ВБН В.2.3-218-186-2004 Дорожній одяг нежорсткого типу (Дорожная одежда нежесткого типа

Подождите немного. Документ загружается.

ВБН В.2.3-218-186-2004

Рисунок 3.7 – Номограма для визначення розтягуючого напруження

у проміжному мо-

нолітному шарі дорожнього одягу

3.6.8 Покриття (3.6.3) чи еквівалентний монолітний шар розраховують на згин (3.6.4) у

такій послідовності:

ВБН В.2.3-218-186-2004

а) обчислюють h

/ D при одношаровому покритті або Σ h

i,a

/ D (асфальтобетонне по-

криття на основі з асфальтобетонних шарів), а потім за формулою (3.11) знаходять середній

модуль пружності пакета шарів з асфальтового бетону;

б) загальний модуль пружності Е

заг.осн

на поверхні основи, що підстилає асфальтобе-

тон, визначають за допомогою номограми шляхом послідовного приведення шарів;

в) за відношенням E

/Е

заг.осн

та h

/ D або за допомогою номограми (рисунок 3.6) ви-

значають розтягуючі напруження

, у шарі, що розраховується, від разового навантаження.

Повне розтягуюче напруження:

рК

(3.16)

де р – розрахунковий тиск на покриття, МПа (додаток Ж);

– коефіцієнт, що враховує особливості напруженого стану покриття під колесом ав-

томобіля зі спареними балонами.

Як правило, K

= 0,85, але при розрахунку покриття на особливі навантаження (колесо з

одним балоном) K

= 1,0.

г) обчислюють допустимі розтягуючі напруження за формулою (3.15). У пакеті асфа-

льтобетонних шарів за розрахункове допустиме розтягуюче напруження, RR

доп

приймають

значення, характерне для матеріалу нижнього шару. Потім обчислюють відношення R

don

R /σ

;

якщо RR

дon

/ σ

=К

≥

мц

, де К

мц

– мінімальний необхідний коефіцієнт міцності (рисунок 3.1), то

конструкцію вважають такою, що відповідає вимогам міцності на розтяг при згині. В іншому

випадку потрібно коригувати товщини шарів.

3.6.9 Проміжні монолітні шари доцільно розраховувати в такій послідовності. Спо-

чатку за формулою (3.11) обчислити середній модуль пружності конструктивних шарів, що

розташовані вище розрахункового монолітного шару (шар h

на рисунку 3.7). Розрахункові

модулі пружності шарів з матеріалів, що містять органічне в'яжуче, слід приймати при тем-

пературі 0 °С. Шари, що підстилають монолітний шар, треба привести до еквівалентного за

жорсткістю однорідного півпростору з модулем пружності Е

, який можна одержати шляхом

послідовного обчислення загальних модулів кожної пари суміжних шарів за номограмою

(рисунок 3.3). Потім за номограмою (рисунок 3.7) треба знайти розтягуючі напруження

розрахунковому шарі від разового навантаження, що діє на поверхні покриття. Для цього з

точки на верхній горизонтальній осі, що відповідає відношенню Σ h

/ D, слід провести вер-

тикаль до кривої з відомим відношенням Е

/ Е

, а з точки перетину провести горизонтальну

пряму до променя, що відповідає відношенню Е

/Е

, звідки опустити вертикаль на нижню

горизонтальну вісь, де знайти значення

Розрахункове значення σ

належить знайти за фо-

рмулою (3.16) при К

= 1,0. Далі послідовність розрахунку цілком збігається з послідовністю

пункту 3.6.8.

Міцність матеріалу монолітного при багаторазовому розтягу при згині визначають за

формулою:

= R

лаб

кn

(3.17)

де RR

лаб

– лабораторне значення границі міцності на розтяг при згині за одноразового

прикладання навантаження (приймається за таблицею Е. 1);

– коефіцієнт, що враховує зниження міцності в часі від дії погодно-кліматичних

умов (таблиця 3.10);

– коефіцієнт, що враховує зниження міцності матеріалу в конструкції в результаті

температуро-усадкових впливів (таблиця 3.11);

– коефіцієнт, що враховує короткочасність та повторність навантажень на дорозі:

∑

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

−

⋅=

npкn

Nkk

де k

– коефіцієнт, що враховує вплив повторних навантажень у нерозрахунковий пе-

ріод (приймається за таблицею Е.1);

ВБН В.2.3-218-186-2004

т – показник втоми (приймається за таблицею Е.1);

∑

– сумарна інтенсивність руху.

