Проектирование автомобильных дорог (стр. 9 из 15)
Независимо от результата, полученного по формуле (89), требуемый модуль упругости должен быть не менее указанного в таблице 18.
Таблица 18 – Требуемый модуль упругости
| Категория дороги | Суммарное минимальное расчетное число приложений расчетной нагрузки на наиболее нагруженную полосу | Требуемый модуль упругости для типа дорожной одежды, МПа | ||
| капитальной | облегченной | переходной | ||
| I | 750000 | 230 | - | - |
| II | 500000 | 220 | 210 | - |
| III | 375000 | 200 | 200 | - |
| IV | 110000 | - | 150 | 100 |
| V | 40000 | - | 100 | 50 |
3. Конструирование дорожной одежды.
Используя полученное значение модуля упругости и дорожно-климатическую зону расположения автомобильной дороги, выбирается модуль упругости и вид подстилающего грунта (таблица 19).
Расчетные значения модулей упругости грунтов и материалов допускается принимать в соответствии с указаниями таблиц 19, 20, 21.
Таблица 19 – Нормативные значения модулей упругости грунтов
| Грунт | Модуль упругости, при относительной влажности W/Wm, МПа | |||||||||
| 0,5 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | 0,95 | |
| Пески: | ||||||||||
| – крупные | 130 | |||||||||
| – средней крупности | 120 | |||||||||
| – мелкие | 100 | |||||||||
| – однородные | 75 | |||||||||
| – пылеватые | 96 | 90 | 84 | 78 | 72 | 60 | 60 | 54 | 48 | 43 |
| Супеси: | ||||||||||
| – легкая | 70 | 60 | 56 | 53 | 49 | 45 | 43 | 42 | 41 | 40 |
| – пылеватая, тяжелая пылеватая | 108 | 90 | 72 | 54 | 46 | 38 | 32 | 27 | 26 | 25 |
| – легкая крупная | 65 | |||||||||
| Суглинки: | ||||||||||
| – легкий, тяжелый | 108 | 90 | 72 | 50 | 41 | 34 | 29 | 25 | 24 | 23 |
| – легкий пылеватый, тяжелый пылеватый | 108 | 90 | 72 | 54 | 46 | 38 | 32 | 27 | 26 | 25 |
| Глины | 108 | 90 | 72 | 50 | 41 | 34 | 29 | 25 | 24 | 23 |
Таблица 20 – Щебеночные основания, устраиваемые методом заклинки, соответствующие ГОСТ 25607-94
| Материал слоя | Нормативные значения модуля упругости, Е, МПа |
| Щебень фракционированный 40 – 80 (80 – 120) мм с заклинкой: | |
| – фракционированным мелким щебнем | 450350 |
| – известняковой мелкой смесью или активным мелким шлаком | 400300 |
| – мелким высокоактивным шлаком | 450400 |
| – асфальтобетонной смесью | 500450 |
| – цементопесчаной смесью М75 при глубине пропитки 0,25 – 0,75 h слоя | 450-700350-600 |
Примечание: для слоя: в числителе – из легкоуплотняемого щебня; в знаменателе – из трудноуплотняемого щебня.
Таблица 21 – Конструктивные слои из смесей щебеночно-гравийно-песчаных, соответствующих ГОСТ 25607-94 и ГОСТ 3344-83
| Материал слоя | Размер зерен, мм | Нормативные значения модуля упругости, Е, МПа |
| Щебеночные/гравийные смеси (С) для покрытий (ГОСТ 25607) | ||
| С1 – 40 | 300/280 | |
| С2 – 20 | 290/265 | |
| Смеси для оснований | ||
| С3 – 80 | 280/240 | |
| С4 – 80 | 275/230 | |
| С5 – 40 | 260/220 | |
| С6 – 20 | 240/200 | |
| С7 – 20 | 260/180 | |
| Шлаковая щебеночно-песчаная смесь из неактивных и слабоактивных шлаков (ГОСТ 3344) | ||
| C1 – 70 | 275 | |
| С2 – 70 | 260 | |
| С4 – 40 | 250 | |
| С6 – 20 | 210 | |
Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, необходимо принимать во всех климатических зонах при температуре +10 °С по таблице 22.
