Изменение прочности дорожной одежды.

 

Прочность дорожной одежды является одной из основных транспортно-эксплутационных характеристик, определяющих работоспособность и эффективность службы всей дороги. От прочности дорожной одежды зависит надежность обеспечения всех основных транспортно-эксплутационных характеристик дороги: скорости движения, пропускной способности, ровности, шероховатости, изнашиваемости, несущей способности, долговечности, и т.д.

Показателем достаточной прочности дорожной одежды является коэффициент прочности К_пр.-отношение фактических критериев к нормативным.

Прочность дорожной одежды оценивается по трем критериям:

- по общему прогибу;

- по сопротивлению сдвигу в несвязанных конструктивных слоях;

- по сопротивлению растяжению в связанных конструктивных слоях.

Минимально допустимое значение коэффициента прочности (К_пр) определяется в зависимости от типа покрытия, капитальности дорожной одежды и категории дороги (см. таб. 3.1 [2] или таб. 4.7 [1] стр. 80).

Период времени (в годах), за которое происходит снижение коэффициента прочности до минимально-допустимого, называется сроком службы дорожной одежды, или межремонтным периодом, после чего необходим капитальный ремонт.

Определение межремонтного периода для восстановления прочности дорожной одежды производится путём анализа изменения коэффициента прочности (К_пр) в процессе эксплуатации дороги в течение срока службы от момента ввода дороги в эксплуатацию (или предыдущего капитального ремонта) до момента потери прочности (минимальное значение брать из [2] или [3]). Анализ производится по всем критериям предельного состояния.

2.2.1. Анализ прочности по допустимому упругому прогибу

 

Расчёт на упругий прогиб

При проектировании дорожных одежд в качестве расчетных принимают нагрузки, соответствующие предельным нагрузкам на ось расчетного двухосного автомобиля.

Данные по расчетному автомобилю приведены в таблице (ОДН 218.046-01 стр.62 табл. П.1.1.)

 

Группа расчетной нагрузки	Нормативная статическая нагрузка на ось, кН	Нормативная статическая нагрузка на поверхность покрытия от колеса расчетного автомобиля, Qрас, кН	Расчетные параметры нагрузки
Р, МПа	Д, см
А1			0,60	37/33

 

Величина N_p приведенной интенсивности на последний год срока службы определяют по формуле:

 

N_p= f_пол*å*N_m*S_{m сут} (авт/сут).

Где, f_пол – коэффициент, учитывающий число полос движения и распределения движения по ним f_доп=0,55 (ОДН 218. стр.27 табл.3.2.);

n – общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;

N_m – число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m-ой марки.;

S_{m сут} – суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства m -ой марки и расчетной нагрузки Q_рас.

Допускается приближенно принимать суммарный коэффициент приведения S_{m сут} по таблице (ОДН 218.046-01 стр.64 табл. П.1.3.)

 

N_p=0,55·(45·0,005+2·0,7+19·0,7+16·0,7+10·1,25)=15 (авт/сут)

Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы определяют по формуле:

 

åN_p=0,7 N_p *(K_c/q^(Тсп-1))*Т_рдг*К_n,

где, N_p – приведенная интенсивность на последний год срока службы N_p=15(авт/сут);

Т_рдг – расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции

Т_рдг=125 (ОДН 218.046-01 стр.88 табл.П.6.1.);

K_n – коэффициент учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого K_n=1,38 (ОДН 218.046-01 стр.27 табл. 3.3.);

К_с – коэффициент суммирования определяют по формуле:

К_с=(q^Tсл-1)/(q-1),

где, Т_сп – расчетный срок службы Т_сп=13 лет (ОДН 218.046-01 табл.П.6.2.);

q – показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам q=1,018 %.

К_с=(1,018¹³-1)/(1,018-1)=14,50

åN_p=0,7 · 15 · (14,50/1,018^13-1) · 125 · 1,38=21201 авт.

 

 

Определим расчетную влажность по формуле:

W_p = ,

где, W_таб – среднее многолетнее значение относительной (в долях от границы текучести) влажности грунта W_таб=0,65%*W_Т (ОДН 218.046-01 стр.68 таб. П.2.1. II д.к.з.; II подзона);

t – коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности t=1,71 (ОДН 218.046-01 стр. 85 приложение 4 табл. П.4.2.).

ν_w– коэффициент вариации, равный 0,1 (ОДН 218.046-01 стр.85)

 

W_p= 0,65 · (1+0,1 · 1,71)=0,76 – от границы текучести

 

Зная W_p, определяем вид грунта: суглинок тяжелый С=0,0044 Мпа, j=3,7°, Е_гр=33 Мпа (ОДН218.046-01, т.П.2.4, т.П.2.5).