ВБН В.2.3-218-186-2004

Таблиця 3.10

Ч.ч. Матеріал шару, що розраховується k

1 Полімерасфальтобетон 1,00

2 Асфальтобетон щільний

І марки 0,95

II марки 0,90

3 Асфальтобетон пористий 0,75

4 Асфальтобетон високопористий 0,70

Таблиця 3.11

Ч.ч. Матеріал шару, що розраховується k

1 Полімерасфальтобетон 0,90

2 Асфальтобетон щільний

І марки 0,85

II марки 0,80

3 Асфальтобетон пористий 0,80

4 Асфальтобетон високопористий 0,75

3.6.10 Методи експериментального визначення деформаційних і міцнісних характе-

ристик матеріалів і ґрунтів приведені в додатку М.

3.7 Особливості розрахунку підсилення дорожнього одягу

3.7.1 Якщо є достовірні дані про фактичні прогини існуючих дорожніх одягів визна-

чених за методикою, викладеної в додатку Н даних Норм, обчислюють фактичний модуль

пружності конструкції E

за залежностю Н.4.

3.7.2 Потрібний модуль пружності Е

потр

дорожнього одягу залежить від інтенсивності

руху, що визначається на основі натурних спостережень за ділянкою дороги, на якій перед-

бачається проводити підсилення, і призначається за методикою, викладеною в 3.4.2 цих

Норм.

3.7.3 Визначення товщини шару підсилення виконується за номограмою (рисунок 3.8),

виходячи з визначеного фактичного модуля пружності Е

(вісь ординат) та розрахованого

потрібного модуля пружності Е

потр

(вісь абсцис). Від осі ординат проводимо горизонтальну

лінію до перетинання з лінією, проведеною вертикально від осі абсцис. Точка перетину да-

них ліній дасть відношення h / D. Прийнявши розрахунковий діаметр сліду колеса автомобі-

ля відповідно до розрахункового навантаження, визначаємо товщину шару підсилення, що

коригуємо, виходячи з призначеного матеріалу шару підсилення і його розрахункового мо-

дуля пружності Е

, шляхом підняття чи опускання призначеної точки на похилій лінії, яка

позначає відношення h / D до перетинання з похилою лінією, що характеризує розрахунко-

вий модуль пружності матеріалу шару підсилення Е

. Після цього проводимо від отриманої

точки горизонтальну лінію вправо і визначаємо поправочний коефіцієнт К

. Помноживши

отриману раніше товщину шару підсилення на поправочний коефіцієнт, що враховує розра-

хунковий модуль пружності матеріалу шару підсилення, визначаємо остаточно товщину ша-

ру підсилення.

3.7.4 Дану номограму можна використовувати при проектуванні як одношарової, так і

двошарової або більшої конструкції підсилення дорожнього одягу шляхом призначення про-

міжного необхідного модуля пружності, а також при проектуванні нового дорожнього одягу

і визначенні товщини верхніх шарів конструкції.

3.7.5 Товщини шарів підсилення для забезпечення сприятливих умов їхнього форму-

вання і роботи в процесі експлуатації повинні бути не меншими за величини, зазначені у

3.2.4.

ВБН В.2.3-218-186-2004

3.7.6 Після розрахунку товщини шару підсилення необхідно виконати перевірку зага-

льної товщини монолітних шарів на розтяг при згині. Даний розрахунок повинен відповідати

вимогам залежності (3.14) цих Норм.

