Проект дорожной одежды нежесткого типа

Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость

Проверим критерий морозостойкости дорожной одежды, т.к. грунт земляного полотна автомобильной дороги – супесь пылеватая, относящиеся по степени пучинистости к пучинистым грунтам.

Условие морозоустойчивости имеет вид:

H_факт ≥ H_доп

80≥80

Н_факт – фактическая толщина дорожной одежды:

Н_факт = Σh_i = h₁ + h₂ + h₃ + h₄ + h₅ = 4 + 6 + 8 +17 +41 = 80 см.

H_доп – требуемая (допустимая) толщина дорожной одежды, определяемая по рисунку 4.31 методического пособия.

H_доп = 80 см, для г. Гомельская обл.

Условие выполняется при 74 см. и поэтому добавляем 6 см. что бы соответствовал к стандарту.

1. 
   h_{2 =} h₁/D = 4/39 = 0,1
   

K₁ = E_общ / E₁ = 445 / 3600 = 0,12
E_э’ = E₁ ∙ К₃ = 3600∙ 0,12 = 432 МПа

2. 
   К₂ = h₂/D = 6/39 = 0,15
   

K₁ = E_э’/ E₂ = 443 / 2200 = 0,19
E_э’’ = E₁ ∙ К₃ = 2200 ∙ 0,19 = 418 МПа

3. 
   К₂ = h₂/D = 12/39 = 0,3
   

K₁ = E_э’’/ E₃ = 418 / 400 = 1
E_э’’’ = E₁ ∙ К₃ = 400 ∙ 1 = 400 МПа

Е_об=445 МПа

Еэ^I = 432 МПа Е1=3600 МПа	h=4
Еэ^II = 418 МПа Е2=2200 МПа	h=6
Еэ^III = 400 МПа Е3=850 МПа	h=12
Еэ^IV = 52 МПа Е4=240 МПа	h=17
Еэ^V =130 МПа	h=41

Е_гр =21 МПа
1.8. Составление карточки дорожной одежды

Рассчитываем площади поперечного сечения каждого слоя на 1000 м² покрытия. Для монолитных материалов определяем расход в тоннах, для несвязных материалов в м³.

Расчет для монолитных материалов для верхнего слоя покрытия

Площадь поперечного сечения слоя толщиной 0,06 м составит:

S = 2 · (b/2 + c) · h = 2 · (3 + 0,4+0.25+1,5) · 0,04 = 0,442 м²
b, c, –ширина проезжей части и краевой полосы,
h = 0,04м– толщина слоя.
Объем материала на 1000 м² получим в виде;
V = S · p · 1000 / [2 · (b/2 + c)] = 0,42·2,5· 1000 / [2(3 + 0,5)] = 150 м³ тонн
р – плотность материала.

Расчет для монолитных материалов для нижнего слоя покрытия.

Площадь поперечного сечения слоя толщиной 0,10м составит:

S = 2 · (b/2 + c)· h = 2 · (3 + 0,5+0,25+1,5) · 0,06 = 0,63 м²
b, c, –ширина проезжей части и краевой полосы,
h = 0,06м– толщина слоя.
Объем материала на 1000 м² получим в виде;
V = S · p · 1000 / [2 · (b/2 + c)] = 0,63 · 2,5 · 1000 / [2 · (3 + 0,5)] = 225 тонн
р = 2,5 т/м³ – плотность материала.

Расчет для слоев основания
Норма расхода на 1000м² верхнего слоя основания из ЩПС, укрепленного цементом М75 (толщина слоя 8 см)
S = 2 · (b/2 + c+0,25 ) · h = 2 · (3 + 0,5+0,25)· 0,12 = 0,9 м²
V = S·1000 / [2 · (b/2 + c)] = 0,9 · 1000 / [2 · (3 + 0,5)] = 129 м³

Норма расхода на 1000 м² слоя основания из Асфальтогранулянта типа А2(толщина слоя 17 см).

Площадь поперечного сечения слоя из Асфальтогранулянта типа А2 определим через площадь трапеции.