Таблица 22 – Нормативные значения кратковременного модуля упругости асфальтобетонов различных составов (при расчете конструкции по допускаемому упругому прогибу и по условию сдвигоустойчивости)
| Материал | Марка битума | Кратковременный модуль упругости Е, МПа, при температуре покрытия, °С | ||||
| +10 | +20 | +30 | +40 | +50 (60) | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Плотный асфальтобетон и высокоплотный асфальтобетон | Вязкого БНД и БН: 40/60; 60/90; 90/130130/200; 200/300 | 4400; 3200; 24001500; 1200 | 2600; 1800; 1200800; 600 | 1550; 1100; 550670; 500 | 850; 650; 550460; 420 | 520; 460; 420380; 360 |
| Жидкого: БГ-70/130; СГ-130/200 СГ-70/130; МГ-70/130 | 1000; 1000800; 800 | 420; 420360; 360 | 400; 400350; 350 | 350; 350350; 350 | 350; 350350; 350 | |
| Пористый и высокопористый асфальтобетон | Вязкого БНД и БН: 40/60; 60/90; 90/130130/200; 200/300 | 2800; 2000; 14001100; 950 | 1700; 1200; 800600; 450 | 900; 700; 510400; 350 | 540; 460; 380340; 330 | 390; 360; 350340; 330 |
| Плотный дегтебетон | - | 3800 | 1500 | 800 | 500 | 350 |
| Пористый дегтебетон | - | 2000 | 300 | 400 | 350 | 300 |
| Асфальтобетоны холодные Бх | - | 1300 | - | - | - | - |
| Вх | - | 1100 | - | - | - | - |
| Гх | - | 900 | - | - | - | - |
| Дх | - | 750 | - | - | - | - |
Конструкцию дорожной одежды можно принять для соответствующего типа по рисунку 14.
Рисунок 14 – Примеры конструкций дорожных одежд:
а – цементобетонное покрытие; б – асфальтобетонное покрытие на гравийном основании; в – трехслойное асфальтобетонное покрытие на бетонном основании (применяется в городах); г – асфальтобетонное покрытие на основании из щебня, обработанного в установке органическими вяжущими, и грунта, укрепленного битумом и цементобетоном; д – асфальтобетонное покрытие на гравийном основании; е – покрытие из щебня, обработанного органическими вяжущими, на щебеночном основании; ж – покрытие из щебня, обработанного органическими вяжущими на основании из цементо-грунта; з – покрытие из щебня, обработанного органическим вяжущим, на щебеночном основании; и – покрытие из гравийной смеси, обработанной органически-ми вяжущими, на гравийном основании; к – покрытие из щебня, укрепленного 6 % цемента, на основании из щебня, укрепленного 4 % цемента; л – покрытие из грунта, обработанного неорганическими вяжущими материалами; м – щебеночное покрытие; н – гравийное покрытие; о – покрытие из гравия, обработанного малыми дозами вяжу-щих материалов; п – булыжная мостовая; р – покрытие из оптимальной грунтовой смеси; с – покрытие из грунта, укрепленного добавками щебня, гравия, шлаков;
1 – цементобетон; 2 – прослойка из песка, обработанного органичес-кими вяжущими материалами; 3 – щебеночный слой; 4 – дополнительный (морозозащитный, дренирующий) слой основания из песка, гравия, шлака или морозоустойчивых местных каменных материалов; толщина его назначается по расчету; 5 – среднезернистый, мелкозернистый или песчаный асфальтобетон; 6 – крупнозернистый пористый асфальтобетон; 7 – щебень, обработанный органическими вяжущими методом пропитки; 8 – гравийная смесь; 9 – щебень, обработанный органическими вяжущими материалами в установке; 10 – гравийная смесь с добавками щебня, обработанная вяжущими в установке; 11 – цементогрунт; 12 – щебеночное покрытие, обработанное органическими вяжущими методом пропитки с последующей поверхностной обработкой); 13 – щебень, укрепленный добавками цемента (верхний слой 6 %, нижний 4 %); 14 – грунт, укрепленный добавками неорганических вяжущих; 15 – гравийные покры-тия из некондиционных каменных материалов, укрепленных малыми дозами цемента. На покрытии двойная поверхностная обработка; 16 – бу-лыжная мостовая; 17 – грунт, укрепленный песчано-глинистыми добав-ками; 18 – грунт, укрепленный щебнем, шлаком, гравием или дресвой.
4. Расчет по допускаемому упругому прогибу ведется послойно, начиная с подстилающего грунта. Рекомендуется подсчет вести используя таблицу 23.
Таблица 23 – Расчет дорожной одежды нежесткого типа
| № слоя | Материал слоя | hi | Модуль упругости слоя, Еi, МПа |  |  |  |  |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
| 1 | h5 | Е5 |  |  |  |  | |
| 2 | h4 | Е4 |  |  |  |  | |
| 3 | h3 | Е3 |  |  |  |  | |
| 4 | h2 | Е2 |  |  |  |  | |
| 5 | h1 | Е1 |  |  |  |  | |
| 6 | Подстилающий грунт | - | Егр |
В столбец 5 заносятся рассчитанные значения отношения
, где D– диаметр расчетного отпечатка шины, который принимается равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН – 37 см; 110 кН – 39 см; 130 кН – 42 см.