В.2.3-218-186-2004

Рисунок 3.8 – Номограма для визначення товщини шару підсилення дорожнього одягу

ВБН

ВБН В.2.3-218-186-2004

3.8 Особливості розрахунку асфальтобетонних шарів армованих синтетичними ма-

теріалами

3.8.1 Асфальтобетонні шари дорожнього одягу армуються у випадку, коли розрахун-

кове напруження розтягу перевищує допустиме, тобто не виконується умова (3.14).

3.8.2 Для армованих асфальтобетонних шарів повинна виконуватися умова:

зг

еф

мц

⋅

≤

, (3.18)

де K

мц

зг

і σ

– величини, наведені в формулі (3.14);

еф

– коефіцієнт ефективності армування, що визначається за методикою, наведеною в

додатку К.

3.8.3 Розрахунок армування виконують у такій послідовності:

а) розраховують монолітні шари на розтяг при згині без армуючих матеріалів за за-

гальною методикою;

б) при невиконанні умови (3.14) розглядають можливість застосування синтетичних

матеріалів в якості армуючого прошарку: призначають вид армуючого матеріалу та з ураху-

ванням його паспортних даних вираховують Е

(додаток К) та роблять перерахунок σ

за за-

гальною методикою;

в) визначають величину коефіцієнта ефективності армування

еф

та перевіряють

умову (3.18);

г) при невиконанні умови (3.18) необхідно призначити в якості армуючого прошар-

ку синтетичний матеріал з більш високими показниками R

R та ε

і знову провести розрахун-

ки, починаючи з перелічення б);

д) при виконанні умови (3.18) розрахунок закінчується.

4 ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МОРОЗОСТІЙКОСТІ КОНСТРУКЦІЇ ДОРОЖНЬОГО

ОДЯГУ НЕЖОРСТКОГО ТИПУ І ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

4.1 Метою розрахунку конструкції дорожнього одягу на морозостійкість є забезпечен-

ня необхідної стійкості дорожнього покриття проти порушення рівності при нерівномірному

набуханні ґрунтів земляного полотна, тобто недопущення появи деформацій від морозного

здимання, які перевищують допустимі.

4.2 Немає необхідності в спеціальних заходах щодо захисту конструкції від дії морозу:

а) у районах з глибиною промерзання менше 0,7 м;

б) при земляному полотні, яке укладено на всю глибину промерзання з ґрунтів, що

не здимаються або слабо здимаються (таблиця 2.2);

в) у випадках, коли необхідна за умовами міцності товщина дорожнього одягу пере-

вищує 2/3 глибини промерзання;

г) на ділянках з 1-шим типом місцевості за зволоженням, за винятком ділянок з капі-

тальним дорожнім одягом при пилуватих суглинистих і супіщаних ґрунтах земляного полот-

на, якщо не передбачено заходів щодо зменшення проникання води в дорожню конструкцію.

4.3 Зимове здимання суттєво не впливає на рівність покриття і довговічність дорож-

нього одягу, якщо загальне підняття проїзної частини в процесі промерзання конструкції не

перевищує таких значень l

доп

(у сантиметрах),

залежно від типу дорожнього одягу:

а) капітальний – 4;

б) полегшений – 6;

в) перехідний – 10.

4.4 Перевірку конструкції дорожнього одягу на морозостійкість проводять з викори-

станням номограми (рисунок 4.1) у такій послідовності.

ВБН В.2.3-218-186-2004

4.5 3 урахуванням теплотехнічних властивостей матеріалів знаходять еквівалентну

(по відношенню до щебеню з гранітних порід) товщину дорожнього одягу:

·ε

+ h

·ε

+ h

·ε

+... + h

·ε

, (4.1)

де h

, h

,...h

– товщини шарів дорожнього одягу із стабільних матеріалів, см;

, ε

,… ε

– еквіваленти теплотехнічних властивостей матеріалів по відношенню до

ущільненого щебеню (таблиця Г.1).

4.6 За рисунком 4.2. знаходять найбільшу за зиму нормативну глибину промерзання

max

глинистих і суглинистих ґрунтів (см), визначену для ймовірності перевищення 5 %. Для

супісків, дрібних та пилуватих пісків отримані за картою значення слід збільшити на

max

20 %.

