Delist.ru

Совершенствование методики расчета при проектировании нежестких дорожных одежд с асфальтобетонными покрытиями (18.02.2009)

Автор: Коленова Екатерина Валерьевна

Рис. 2. Зависимость минимально допустимой толщины дорожной одежды, удовлетворяющей критерию морозного пучения от расчётной влажности грунта земляного полотна (тип дорожной одежды – капитальный, глубина промерзания дорожной одежды – 150 см)

(ченной исходя из условия обеспечения морозоустойчивости для данных условий. При значении глубины промерзания дорожной одежды более 2 м необходимо производить расчёт дорожной конструкции на морозоустойчивость по стандартной методике. Анализ данных расчётного эксперимента позволил дать рекомендации, касающиеся области применения критерия морозного пучения (рис.3).

Рис.3. Рекомендации по области применения критерия морозного пучения

При выполнении расчётного эксперимента №3 по критерию обеспечения сдвигоустойчивости слоёв из малосвязных материалов и подстилающего грунта земляного полотна автором было просчитано 216 и 108 конструкций дорожных одежд соответственно с изменением следующих исходных расчётных параметров: суммарное движение, модуль упругости грунта, расчётная влажность грунта, группа грунта по степени пучинистости, тип грунта, тип дорожной одежды, динамические модули упругости асфальтобетона, модуль упругости слоя основания, толщина песчаного слоя. Данные, полученные в результате расчётного эксперимента для критерия обеспечения сдвигоустойчивости слоёв из малосвязных материалов и подстилающего грунта земляного полотна, позволили дать рекомендации, касающиеся области применения рассматриваемого критерия расчёта (рис.4), а также определить параметры, в большей степени влияющие на соблюдение условия прочности по данному критерию (рис.5).

Рис.4. Рекомендации по области применения критерия обеспечения сдвигоустойчивости слоёв из малосвязных материалов и подстилающего грунта земляного полотна

*Примечание: при суммарном движении более 1*106 расчётом по другим критериям (изгибу, критерию морозного пучения, упругому прогибу) достигается конструкция, заведомо удовлетворяющая рассматриваемому критерию

В третьей главе произведено исследование основных расчётных показателей. Усовершенствование методики расчёта нежёстких дорожных одежд связано с возможностью учёта ожидаемых скоростей движения и транспортных нагрузок, возможностью проектирования дорожной одежды с учётом современного парка грузовых автомобилей, а также проектирования дорожной одежды по данным о требуемой ровности покрытия при суммарном движении менее 40?104 .

Учёт ожидаемой средней скорости движения грузовых автомобилей произведён путём приведения значений динамических модулей упругости асфальтобетона, определённых при длительности нагружения 0,1с к фактической длительности нагружения. В табл. 2 представлены значения динамических модулей упругости асфальтобетона при температуре +10?С, определённые при длительности нагружения от 0,02 до 0,2с.

Рис.5. Параметры, влияющие на соблюдение условия прочности: а - по критерию обеспечения сдвигоустойчивости слоёв из малосвязных материалов; б - подстилающего грунта земляного полотна

Таблица 2

Значение динамического модуля упругости асфальтобетона при различной длительности нагружения

Динамический модуль упругости асфальтобетонов, МПа, при температуре +10?С

Тип асфальтобетона Плотный асфальтобетон и высокоплотный асфальтобетон

Марка битума БНД 40/60 БНД 60/90 БНД 90/130

1 2 3 4 5

tцф, с Кд      

0,02 1,67 7348 5344 4008

0,04 1,34 5896 4288 3216

0,06 1,18 5192 3776 2832

0,08 1,07 4708 3424 2568

0,1 1 4400 3200 2400

0,12 0,94 4136 3008 2256

0,14 0,9 3960 2880 2160

0,16 0,86 3784 2752 2064

0,18 0,83 3652 2656 1992

0,2 0,8 3520 2560 1920

При этом в работе была определена длительность единичного приложения нагрузки для средней скорости грузовых автомобилей от 30 до 110 км/ч. По результатам расчётов были построены графики зависимости времени одного приложения нагрузки от средней скорости движения грузовых автомобилей для различных толщин эквивалентного слоя, рис. 6.

Для возможности расчёта дорожной одежды с учётом особенностей поперечного и продольного профилей дорог автором были вычислены коэффициенты приведения для расчётного автомобиля при всех возможных сочетаниях продольного и поперечного уклонов проезжей части с учётом влияния соседней оси (табл. 3).

Таблица 3

Значения суммарных коэффициентов приведения для расчётного автомобиля с нагрузкой на ось 100 кН, определённых при различном возможном сочетании продольных и поперечных уклонов проезжей части

iпрод. Суммарные коэффициенты приведения

0 10 20 30 40 50

1 2 3 4 5 6 7

0 1,05 1,11 1,18 1,27 1,34 1,42

10 1,06 1,14 1,21 1,29 1,37 1,46

20 1,08 1,15 1,24 1,31 1,39 1,49

30 1,11 1,18 1,25 1,34 1,43 1,51

40 1,13 1,21 1,28 1,37 1,46 1,55

50 1,16 1,23 1,31 1,39 1,49 1,58

60 1,17 1,26 1,34 1,42 1,51 1,62

загрузка...