Самостійна робота №2
Тема 2. Принципи розрахунків дорожнього одягу.
Товщини конструктивних шарів нежорсткого дорожнього одягу в
ущільненому стані. Товщини конструктивних шарів жорсткого дорожнього
одягу. Область використання асфальто- та цементобетонних покриттів.
Методи розрахунків дорожніх одягів. Розрахунок дорожнього одягу на
міцність. Забезпечення морозостійкості дорожнього одягу та земляного
полотна.
Цементобетонне покриття може бути одношаровим, або за наявності
відповідного технологічного устаткування - двошаровим, що улаштовується
методом зрощування шарів з одночасним ущільненням верхнього і нижнього
шарів за один прохід бетоноукладача, з товщиною верхнього шару не менше
ніж 6 см. Для доріг I категорії, при автоматичному зануренні штирів,
застосовується технологія влаштування двошарового покриття. При
влаштуванні одношарового покриття на дорогах I категорії автоматичне
занурення штирів не застосовується, штирі деформаційних швів
встановлюються на каркас-корзинах та забезпечується бокова подача
цементобетонної суміші.
Товщина цементобетонного покриття повинна бути однаковою по всій
ширині проїзної частини. Товщину цементобетонного покриття (h)
визначають розрахунком, але вона повинна бути не менше мінімально
допустимих значень згідно з таблицею Ж ДБН В.2.3-4.
Дорожній одяг розраховують з урахуванням складу транспортного
потоку, перспективної інтенсивності руху до наступного капітального
ремонту, ґрунтових і природо-кліматичних умов.
Розрахунок виконують по граничних станах, що визначають втрату
працездатності конструкції, на основі розрахункових схем, використовуючи
нормовані розрахункові характеристики.
Розрахунок ведеться шляхом перевірок заздалегідь призначеної
конструкції дорожнього одягу:
- за міцністю верхніх шарів дорожнього одягу;
- за стійкістю незв’язних матеріалів в шарах основи і ґрунту земляного
полотна на зсув та за накопиченням уступів у поперечних швах
цементобетонного покриття;
- за стійкістю дорожнього одягу до впливу морозного здимання;
- за здатністю дренувального шару основи відводити вологу.
Жорсткий дорожній одяг розраховують з урахуванням надійності.
Припустимий (необхідний) коефіцієнт надійності Кн, що визначає
мінімальне значення коефіцієнта міцності Кмц, який дорожній одяг
повинний мати до кінця строку служби між капітальними ремонтами,
нормований у залежності від категорії дороги з врахуванням капітальності
одягу (таблиця 6.1) ГБН В.2.3-37641918-557:2016 та врахуванням
досягнутого рівня якості.
Частіше в населених містах застосовується дорожній одяг нежорсткого
типу.
Нежорстким дорожнім одягом звуться шаруваті конструкції, матеріал
яких характеризується модулем пружності та граничним опором розтягу при
згині або параметрами опору зсуву, що істотно залежать від температури та
вологості, режиму навантаження. До них належить також одяг з шарами
основи, в яких допускається утворення тріщин, та з покриттями, не здатними
чинити достатній опір розтягу при згині.
Нежорсткий дорожній одяг влаштовують з різних видів асфальто- та
дьогтебетонів, інших сумішей з в’яжучими, з кам’яних матеріалів, побічних
продуктів промисловості або ґрунтів, укріплених мінеральними чи
комплексними в’яжучими, а також з кам’яних матеріалів без обробки їх
в’яжучими тощо.
Схемою конструкції нежорсткого дорожнього одягу є шарувате
середовище, що має необмежені розміри в плані та за глибиною (шаруватий
напівпростір).
Нежорсткий дорожній одяг це конструкція, що складається з низки
шарів з різних матеріалів. Найпростіші конструкції можуть мати один шар з
щебеневих, гравійних та інших мінеральних матеріалів, не оброблених або
укріплених в’яжучим.
Проектування дорожнього одягу складається із взаємопов'язаних
етапів:
конструювання (розроблення альтернативних варіантів конструкцій
дорожнього одягу);
розрахунок альтернативних варіантів конструкцій дорожнього одягу
на міцність з врахуванням характеристик ґрунту земляного полотна, за двома
групами граничних станів, а також на морозостійкість та осушення.
Дорожній одяг проектують з урахуванням надійності згідно з
ДБН В.2.3-4.
Загальна товщина конструкції нежорсткого дорожнього одягу, товщини
окремих шарів повинні забезпечувати міцність і морозостійкість всієї
конструкції. Матеріали і спосіб їх застосування призначаються згідно з ДБН
В.2.3-4.
Розрахунок дорожнього одягу здійснюють за двома групами граничних
станів:
а) за першою групою ─ несучою здатністю:
1) для шарів з монолітних матеріалів за критерієм опору розтягу при
згині;
2) для ґрунтів і шарів з незв’язних та малозв`язних матеріалів за
критерієм опору зсуву;
б) за другою групою граничними деформаціями: за опором
пружному прогину всієї конструкції.
Також дорожній одяг розраховують на морозостійкість та дренування.
Під час опрацювання цієї теми студент повинен вивчити такі питання:
1. Товщини конструктивних шарів нежорсткого дорожнього одягу в
ущільненому стані.
2. Товщини конструктивних шарів жорсткого дорожнього одягу.
3. Область використання асфальто- та цементобетонних покриттів.
4. Методи розрахунків дорожніх одягів.
5. Розрахунок дорожнього одягу на міцність.
6. Забезпечення морозостійкості дорожнього одягу та земляного
полотна.