4.7 При визначенні нормативної глибини промерзання багатошарового дорожнього

одягу Z

, до отриманого значення нормативної глибини промерзання ґрунту уводиться

max

поправка, яка збільшує Z

max

, см

70 80 90 100 110 120

Поправка Δ, см 10 15 20 30 40 45

4.8 За таблицею 2.2 для даного виду ґрунту й ступеня зволоження місцевості знахо-

дять комплексну характеристику ґрунту за ступенем набрякання В:

здим

В = , (4.2)

ВБН В.2.3-218-186-2004

Рисунок 4.1 – Номограма для розрахунку конструкцій на морозостійкість

4.9 Кліматичний показник α

(см

/д) визначають за картою ізоліній α

(рисунок 4.2)

або використовуючи залежність:

8,1

max

. (4.3)

4.10 Визначивши розрахункову глибину залягання рівня ґрунтової води, за допомогою

номограми (рисунок 4.1) можна знайти значення будь-якого з параметрів при інших відомих.

Так для знаходження загальної товщини шарів із стабільних матеріалів Z

необхідно

вирахувати відношення l

nyч

/(B·Z

) при l

пуч

= l

доп

, знайти його значення на вертикальній осі

номограми, провести горизонтальну пряму до перетину з кривою, яка відповідає відношенню

розрахункової глибини промерзання Z

до розрахункової глибини залягання рівня підземної

води Н, тобто Z

/ H, і, перенісши цю точку на горизонтальну вісь, отримати значення Z

звідки, знаючи Z

, визначити Z

ВБН В.2.3-218-186-2004

----- – кліматичний коефцієнт α

Рисунок 4.2 – Нормативні глибини промерзання Z

глинистих та суглинистих ґрунтів

4.11 Перевіряють морозостійкість дорожнього одягу, порівнюючи отримане необхідне

значення загальної товщини шарів Z

із стабільних матеріалів з фактичною еквівалентною

товщиною h

(отриманою із залежності 4.1 за пунктом 4.5) за умовою:

≥

1 (4.4)

4.12 Для існуючої дорожньої конструкції можливе підняття поверхні покриття l

здим

тобто деформацію морозного здимання знаходять за номограмою (рисунок 6.1) у зворотній

послідовності, беручи замість відношення Z

/ Z

на осі абсцис відношення h

/ Z

; за відо-

мим відношенням Z

/ Н визначають l

здим

/(В · Z

), звідки знаходять l

здим

. Отримане значен-

ня морозного здимання не повинно перевищувати допустимого для даного типу дорожнього

одягу (пункт 4.3)

здим

≤

доп

, (4.5)

4.13 Якщо для забезпечення потрібної морозостійкості необхідна загальна товщина

дорожнього одягу перевищує товщину, отриману розрахунком на міцність, то конструкцію

одягу слід відкоригувати і знову розрахувати за критеріями граничного стану.

4.14 Морозозахистний шар з фільтруючих матеріалів, як правило, служить і елементом

дренажної конструкції, а тому він повинен бути розрахований також на своєчасний відвід

води, що надходить до конструкції.

4.15 Якщо умови морозостійкості (4.4 або 4.5) не виконуються, необхідно передбачити

заходи, які підвищують морозостійкість дорожнього одягу:

а) замінити ґрунти, які здимаються і надмірно здимаються, на ґрунти, які не здима-

ються або слабо здимаються (за таблицею 2.2), при будівництві або реконструкції верхньої

частини земляного полотна;

б) забезпечити необхідне підвищення покриття над рівнем ґрунтової води;

в) влаштовувати морозозахистні шари із стабільних матеріалів, що не змінюють свого

об'єму при промерзанні у зволоженому стані (щебінь, гравій, шлак), або теплоізоляційних

шарів, які зменшують глибину промерзання земляного полотна (керамзит, керамдор, піно-

пласт, полістирол);

ВБН В.2.3-218-186-2004 Дорожній одяг нежорсткого типу (Дорожная одежда нежесткого типа - укр.)

Подождите немного. Документ загружается.