Расчет дорожной одежды
Проектирование дорожной одежды нежесткого типа заключается в выборе наиболее целесообразной конструкции, дорожно-строительных материалов для отдельных конструктивных слоев, применения необходимых изолирующих и дренажных устройств. При проектировании дорожной одежды обязательно учитывают местные климатические, грунтовые и гидрогеологические условия.
Запроектированная конструкция должна быть прочной, экономичной в данных условиях и допускать максимальную механизацию работ.
При выборе конструкции одежды городской улицы необходимо учитывать: архитектурно-планировочное значение данной улицы; характер ее застройки и уровень благоустройства; санитарно-гигиенические требования; роль проектируемой дороги в обслуживании внутригородских и внешних транспортных связей; состав и интенсивность перспективного движения; климатические и гидрогеологические условия; свойства местных грунтов; обеспеченность местными дорожно-строительными материалами; характер работ (новое строительство, реконструкция) и возможную технологию их производства, а также опыт применения различных типов одежд на улицах данного города.
Определение требуемого модуля упругости
При расчете дорожных одежд нежесткого типа по допускаемому упругому прогибу в качестве критерия принимают значение вертикальной деформации дорожной одежды под нагрузкой от расчетного автомобиля. По вертикальной деформации вычисляют требуемый модуль упругости:
, Мпа
Р – удельное давление на дорожную одежду от расчетного автомобиля, Р=0,6 МПа;
Д – диаметр круга, равновеликого площади контакта сдвоенного колеса расчетного автомобиля, равный 0,35 м;
μ=0,3 – коэффициент Пуассона;
δ – нормативный прогиб дорожной одежды, равный 0,9 мм.
МПа – для улицы «Б»,
МПа – для улицы «А».
Конструирование дорожной одежды
Типы покрытий дорожной одежды устанавливаются с учетом категории городских улиц, дорог и площадей.
После выбора типа покрытия следует разрабатывать конструкцию дорожной одежды городской улицы для участков, сходных по расчетным значениям модулей деформации земляного полотна, грунтово-водным условиям и по обеспеченности дорожно-строительными материалами.
Для каждого участка вначале намечается схема конструкции дорожной одежды с покрытием принятого типа. На схеме показывается расположение конструктивных слоев и различных материалов и на основании конструктивных данных и обобщения опыта устанавливается толщина слоев, которая затем остается без изменения, и лишь толщина одного из слоев основания определяется окончательным расчетом.
Количество слоев, вид материалов для каждого из них и сочетание толщины слоев при разработке конструкции одежды заданной прочности назначают таким образом, чтобы в результате была получена вполне надежная в эксплуатации и наиболее экономичная конструкция.
Для сооружения нижних слоев оснований должны широко применяться разнообразные природные местные материалы и отходы промышленности, в том числе и пониженной прочности, а также грунты, укрепленные вяжущими материалами.
Среди усовершенствованных капитальных типов покрытий в городских условиях наибольшее применение нашли асфальтобетонные покрытия на прочных основаниях.
Для обеспечения соответствующего формирования таких покрытий в процессе постройки и последующей их нормальной работы в эксплуатации модули деформации материалов верхнего слоя оснований должны составлять не менее 880-900 кГ/см2.
Поэтому верхний слой оснований под асфальтобетонные покрытия обычно устраивают из следующих материалов: щебня (обработанного или необработанного вяжущими материалами), подобранных гравийных смесей с добавкой дробленого материала (обработанных вяжущими), иногда каменных мостовых.
Вследствие большой разности модулей деформаций соседних слоев, в верхнем слое возможно появление трещин, поэтому желательно, чтобы соотношение модулей деформаций рядом расположенных слоев не превышало 2,5-3,5 и было тем меньше, чем тоньше верхний слой. С экономической точки зрения нецелесообразно укладывать в дорожную одежду материалы с расчетным модулем деформации менее 1,5 модуля деформации нижележащих слоев, либо подстилающего грунта.