01)


= 0.06; = 0.19; 0.090; = 0.090 * 2000.00 = 180.09 МПа;


2) Расчет выполняется для слоя Асфальтобетон высокопористый горячий на битуме БНД 60/90, Крупнозернистый, Марка I по ГОСТ 9128-2013
(Расчет выполнен по номограммам ОДН 218.046-01)


= 0.09; = 0.16; 0.118; = 0.118 * 2000.00 = 236.64 МПа;


= = 1.3510
Требуемый коэффициент прочности = 1.29
1.3510 > 1.29 - условие выполнено
Запас прочности = = +4%


Расчет конструкции дорожной одежды на сопротивление монолитных слоев
усталостному разрушению от растяжения при изгибе.


1) Расчет на изгиб выполняется для слоя Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД 60/90, Крупнозернистый, Марка I по ГОСТ 9128-2013


Средневзвешенный модуль упругости слоев:


= = 2476.92 МПа
По отношениям: = = 19.258 и = = 0.35
По номограмме определяем: = 2.272 МПа


Расчетное растягивающее напряжение:
= 2.272 * 0.60 * 0.85 = 1.159 МПа


Вычисляем предельное растягивающее напряжение:
= 8.00 * 0.3467 * 0.80 * (1 – 0.1 * 2.19) = 1.733 МПа


Коэффициент, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, k1:
= = 0.3467


= = 1.4953
Требуемый коэффициент прочности = 1.10
1.4953 > 1.10 - условие выполнено


Запас прочности = = = +35%


Таблица 3. Прочностные характеристики конструкции дорожной одежды.

№ слоя	Наименование материала слоя		Расчетная толщина слоя, см		Общий модуль упругости по слоям, Еобщ, МПа	Показатель прочности:			Предельное активное напряжение сдвига в слое, Тпр, МПа	Расчетное активное напряжение сдвига, Т, МПа	Предельное растягивающее напряжение при изгибе, Rn, МПа	Расчетное растягивающее напряжение в слое, Gr, МПа	Расчетная влажность грунта, Wp, доли ед.		Стоимость, руб/кв.м
						критерий	расчетное значение коэф. прочности Красч.пр.	величина, запас (+/-),%
1	Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД 60/90, мелкозернистый Тип А, Марка I по ГОСТ 9128-2013		6.0		237	Упругий прогиб	1.35	+4%	-	-	-	-	-		-
2	Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД 60/90, Крупнозернистый, Тип А Марка I по ГОСТ 9128-2013		7.0		180	Растяжение	1.50	+35%	-	-	1.733	1.159	-		-
-	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь неоптимального состава, обработанная цементом, марка по прочности М20 ГОСТ 23558-94		13.0		129	-	-	-	-	-	-	-	-		-
-	Гравийная смесь непрерывной гранулометрии для оснований при максимальном размере зерен С5 - 40 мм ГОСТ 25607-2009		23.0		86	-	-	-	-	-	-	-	-		-
-	Глина		0.0		42	-	-	-	-	-	-	-	0.695		-
Суммарная толщина конструкции:		13.0		Итоговая стоимость конструкции:										-

6. Информация
* Расчет выполнен. Замечаний нет.


КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ
Целью проектирования продольного профиля автомобильной дороги является выбор правильного выбора всех уклонов, поворотов и водоподающих сооружений на всем протяжении дороги на основе экономического подхода в зависимости от влияния гидрологических и гидрогеологических условий непрерывное движение с заданной скоростью. Для выполнения таких требований необходимо проектировать автомобиль в зависимости от технических и конструктивных характеристик автомобиля.
Водители, управляющие автомобилями, должны иметь возможность при необходимости остановить автомобиль с полным соблюдением требований безопасности движения. В этом случае препятствиями выступают пассажиры на дороге, движущиеся или припаркованные транспортные средства, предметы, лежащие на дороге, поврежденные участки дорожного покрытия и т.п., необходимо объехать их или остановиться возле них. Поэтому водителям необходимо расстояние L x, чтобы остановить машину за короткое время. Изображение вертикального участка дороги вдоль оси называется изображением. Продольный профиль составляется на основе единого принятого стандарта, чтобы правильно выполнить положение продольного профиля по отношению к конструкции проекта дороги и обеспечить удобство его чтения.
Продольное изображение рисуется на миллиметровой бумаге и воспроизводится на кальке или ксерокопии белой бумаги. Для дальних дорог он разбивается на 5 км и помещается внутрь рамки высотой 29 см. Для горных и особо сложных участков граница также может быть увеличена. Продольное изображение создается в масштабе 1:5000, а для горных районов – в масштабе 1:2000. Отношение размеров в положении лежа к вертикальному отображается в масштабе 1:10.
Ориентиры для строительства будущей дороги, т. е. какова высота дороги, с чем она соединяется, разметка существующих железнодорожных путей вдали, высота пересечения с дорогой равного или более высокого класса, точки пересечения с искусственными сооружениями необходимо знать расчетные точки их новой конструкции, наивысшую точку подъема волн воды, реперную точку, учитывающую неудобства, причиняемые снегопадом и его очисткой. Такие точки считаются «базовыми» при определении линии проекта и переносятся только в зависимости от них.
При анализе осевой линии, продольного сечения и поперечного сечения дороги выявляются показатели, не отвечающие требованиям, а также мосты, овраги, болота, горные участки, пересекающие дорогу, состояние городских дорог, количество тракторов учитываются скорость движения и т.д. В заключение следует сказать, что исходя из будущей интенсивности движения дорог, изученных в ходе лабораторных работ, определяется текущая категория и определяются технические показатели реконструируемой дороги.
Поисковые работы по реконструкции существующих дорог.
Для создания проекта проводятся детальные изыскания, и в процессе их проведения определяется, какие мероприятия и работы будут проводиться, чтобы реконструируемая дорога соответствовала изменившимся условиям движения. Он основан на интенсивности движения в будущем не менее чем на 10 лет. Помимо состава поисковой группы будет включен инженер по обследованию искусственных сооружений и гражданских зданий. Необходимо стремиться максимально использовать существующую дорогу. Полевые работы, выполняемые при изыскании реконструируемых дорог, проводятся по правилам изыскания новых дорог. В связи с тем, что эти работы проводятся без остановки движения, необходимо особое внимание уделить соблюдению правил техники безопасности. Новые варианты дорог будут изыскиваться на тех участках, где существующая дорога не может быть приведена в соответствие с требованиями дорожного движения или требованиями устойчивости дороги. Окончательное решение принимается после их сравнения. Перед началом работ руководитель партии вместе с геологом и представителем органов дорожного хозяйства осматривает трассу. При геодезических изысканиях целевые сваи устанавливаются по оси, отмеченной на линии, для предотвращения выбоин в дорожном покрытии целевые сваи устанавливаются на специальные шипы на дорогах с твердым покрытием. На длинных прямых участках, параллельных отмеченной оси, можно устанавливать целевые сваи по обочинам дороги. Концы поворотных углов находятся как центры пересечения осей целевых свай двух смежных прямолинейных участков дороги. После определения углов поворота измеряют биссектрису и тангенс имеющейся кривизны. Даже при наличии подробной проектной информации о существующей дороге необходимо проверять радиусы кривых в поисках по таблицам планирования кривых по измеренным углам поворота и элементам кривизны. Если радиус существующей кривой мал, то задается больший радиус, создается новая кривая и указываются ее начало, середина и конец.
Длина дороги измеряется по оси. Все пикетные знаки будут размещены с правой стороны дороги, следуя километражу старой дороги. Журнал пикета содержит подробную информацию о дорожном основании, дорожном покрытии и искусственных сооружениях. При осмотре земляного полотна выявляются заснеженные и пониженные участки в неблагоприятных гидрологических условиях.
Армирование дорожного покрытия осуществляется на основе тщательного изучения структуры и состояния существующего дорожного покрытия и расчета необходимой толщины армирования. Расчеты проводят по методике, используемой при устройстве новых дорожных одежд, если состояние существующей дороги удовлетворительное, исходя из ее эквивалентного модуля упругости. Если существующее дорожное покрытие после соответствующего ремонта и укрепления соответствует будущим требованиям, рассмотреть пути улучшения гидрогеологического состояния дорожного полотна путем углубления боковых канав и рытья канав для отвода воды в нижнюю сторону участка.
Многие из старых дорог были построены на низких уклонах, что не соответствовало правилам размещения грунтов на склонах, что не соответствовало почвенно-климатическим условиям местности. В таких условиях нецелесообразно укреплять дорожное покрытие без изменения высоты стояков. Поэтому необходимо дополнительно насыпать грунт на дорожное основание. Старое тонкослойное дорожное покрытие ничего не стоит, когда оно сильно изношено и находится в неудовлетворительном состоянии, а затраты на его снос не оправдываются стоимостью полученного материала. В этом случае грунт насыпают прямо поверх старого покрытия. Однако лучше всего использовать в качестве основы старое дорожное покрытие. На участках дороги, где экономически целесообразно снос старого дорожного покрытия в связи с поднятием основания дороги, материал старого покрытия после просадки сортируется и откладывается. Позже его используют для базовых слоев путем добавления нового гравия или обработки вяжущими материалами. На старых дорогах, ранее благоустроенных путем укладки усовершенствованных покрытий, прочность дорожного покрытия часто изменяется на коротких участках.
