Проект на строительство участка автомобильной дороги в Красноярском крае

 

                     30 см

 

 

 

Рисунок 5 – Расчетная схема

Для определения модуля упругости слоя пользуемся формулами (6)- (9).

 

,                                                                 (6)

 

1. = = 0,81

 

  ,                                                               (7)

 

2. = = 0,27

 

3) По рисунку 3.1 [6]  находим отношение вышележащих слоев к прочности данного и делаем расчеты по формулам (8), (9).

 

   ,                                                     (8)

 

 

 

                                                 (9)

 

МПа

 

                                                                  Д = 37см

                                          Р = 0,6МПа               

Е4 =450 МПа Е5 = 136,5МПа

 

                          

                          12см

 

 

Рисунок 6 – Расчетная схема

 

Для расчетов конструктивного слоя пользуемся формулами (6)- (9)

 

= = 0,32

 

= = 0,30

 

 МПа

                                                                 Д = 37см

                                        Р = 0,6МПа 

Е3 = 600 МПа   Е5 = 177,8 МПа

 

         

              8см

 

 

                                    Рисунок 7 – Расчетная схема

 

Для расчетов конструктивного слоя пользуемся формулами (6)- (9)

 

1. = = 0,21

 

2. = = 0,29

 

3) По рисунку 3.1 [6]  находим отношение вышележащих  слоев к прочности данного и делаем расчеты по формулам (8), (9).

 

 МПа

 

                                                                   Д = 37см

                                        Р = 0,6МПа 

= 200МПа  Е3 = 260 МПа

 

             7см

 

 

 

Рисунок 8 – Расчетная схема

 

Для расчетов конструктивного слоя пользуемся формулами (6)- (9)

 

1) = = 0,18

 

2) = = 0,10

 

3) По рисунку 3.1 [6]  находим отношение вышележащих  слоев к прочности данного и делаем расчеты по формулам (8), (9).

 

 МПа

   Д = 37см

                                       Р = 0,6МПа 

Е1 = 3200МПа= 260 МПа

 

            5см

 

 

 

Рисунок 9 – Расчетная схема

 

Для расчетов конструктивного слоя пользуемся формулами (6)- (9)

 

1. = = ,18

 

2. = = 0,08

 

3) По рисунку 3.1 [6]  находим отношение вышележащих  слоев к прочности данного и делаем расчеты по формулам (8), (9).

 

 МПа

 

336 213* 1,29

 

 

 

Условие прочности выполняется, т. к. 336 МПа

 

 

Расчет дорожной одежды на сдвиг в слабосвязанных материалах

 

Условие прочности на сдвиг слабосвязанных грунтов находим по формуле

 

(10)

 

Где- расчетное напряжение сдвига в грунте под действием нагрузки;

      Тпр-предельное допустимое напряжение сдвига.

 

                                                (11)

 

 

где - активное напряжение сдвига от единичной нагрузки;

- фактическое удельное  напряжение расчетной нагрузки  на 

            дорожной одежде;

= 0,6 МПа.

 

Для определения расчетного напряжения сдвига в грунте под действием нагрузки многослойную систему по плоскости сдвига приводим к двухслойной, где верхний слой- сумма вышележащих слоев, нижний- слабосвязанный грунт.

 

     Д = 37см

                                      Р = 0,6МПа 

Еср = 571МПа

 

 

Σh=62 см

= 72МПа

 

Рисунок 10 – Расчетная схема

 

Eср=                                        (12)

 

где,модули упругости конструктивных слоев, лежащих

                     выше плоскости сдвига.

 

Примечание: модуль упругости асфальтобетонной смеси определяется по таблице 13 [6]  при температуре покрытия + 200 - II ДКЗ. Из таблицы: Е1=1800 МПа, Е2=1200 МПа.

 

 МПа,

 

Сцепление и угол внутреннего трения грунта определяем  по таблице 19 [6]  в зависимости от суммарного расчетного числа приложений нагрузки т. к.;Wгр = 0,62; грунт суглинок легкий:

 

С= 0,012 МПа

 

= 9

 

= 24

 

Для определения расчетного активного напряжения сдвигав грунте под действием нагрузки определяем по формуле:

1. = = 1,67

 

= 8

 

3) По рисунку 3.2[6]  находим расчетное напряжение сдвига ῑτ = 0,021 при Р = 1.

 

 

 

Тпр находим по формуле (13).

 

(13)

 

где- коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на

              границе слабосвязанного материала;

      С  - коэффициент сцепления грунта (С = 0,012 МПа) ;

       ср  - средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев,

               расположенных выше  плоскости сдвига. ϒср находим по формуле

              (14);

                  Zопт- расстояние от поверхности слоя проверяемого на сдвиг до верха

                        конструкции.

 

= 62 см

 

-расчетная величина  угла внутреннего трения при статическом

               действии нагрузки. определяю по табл. (19) [6];

 

- грунт суглинок легкий.

 

 

где – удельный вес i слоя, его находим по таблице 21 [6].

 

 

 

 

= 1*(0,012+ 0,1*0,002*62*tan 24)= 0,0175 МПа

 

техническая категория дороги III, тип покрытия дорожной одежды: усовершенствованный капитальный  Кн = 0,98.  Находим по таблице 7 [6]

Условие прочности выполняется т. к.    Мпа.

 

 

Расчет дорожной одежды на изгиб в монолитных слоях

 

Условие прочности:

 

δr≤,                                                      (15)

 

где  δr     - расчетное растягивающее напряжение;

       RNр- нормативное растягивающее напряжение.