Рис. 1.11 Схема для расчета площади поперечного сечения основания из
Асфальтогранулянта типа А1

S=(((b/2+c+0,25)+(b/2+c+0,25+h))/2)∙h=

=((3+0,5+0,25)+(3+0,5+0,25+0,17))∙0,17=1,3
V=1,3∙1000/(2(3+0,5))=186

Расчет для дренирующего слоя

Расчёт нормы расхода на 1000 м² дренирующего слоя из песка к/з.

Площадь поперечного сечения складывается из двух трапеций и двух треугольников (рис.1.12).

Рис. 1.12 Схема для расчета площади поперечного сечения песчаного слоя

Определим толщину дренирующего слоя на откосе (H^').

H^’ = (b/2+c+a+hв ∙ m) ∙ (i0-in) +h

= (3+0,5+1,5+0,48 ∙ 4) ∙ (0,03 ∙ 0,02)+0,5 = 0,57 м
Определим площадь трапеции:

S_т = (h’+h) ∙ (b/2+c+a+hв∙m)/2 = (0,5+0,57) ∙ (3+0,5+1,5+4∙0,48)/2 = 3,7м²

Площадь треугольника определим:
S_тк = 0,75 ∙ (h¹) ² = 0,75 ∙ (0,57) ² ∙ 4 = 0,97 м²

Общий площадь треугольника определим:

S = 2 ∙ (S_т + S_тк)= 2 ∙ (3,7+0,97) = 9,34 м³

Расход на 1000м² покрытия:

V = S ∙ 1000 / 7= 9,34 ∙ 1000 / 7 = 1334 м³
Обьем трапеции:

V_т =S∙1000/ L_ср=2 ∙1000/7=286

Обьем треугольника:
V_тр=S∙1000/ L_ср=0,4∙ 1000 / 7 = 57 м³
Общий объем:
V = V_т + V_тр = 286 + 57 = 343 м³

Норма расхода на 1000 м² обочины из ПГС природной.

S = (1,5·0,1) ·2=0,3м²
V = S·1000/7=0,3·1000/7(2·1,5)=100 м³

№	Тип дорожной одежды	Расходы материалов
		а/б м/з плотный тип Б марка II	а/б к/з пористый	ЩПС, укрепленный цементом М75	Асфальтогранулянта типа А1	Песок к/з	ПГС природная
1	Верхний слой покрытия	150 т
2	Нижний слой покрытия		225 т
3	Песчаная смесь укр. цем.М75			129 м^3
4	Основание из Асфальтогранулянта типа А1				286 м^3
5	Песок крупнозернистый					343 м^3
6	Укрепление обочин						100 м^3

Таблица 1.6 - Нормы расхода материалов на 1000 м²

Заключение
В данном курсовом проекте была запроектирована конструкция нежесткой дорожной одежды, которая состоит из конструирования дорожной одежды и расчета толщины ее слоев.
В ходе выполнения курсового проекта выполнил:

• 
  Выбор расчетной нагрузки. Назначил расчетные характеристики материалов и выбрал материалы для устройства дорожной одежды. Назначил конструкцию дорожной одежды.
  
• 
  Расчет конструкции, определение толщины слоев и проверка их долговременной прочности на действие транспортной нагрузки.
  
• 
  Конструирование и расчет дорожных одежд при их реконструкции и капитальном ремонт.
  

Задачей расчета является обеспечение долговременной прочности и экономичности дорожной одежды, безопасности и удобств движения автомобильного транспорта.
Графическая часть содержала чертежи конструкции дорожной одежды при новом строительстве и при реконструкции.


Список литературы

1) Веренько, В.А. Проект дорожной одежды нежесткого типа: учебно-методическое пособие / В.А. Веренько. – Минск: БНТУ, 2019.

2) Автомобильные дороги. Нежесткие дорожные одежды. Правила проектирования: ТКП 45-3.03-112–2008.
3) Проектирование дорожных одежд улиц и дорог населенных пунктов: ТКП 45-3.03-3.2008.
4) Автомобильные дороги. Нормы проектирования: ТКП 45-3.03-19–2006.