Все виды дорог рекомендуется проектировать с уклонами не более 30 ‰, если это не связано с чрезмерным удорожанием строительства. В крайне сложных условиях горных районов на участках протяженностью до 500 м ниже 3000 м над уровнем моря допускается увеличение продольного уклона не более чем на 20 % по сравнению с указанными нормами, но затраты на строительство будут значительно сократиться. Однако при применении такого исключения к коротким сложным участкам дороги, проходящей через районы с относительно благоприятным рельефом, ухудшаются проезжие характеристики дорог, создаются неудобные и опасные участки. Поэтому увеличение продольных уклонов оправдано только в горных районах с очень крутыми склонами, так как скорости на такой дороге будут не очень высокими. Чем больше длина подъема, тем сильнее влияние продольных уклонов на движение автомобиля.
При определении элементов продольного профиля для обеспечения безопасного движения в качестве основных показателей следует принять:- радиусы кривых в продольном профиле:
- не менее 70 000 м в выпуклой;
- не менее 8000 м на вогнутой;
- длина кривых в продольном профиле:
- не менее 300 м в выпуклой;
- не менее 100 м на вогнутой.
При определении положения проектной линии необходимо избегать ее частых разрывов, соответствующих микрорельефу места. Особенно нежелательны участки с частыми чередующимися подъемами и спусками (пилообразный продольный профиль). В то же время не следует искусственно вводить длинные участки с постоянными уклонами, так как для их строительства приходится проводить чрезмерные земляные работы. В таких местах несколько уместно передавать линию проекта в виде извилистых вертикальных наземных линий очень большого радиуса (100 000-200 000 м), параллельных естественной поверхности земли.
Обозначение проектных отметок и переносов линий в местах вблизи искусственных сооружений является очень сложной задачей. Необходимо предусмотреть высоту нижней части арки моста от уровня воды для того, чтобы проектная линия не затопляла прилегающие к мосту, а также для обеспечения беспрепятственной эксплуатации сооружения в период высокий уровень воды.
Высота сооружения над нижними участками русла есть сумма следующих величин:
- глубина затекания воды с учетом подъема перед входом в сооружение;
- пустое пространство между повышенным уровнем воды и нижней частью резервуара;
- в малых техногенных сооружениях необходимо обеспечить безопасный проход проточных объектов и проход судов по судоходным рекам;
- высота арки моста, а для труб толщина насыпаемого на трубу грунта вместе с толщиной стенки трубы.
Если алгебраическая разность уклонов в точке разрыва расчетной линии продольного сечения составляет 5 ‰ и более на дорогах I и II категории, 10 ‰ и более на дорогах III категории, 20 ‰ и более на дорогах IV категории то продольная прочность должны быть рассчитаны и спроектированы.
Если в местных условий возможен выход на дорогу людей и животных из придорожных мест, то боковой вид следует принимать на расстоянии
25 м от края проезжей части на дорогах I-III категории и 15 м от края проезжей части, на дорогах категории IV.
При проектировании автомобильных дорог полоса земли, отведенная под проезд дороги, где перекапывается грунт для отсыпки на возвышенности, строятся вспомогательные сооружения и отводятся под посадку саженцев, называется дорожной полосой или полосой, отведенной под проезжую часть дороги.
Уменьшенное изображение участка дороги, срезанного вертикальной плоскостью, называется поперечным профилем.
Полоса дорожного покрытия, по которой движутся автомобили, называется проезжей частью. Эта полоса укреплена каменными материалами и образует дорожное покрытие.
Дороги 3 категории имеют самостоятельные транспортные участки для движения в любом направлении. В целях безопасности между ними убрана разделительная полоса, а въезд на них автомобилей запрещен, со стороны проезжей части имеется бордюр. Придорожная полоса используется для временной стоянки автотранспорта и хранения дорожно-строительных материалов на время ремонта. Наличие бордюра, окружающего проезжую часть дороги, обеспечивает безопасное движение автомобилей.
Вдоль проезжей части и на разделительных полосах прокладываются армирующие полосы, повышающие прочность края дорожной одежды и обеспечивающие безопасность в случае аварийного выезда колеса автомобиля за пределы дорожной одежды.
Для размещения проезжей части дороги на необходимом уровне от поверхности грунта сооружают дорожное основание с боковыми канавами, предназначенными для осушения дороги и отвода с нее воды. Резервы и кавалеры также включены в дорожную базу. Резервуары представляют собой неглубокие выемки вдоль дороги, откуда берется грунт для подсыпки в водоем. Кавалеры располагаются сваями параллельно дороге, и на них укладывается грунт, который не нужно подсыпать в соседние участки стояков. Иными словами, вся часть разделительной полосы, где ведутся земляные работы, называется основанием дороги (земляным полотном).
Проезжая часть и обочина дороги отделены от прилегающей территории хорошо выровненными наклонными плоскостями - откосами. В выемках и боковых рвах имеются внешние и внутренние уклоны. Соединительные линии края дороги и приподнятого откоса или внутреннего откоса кювета образуют берег дороги. Расстояние между сторонами дороги условно называют шириной дорожного основания (грунтового слоя дороги). Крутизна дорожного откоса характеризуется коэффициентом укладки. Этот коэффициент находится из отношения высоты ската к его горизонтальной проекции - закладке.
Уклоны небольших холмов целесообразно прокладывать в пропорции 1:5 или 1:6, чтобы создать возможность выезда автомобилей с дороги в случае возникновения аварийной ситуации. Такой уклон уменьшает заваливание дороги снежными нагромождениями и повышает безопасность движения.
При высоте подступенков менее 6 м уклон скатов строится как 1:1,5 с точки зрения требований экономии. Такой подъем будет намного сильнее. При слишком крутом уклоне высотных зданий влажный грунт может быть продавлен вниз под действием собственного веса или веса автомобиля, приехавшего на обочину.