 

=1,1.

 

    Д = 37см

                                        Р = 0,6МПа 

Еср = 12 МПа  = 207МПа

 

 

           12см

 

 

Рисунок 11 – Расчетная схема

 

Е1= 4500 МПа. По таблице 2.2  [6]  определяю Е1, Е2

 

Е1=4500 МПа, Е2=2800 МПа

 

Еср считаем по формуле (12).

 

  МПа,

 

Находим удельное активное напряжение при единичной нагрузке по формулам (6), (7):

 

 

 

 

 

δr = 2,58 при Р = 1, по рис. 3.4 [6]. Определяем δrпо формуле:

 

                                            δr = δrРКв, МПа                                                (16)

 

где Кв - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния

             покрытия под спаренным баллоном;

      Кв= 0,85 для грузовых автомобилей.

 

Находим нормативное растягивающее напряжение по формуле:

 

RN=  R0К1 К2 (1-υRt) , МПа,                                    (17)

 

где R0 – нормативное растягивающее напряжение при изгибе. Определяем

             по таблице 22 [6];

      К1– коэффициент, учитывающий снижение прочности при

              Многократном приложении нагрузки, определяем по формуле

              (18);

       К2– коэффициент, учитывающий снижение прочности от воздействия

             природных факторов;

       υR- коэффициент вариации, определяем по таблице 25 [4];

       t   - коэффициент нормированного отклонения определяем по таблице

            23 [6].

 

R0 = 8,0 МПа, т.к. нижний слой покрытия из пористой               асфальтобетонной смеси на битуме марки БНД 60/90.

 

К1,                                              (18)

 

где  α   - коэффициент, учитывающий различие в реальном и

                лабораторном режимах растяжения (табл.22) [6];

                  m   - показатель степени, зависящий от свойств материалов

                 рассчитываемого монолитного слоя;

      ΣNp - расчетное суммарное приложение расчетной нагрузки

               за срок службы.

 

α  = 5,9, т. к. II ДКЗ;

m = 4,3.

 

К1 =

 

К2 = 0,8;

υR = 0,1;

= 338019;

 

T = 2,19, т. к. Кн = 0,98.

 

RN=  8*0,28*0,8*(1-0,1*2,19) = 1,4 МПа  

 

Условие прочности выполняется, т. к.

 

 

3.3 Определение стоимости конструкции дорожной одежды

 

Стоимость варианта конструкции дорожной одежды определяем по укрупнённым  показателям в ценах 1984 г.

При определении приведённых суммарных затрат на 1 км покрытия капитальных вложений и затраты на капитальный, средний, и текущий ремонт, а также содержание дорожной одежды.

Конструкция дорожной одежды:

1 слой - асфальтобетон мелкозернистый горячий плотный типа А,

              толщиной 5 см;

2 слой - асфальтобетон  крупнозернистый горячий пористый  типа Б,                      

              толщиной 7см;

3 слой - горячий черный щебень, толщиной 8 см;

4. слой -щебень фракционированный по способу заклинки, толщиной 

              12 см;

5 слой - щебеночная смесь, толщиной 30 см.

 

Тсл = 15 лет – межкапитальный ремонтный срок службы;

III техническая категория;

Впр. ч.= 7 м;

Вукр.п.= 0,5 м;

Количество капитальных ремонтов – 1;

Количество средних ремонтов – 2;

T1ср = 5 лет;

T2ср = 10 лет.

 

1) Определяем капитальные вложения для строительства дорожной одежды по формуле (19).

 

, тыс./ руб. ,                  (19)

 

где - стоимость слоев дорожной одежды по укрупненным

                   показателям на 1000 м2 покрытия при толщине слоя 10 см.

                   Определяем по табл. 7,15 [9];

      - расчетная толщина слоев, см.

 

 

 

2) Определяем затраты на капитальный ремонт  по формуле (20).

 

тыс.руб.,                              (20)

 

где                - количество средних ремонтов;

        - коэффициент приведения затрат будущих лет к базисному

                         году. Определяю по таблице 7.16[9];

                  - год проведения капитального ремонта;

         - затраты на капитальный ремонт. Определяю по таблице

                        7.17[9].

 

= 1

 

= 0,315

 

= 15 лет

 

= 3,680,315=1,159 тыс. руб.

 

3) Определяем затраты на средние ремонты по формуле:

 

  ,  тыс. руб.,                                 (21)         

 

где   -    количество средних ремонтов за срок сравнения;

-   затраты на средний ремонт, определяю по таблице 7,16[9].

 

T1ср = 5 лет;

T2ср = 10 лет;

= 0,60 тыс. руб.

 

  тыс. руб.

 

Определяем затраты на текущий ремонт и содержание по формуле:

 

  ,  тыс. руб. ,                               (22)

 

где = 15 лет;

- затраты на текущий ремонт и содержание 1м2. Определяем

                по табл. 7.16 [9].

 

 

 тыс. руб.

 

5) Определяем приведенные затраты на строительство   дорожной одежды по формуле:

 

 тыс. руб.                (23)

 

где  - нормативный коэффициент эффективности капитальных

                вложений;

-нормативный коэффициент  приведения затрат будущих лет  к

                исходному году.

 

= 0,12

 

= 0,08

 

08 тыс. руб. м2

 

 

           3.4 Характеристика строительных материалов

 

Конструкция дорожной одежды:

1 слой -асфальтобетон мелкозернистый  горячий плотный типа А,

             толщиной 5 см;

2 слой -асфальтобетон крупнозернистый горячий пористый типа Б,                      

              толщиной 7см;