Проектирование дорожной одежды в Новосибирской области

Характеристика условий проектирования автомобильной дороги. Расчет нежесткой дорожной одежды на прочность. Расчет монолитных цементобетонных покрытий, параметров конструкций и элементов деформационных швов. Расчет морозоустойчивости дорожной одежды.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

Введение

Современные автомобильные дороги представляют собой сложные инженерные сооружения. Они должны обеспечивать возможность движения автомобилей с высокими скоростями. Одной из основных элементов автомобильной дороги является дорожная одежда. В течение всего года дорожная одежда должна быть прочной, противостоять динамическим нагрузкам, передающимся на нее при движении автомобилей, а также ровной и нескользкой.

Проектирование дорожной одежды представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции (системы дорожная одежда + рабочий слой земляного полотна) на прочность, морозоустойчивость и осушение с технико-экономическим обоснованием вариантов с целью выбора наиболее экономичного в данных условиях.

Район проектирования - Новосибирская область. В регионе имеются карьеры по добыче каменных материалов различного типа. ОАО «Новосибирское карьероуправление» - крупнейшее предприятие горнодобывающей отрасли Сибирского региона по добыче и переработке строительного камня.

Породы строительного камня: граниты, диабазовые и базальтовые порфириты, альбитофиры и мраморизованные известняки

Готовая продукция соответствует ГОСТ 8267-93, ГОСТ 8736-93, ГОСТ 25607-94 и применяется в качестве: заполнителя сборного железобетона для промышленного и гражданского строительства (колонны, ригеля, балконные плиты, плиты перекрытия, кровли и др.); отделочного материала (облицовочная плитка, мозаичные полы и т.д.); материала для строительства и ремонта автодорог.

Расположен в Искитимском районе Новосибирской области в 5,5 км на юго-восток от ст. Искитим.

Порода строительного камня: известняк.

Качественные показатели продукции:

* марка по дробимости - 1000-1200

* марка по истираемости - И1

* марка по морозостойкости - F200

* удельная активность радионуклидов - 1 класс



1. Характеристика условий проектирования дорожной одежды

Новосибирская область расположена в III дорожно-климатической зоне. Зона значительного увлажнения в отдельные годы. Избыточное увлажнение осенью и весной. (Приложение 1) [1] и к III₁ поддзоне рис. П.2.2 [2].

Тип местности по увлажнению 1- поверхностный сток обеспечен, грунтовые воды не влияют на увлажнение грунта. (Приложение 2, таблица 1) [1].

Глубина промерзания - 130 см.

1.1 Определение схемы увлажнения земляного полотна

автомобильный дорога прочность цементобетонный

Дорожную одежду проектируем на участке в насыпи высотой 1,3 м. Грунтовые воды располагаются на расстоянии 2,7 м от уровня земли.

Насыпь тип 2.

Для обеспечения устойчивости и прочности верхней части земляного полотна и дорожной одежды возвышение поверхности покрытия над расчетным уровнем грунтовых вод должно соответствовать требованиям (таблицы 21)[1].

H_{треб.угв.}=2,1 м.

1-я схема увлажнения- Для насыпей на участках 1-го типа местности по условиям увлажнения (п. 6.3 и табл. 1 настоящего приложения) [1]..

(Таблица 13, приложение 2)[1].

1.2 Определение категории дороги

,

где N_i - интенсивность движения отдельных типов автомобилей, k_i - коэффициент приведения к легковому автомобилю.

Тип машины	Ni	ki	Ni · ki
ГАЗ-53А	413	1,68	694
УРАЛ-4320	464	3,0	1392
ЗИЛ-130-76	1290	2	2580
ЗИЛ-ММЗ-554	671	1,75	1174
КрАЗ-258Б1	568	3,5	1988
Автобусы	825	3,5	2888
Легковые автомобили	928	1	928

авт/сутки.

В соответствии выбираем категорию дороги II. (Таблица 1)[1].

Расчетная скорость движения ? = 120 км/ч. 2 полосы движения.

Ширина полосы движения - 3,75 м. Ширина проезжей части - 7,5 м.

Ширина обочин - 3,75 м. Ширина земляного полотна - 15 м.

(Таблица 3, таблица 4) [1].

Грунт рабочего слоя земляного полотна - суглинки тяжелые, пылеватые. Они подвержены процессам зимнего влагонакопления и пучинообразования. В откосах земляного полотна легко размываются и приходят в текучее состояние, поэтому требуется укрепление откосов.( § XIV.2) [5].

Группа грунта по степени пучинистости в соответствии с таблицами 6,7, приложения 2[1].

Суглинки тяжелые, пылеватые - IV группа по степени пучинистости.

Vгруппа - сильнопучинистые, относительное морозное пучение от 7 до 10.

1.3 Определение расчетной влажности грунта рабочего слоя.

Новосибирская область, в соответствии с картой дорожно-климатических подзон рис. П.2.2 [2], относится к III₁ подзоне.

Расчетную влажность дисперсного грунта W_p (в долях от влажности на границе текучести W_m) при суммарной толщине слоев дорожной одежды Z₁ 0,75 м определяют по формуле:

,

где - среднее многолетнее значение относительной влажности грунта, наблюдавшееся в наиболее неблагоприятный период года в рабочем слое земляного полотна, отвечающего нормам СНиП по возвышению над источниками увлажнения, на дорогах с усовершенствованными покрытиями и традиционными основаниями дорожных одежд (щебень, гравий и т.п.). При суммарной толщине одежды до 0,75 м, определяемой по табл. П.2.1[2] в зависимости от дорожно-климатической зоны и подзоны (рис. П.2.2) [2], схемы увлажнения земляного полотна и типа грунта,

=0,63;

- поправка на особенности рельефа территории, устанавливаемая по табл. П.2.2[2], = 0, т.к. новосибирская область имеет тип местности равнинный.

- поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин, устанавливаемая по табл. П.2.3[2], = 0,02, т.к. предусмотрено укрепление обочин, на 2/3 их ширины, щебнем.

₃ - поправка на влияние суммарной толщины стабильных слоев дорожной одежды, устанавливаемая по графику рис. П.2.1[2];

t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности по табл. П.4.2 Приложения 4[2], t=2,19 в зависимости от уровня проектной надежности k_н = 0,98 (таблица 3.1.) [2].

W_р=(0,63 - 0,02)*(1+0,1*2,19)=0,80W_m

Расчетные характеристики грунта земляного полотна от расчетной влажности:

E_гр=32 МПа.

ц_гр=2,5

с_гр=0,002



2. Проектирование нежесткой дорожной одежды

2.1 Определение типа покрытия, материалов и конструктивных слоев нежесткой дорожной одежды

Тип дорожной одежды и вид покрытия, конструкция одежды в целом должны удовлетворять транспортно-эксплуатационным требованиям, предъявляемым к дороге соответствующей категории и ожидаемым в перспективе составу и интенсивности движения с учетом изменения интенсивности движения в течение заданных межремонтных сроков и предполагаемых условий ремонта и содержания.

Опираясь на полученные значения в первом разделе, (категория дороги и интенсивность движения) принимаем усовершенствованный, капитальный тип покрытия.

В зависимости от категории дороги принимают материалы для покрытия:

- нижний слой - Горячие смеси...