Расчет дорожной одежды нежесткого типа по методике одн 218. 046-2001

Расчет дорожной одежды нежесткого типа
по методике ОДН 218.046-2001

Наименование дороги	32m
Особенность расчета	Перегон
Имя варианта расчета	1

1. Климатические характеристики

Дорожно-климатическая зона	5
Схема увлажнения рабочего слоя	2
Регион	Южный
Рельеф района	Равнинный
Количество расчетных дней в году, дней	365
Номер изолинии границы термического сопротивления дорожной одежды	I
Глубина промерзания грунта, см	60
Среднегодовая температура, градусы	20.0

2. Данные о дороге

Общие данные:
Категория дороги	III
Количество полос движения	2
Номер расчетной полосы	1
Тип конструкции дорожной одежды	Капитальный
Срок службы покрытия, лет	14
Коэффициент надежности	0.98
Профиль:
Поперечный профиль дороги	Двускатный
Ширина полосы движения, м	3.50
Ширина обочины, м	2.50
Ширина укрепленной части обочины, м	0.50
Заложение откоса, 1:m	1 : 4
Вогнутость продольного профиля	Не учитывается
Высота насыпи, м	1.50
Грунт:
Грунт рабочего слоя	Супесь тяжелая
Коэффициент уплотнения	0.98
Расчетная влажность грунта, доли ед.	Вычислена по методике: 0.67
Частичная замена грунта	Не предусмотрена
Источник увлажнения:
Источник увлажнения	Отсутствует
Особенности:
Конструктивные мероприятия, снижающие влажность и/или влияющие на расчет дренирующего слоя	Не предусмотрены

Определение расчетной влажности грунта рабочего слоя.
= (0.55+0.000–0.000)*(1+0.1*2.19)–0.000 = 0.670


3. Состав автомобильного потока

Состав движения	Известен
Коэффициент роста интенсивности, доли ед.	1.030
Состав потока задан	В процентах
Рост интенсивности	Общий для потока
Интенсивность движения на первый год службы, авт/сут.	1700
Интенсивность движения на расчетный год службы, авт/сут.	2492
Расчетное суточное число приложений на полосу приведенной нагрузки на последний год службы, авт/сут.	487.38
Суммарное расчетное число приложений на полосу за весь срок службы, авт.	1999396
Требуемый модуль упругости, МПа	231

Таблица 1. Состав и характеристики автомобилей в транспортном потоке

Марка автомобиля	Груз.,т	%	Кол-во, авт.	Коэф. груз.	Коэф. пробега	Рост инт., доли ед.	Коэф. привед.
АЗЛК-2141	-	62.000	1054	1.0	1.0	1.030	0.000
ГАЗ-53	4.0	13.000	221	1.00	1.00	1.030	0.078
КамАЗ-5320	8.0	8.000	136	1.00	1.00	1.030	0.485
ЗИЛ-133ГЯ	10.0	7.000	119	1.00	1.00	1.030	1.075
МАЗ-555102-2125	9.5	6.000	102	1.00	1.00	1.030	2.000
МАЗ-105	-	4.000	68	1.0	1.0	1.030	2.769

Вычисляем приведенную интенсивность к расчетной нагрузке на первый год службы:
1054*0.000 + 221*0.078 + 136*0.485 + 119*1.075 + 102*2.000 + 68*2.769 = 603.42 авт/сут


Вычисляем приведенную интенсивность к расчетной нагрузке на последний год службы с учетом коэффициента полосности:
0.55 * 603.42 * = 487.38 авт/сут


Вычисляем суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки:
= 1999396 авт.


Вычисляем минимальный требуемый модуль упругости:
= = 271.38 МПа


Для V дорожно-климатической зоны минимальный требуемый модуль, определенный по формуле уменьшаем на 15 % :
Emin = Emin * 0.85 = 271.38 * 0.85 = 230.67 МПа
4. Расчетная нагрузка

Нагрузка определяется	по ОДН 218.046-2001
Расчетная нагрузка	Стандартная
Вид расчетной нагрузки	Динамическая
Тип колеса	Двухбаллонное
Нормативная статическая нагрузка на ось, Qрасч.ось кН	100.00
Давление в шинах p, МПа	0.60
Диаметр круга определяют	по формуле ОДН 218.046-2001
Диаметр штампа D, см	37.14

Определение параметров расчетной нагрузки:


Расчет динамической нагрузки:
= 100.00 * 1.3 = 130.00 кН


Расчет диаметра штампа:
== 37.14 см


5. Конструкция дорожной одежды
Таблица 2. Конструкция дорожной одежды

№ слоя	Наименование материала слоя	Толщина слоя, см		Модуль упругости, МПа			Нормативное сопротивление при изгибе, Ro, МПа	Коэффициент m	Коэффициент а	Влажность, Wp, доли ед.	Коэффициент Кд	Сцепление, С, МПа		Угол внутреннего трения, F, град		Плотность, р, кг/куб.м.
		Минимальная, hmin	Максимальная, hmax	Упругий прогиб, Е	Сдвиг, Есдв	Изгиб, Ераст						динамика	статика	динамика	статика
1	Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД 60/90, Тип А, Марка I по ГОСТ 9128-2013	4.0	4.0	3200	460	4500	9.80	5.50	5.90	-	-	-	-	-	-	2400
2	Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД 60/90, Крупнозернистый, Марка I по ГОСТ 9128-2013	8.0	8.0	2000	432	2800	8.00	4.30	7.10	-	-	-	-	-	-	2300
3	Черный щебень по способу пропитки вязким битумом (эмульсией) для оснований	26.0	26.0	400	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	1850
4	Щебеночная смесь непрерывной гранулометрии для оснований при максимальном размере зерен С4 - 80 мм ГОСТ 25607-2009	30.0	30.0	275	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	2000
5	Супесь тяжелая	-	-	51	-	-	-	-	-	0.670	1.00	0.007	0.010	12.0	35.6	1860

Расчет конструкции дорожной одежды по допускаемому упругому прогибу.


1) Расчет выполняется для слоя Щебеночная смесь непрерывной гранулометрии для оснований при максимальном размере зерен С4 - 80 мм ГОСТ 25607-2009
(Расчет выполнен по номограммам ОДН 218.046-01)


= 0.18; = 0.81; 0.439; = 0.439 * 275.00 = 120.78 МПа;


2) Расчет выполняется для слоя Черный щебень по способу пропитки вязким битумом (эмульсией) для оснований
(Расчет выполнен по номограммам ОДН 218.046-01)


= 0.30; = 0.70; 0.537; = 0.537 * 400.00 = 214.82 МПа;


3) Расчет выполняется для слоя Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД 60/90, Крупнозернистый, Марка I по ГОСТ 9128-2013
(Расчет выполнен по номограммам ОДН 218.046-01)


= 0.11; = 0.22; 0.150; = 0.150 * 2000.00 = 300.48 МПа;


4) Расчет выполняется для слоя Асфальтобетон плотный горячий на битуме БНД 60/90, Тип А, Марка I по ГОСТ 9128-2013
(Расчет выполнен по номограммам ОДН 218.046-01)


= 0.09; = 0.11; 0.112; = 0.112 * 3200.00 = 359.53 МПа;


= = 1.5586
Требуемый коэффициент прочности = 1.29
1.5586 > 1.29 - условие выполнено
Запас прочности = = +20%


Расчет по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных
конструктивных слоев.


1) Расчет выполняется для слоя Супесь тяжелая


Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют как средневзвешенный:


352.15 МПа


По отношениям: = = 6.94 и = = 1.83
с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки:
= 0.0208 МПа


Действующие активные напряжения сдвига:
= 0.0208 * 0.60 = 0.01246 МПа


Предельное активное напряжение сдвига:
= 1.00*(0.007+0.1*0.0020*68*tg(35.6)) = 0.01670 МПа


= = 1.3403


Требуемый коэффициент прочности = 1.10
1.3403 > 1.10 - условие выполнено
Запас прочности = = = +21%


Расчет конструкции дорожной одежды на сопротивление монолитных слоев
усталостному разрушению от растяжения при изгибе.


1) Расчет на изгиб выполняется для слоя Асфальтобетон пористый горячий на битуме БНД 60/90, Крупнозернистый, Марка I по ГОСТ 9128-2013


Средневзвешенный модуль упругости слоев:


= = 3366.67 МПа
По отношениям: = = 15.672 и = = 0.32
По номограмме определяем: = 2.139 МПа


Расчетное растягивающее напряжение:
= 2.139 * 0.60 * 0.85 = 1.091 МПа


Вычисляем предельное растягивающее напряжение:
= 8.00 * 0.2432 * 0.80 * (1 – 0.1 * 2.19) = 1.216 МПа


Коэффициент, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, k1:
= = 0.2432


= = 1.1145
Требуемый коэффициент прочности = 1.10
1.1145 > 1.10 - условие выполнено


Запас прочности = = = +1%


6. Исходные данные и результаты проверки расчета на морозоустойчивость

Грунт рабочего слоя	Супесь тяжелая
Степень пучинистости	Чрезмернопучинистый
Допустимая величина морозного пучения, см	3.20
Коэффициент, учитывающий влияние глубины залегания УГВ	0.5300
Коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта	1.00
Коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава	1.10
Коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса	1.2783
Коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта	1.0705