Усиление дорожной одежды

4.1.1.Прочностные параметры старой дорожной одежды (ДО), в соответствии с [5],

Е _ф = Е _общ.с × К _пр (П3.4.1)

Е _общ - общий модуль упругости старой (до реконструкции) дорожной одежды из табл.П1.7.1 в соответствии с фактической категорией (Y); К _пр – коэффициент снижения прочности, определяется по прочности дорожной одежды(по средней бальной оценке Б_ср, зависящей от фактической категории АД: Y категорий –Бср = 2,5) по табл.П1.7.2. По рассматриваемому варианту получим

Е _ф = 100×0,75 = 75 Мпа

4.1.2.Характеристики транспортного потока

Состав транспортного потока С_m, задаётся в зависимости от варианта n в %, см. табл.П1.7.6.

Учитывая необходимость двойного перехода, от расчётных легковых автомобилей к расчётным грузовым используем коэффициент S_{г л m} см. (П1.7.2) и табл.П1.7.5.

S_{г л m} = S _{г m сум} / S _{л m} (П3.4.2)

Расчет N_1m выполняется по формуле

N _{1 m} = N ₁∙ С _m / 100. (П3.4.3)

N ₁ – среднесуточная интенсивность движения на полосу в расчетный период 1-го года эксплуатации, приведенная к расчетным грузовым автомобилям, авт./сут.

N ₁ = N_г ´ q, (П3.4.4)

где q – показатель роста интенсивности движения; N_г приведенная к расчётной грузовой, интенсивность, на год проведения диагностики (ед./сут).

Величину N_г определяют по формуле

где N_mл – число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m -й марки, в легковых автомобилях, на год проведения диагностики, в соответствии с фактической категорией; S_глm - коэффициент для перехода от расчётных легковых автомобилей к расчётным грузовым, табл. П1.7.5; f_пол - коэффициент полосности, для двухполосной проезжей части f_пол = 0,55.

Характеристики транспортного потока оформляются в виде таблицы П3.4.1.

ТаблицаП3.4.1

Определение суммарной (полной) интенсивности в расчётных (грузовых) автомобилях, для этого суммируем построчно столбец N _{1л m}× S_глm, т.е. получаем

= 0 + 0,39 + …+ 24,04 = 118,20 расчёт. груз./сут

Величину N_г определяем по формуле

Производим проверку–построчные суммы столбцов

Σ С_m = 100% и Σ N _1лm = N ₁ = N_лф ≈ 608 лег.авт./сут

4.1.3. Прочностные параметры новой ДО

Определяем Е_min на новый период срока службы, после реконструкции. Для случая роста интенсивности движения во времени в соответствии с законом геометрической прогрессии

(П3.4.6)

где А и В – эмпирические коэффициенты, принимаемые для расчётной нагрузки: А = 125 Мпа, В = 68 Мпа; g - параметр, учитывающий суммарное число приложений расчётной нагрузки и принимаемый для облегченных g = 0,148; w* - коэффициент, учитывающий продолжительность расчётного периода и агрессивность воздействия расчетных автомобилей в разных погодно-климатических условиях (принимают по таблицам П1.7.8 и П1.7.9); t_i - расчетный период эксплуатации дорожной одежды, годы.

Расчетный период t_j эксплуатации дорожной одежды принимаем равным сроку службы нежестких дорожных одежд Т_СЛ, который назначаем по табл.П1.7.10, в соответствии с рекомендуемой категорией, типом дорожной одеждой и ДКЗ. Для нашего примера t_i = Т_сл = 12 лет.

Окончательно получаем:

Е_min =125+68×{lg[0,148×0,78×65×(1,02¹²-1)/(1,02–1)]-1}= 193,2Мпа

Выполняем сравнение с табл.П1.7.1. т.к. Е_min = 193 > 150 Мпа, принимаем полученный результат Е_min = 193,2 Мпа.

Определяем требуемый модуль упругости дорожных одежд и земляного полотна - Е_тр на новый период срока службы, после реконструкции по формуле

(П3.4.7)

К_пр - коэффициент относительной прочности дорожной одежды, принимаемый по табл. П1.7.11. Для рассматриваемого примера К_пр = 0,9. К_рег - региональный коэффициент; К_рег = 1 - для IV ДКЗ.

Для рассматриваемого примера К_рег = 1. K_z - расчётный коэффициент, зависящий от фактической интенсивности дорожного движения (табл. П1.7**.12). Для рассматриваемого примера при N_ф = 65авт/сут по интерполяции Kz = 0,72. К _си - коэффициент, учитывающий сопротивление конструктивных слоев дорожных одежд сдвигу и изгибу (табл. П1.7.13). Для рассматриваемого варианта К _си = 1,6. По табл. П1.7.10 определяем К_н = 0,8. Определяем допустимую степень повреждения покрытий (r_доп) по формуле

r _доп= 1 - K_н = 1- 0,8 =0,2 (П3.4.8)

По табл. П1.7.14 определяем X_J. Интерполяцией получим Х_j = 1,17. В итоге по (П1.7.7) получим требуемый модуль упругости дорожных одежд и земляного полотна - Е_тр на новый период срока службы:

Е_mр = 193,2×0,9×1×0,72×1,6/1,17 = 171,2 Мпа.

Затем выбираются материал и модули упругости слоев усиления (Е₁)* в соответствии с табл. П1.7.15 и табл.П1.7.16. С учётом ДКЗ и рекомендуемой категории, получаем (Е₁)* = 3200 Мпа.

Работая с номограммой по рис П1.7.1, последовательно используя соотношения Е_ф/Е₁ = 75/3200 = 0,02, Е_тр/E₁= 171,2/3200 = 0,05, получаем Х = h/D = 0,32. Затем используя расчетный диаметр отпечатка колеса (D = 37см), определяем искомую толщину слоя усиления

h = X×D = 0,32×37 = 12см.