ВСН 52-89, часть 2
При проведении линейных испытаний в расчетный период работы начинают, когда по результатам испытаний на контрольных точках будет видна общая тенденция снижения их прочности во времени (увеличение прогиба под нагрузкой). При этом независимо от начала линейных испытаний следует в прежнем режиме проводить испытания на контрольных точках и продолжать их до тех пор, пока не станет видна общая тенденция стабилизации величины прогиба дорожной конструкции. Следует стремиться, чтобы линейные испытания были закончены раньте, чем на контрольных точках.
2.4.10. Особенности испытаний в нерасчетный период года. В нерасчетные периоды года на каждой контрольной точке проводят одноразовое испытание с одновременным измерением температуры покрытия и влажности грунта земляного полотна непосредственно под дорожной одеждой в шурфе, отрытом на обочине напротив контрольной точки. Время между линейными испытаниями и испытаниями на контрольной точке не должно превышать двух часов. Кроме того, на каждом виде дорожной одежды одну из контрольных точек испытывают в течение одного дня через каждые два часа (с 8.00 до 17.00) с одновременным измерением температуры покрытия. Причем в течение этого времени не должны выпадать осадки. Испытания с использованием прогибомера можно проводить при температуре покрытия не выше 50 ° С.
3. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ПОЛЕВЫХ ИСПЫТАНИЙ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
3.1. Испытание в расчетный, неблагоприятный по условиям увлажнения период года
3.1.1. Результаты разновременных линейных испытаний перед обработкой методами математической статистики корректируют приведением их к сопоставимому виду. Такую корректировку осуществляют с помощью графика изменения прогиба конструкции во времени (график прогиб — время), построенного по результатам ежедневных измерений прогиба на контрольных точках (прил. 4).
3.1.2. Для объективной оценки состояния дорожных конструкций в условиях непрерывного изменения их жесткости во времени, а, следовательно, и неодинакового воздействия транспортных средств на дорогу, корректировку получаемых при испытаниях результатов осуществляют путем их приведения к состоянию конструкции, наиболее характерному, типичному для всего расчетного периода. Типичное состояние конструкции, характеризуемое модулем упругости Еср , определяют с учетом длительности различных состояний в расчетный период года:
; (3.1)
, (3.2)
где А и В ¾ эмпирические параметры, зависящие от типов покрытия, расчетной нагрузки, а также грунтово-гидрологических и погодно-климатических факторов. А и В определяют в соответствии с разделом 4;
т — количество расчетных состояний дорожной конструкции в расчетный период года;
— продолжительность состояния дорожной конструкции с модулем Еi в расчетный период (определяют по графику прогиб - время), сут;
Еi — модуль упругости дорожной конструкции на контрольной точке в рассматриваемый момент времени, МПа; например, по рис. 3.1 для состояния дорожной конструкции с модулем e 1 имеем:
.
Модули упругости Еi рассчитывают по величинам прогибов l кi , измеренных на контрольной точке в соответствии с формулой
, (3.3)
где l кi — прогиб, см.
3.1.3. Для определения величины Еср по формуле (3.1) необходимо знать границы расчетного периода, Эти границы в общем виде определяют следующим условием:
Е т = Е тр + В lg (0,2 N ф ), (3.4)
где Е т — максимальный модуль упругости дорожной конструкции, при котором еще требуется учет воздействия фактического движения на дороге, МПа (см. рис. 3.1);
Е тр — требуемый по условиям движения модуль упругости дорожной конструкции, определяемый с использованием формул, учитывающих снижение несущей способности конструкций по времени, M пa (см. раздел 4.4);
N ф — приведенная к расчетному автомобилю фактическая интенсивность движения на полосу на момент проведения полевых испытаний, авт/сут:
N ф = N × (3 .5)
где N — интенсивность движения транспортного потока на полосу в момент испытания дорожной конструкции, ав/сут (рассчитывают по прил. 9);
w — количество типов автомобилей в транспортном потоке;
a j — коэффициент приведения рассматриваемого автомобиля к расчетному (см. прил. 5);
Pj — доля j -го типа автомобиля в составе транспортного потока (по данным учета движения на дороге).
В случаях, когда нет раздельного учета движения по отдельным полосам, интенсивность движения на полосу:
N = N * × f п , (3.6)
где N * — суммарная интенсивность движения транспортного потока на дороге, авт/сут (определяют по прил. 9);
fn — коэффициент, учитывающий количество полос движения на обследуемой дороге (определяют по табл. 3.1).
Таблица 3.1
Число полос движения |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
fn |
1 |
0,55 |
0,50 |
0,35 |
0,30 |
При отсутствии данных о фактическом периоде эксплуатации на момент проведения полевых испытаний величину модуля упругости Ет и количество расчетных состояний можно определять для условий П-Ш дорожно-климатических зон по данным 25-суточного периода наибольшего ослабления конструкции, т.е. когда расчетный период Тр (см. рис. 3.1) принимается равным 25 сут.
Календарные дни
Рис. 3.1. Пример зависимости прогиб-время для приведения результатов линейных испытаний к сопоставимому виду:
1 ¾ изменение состояния дорожной конструкции во времени на контрольной точке; 2 ¾ предельное состояние дорожной конструкции, при котором воздействие автомобилей еще существенно; Е1 , Е2 и т.д. ¾ модули упругости при различных расчетных состояниях дорожной конструкции
3.1.4. Корректировку результатов линейных испытаний дорожных конструкций путем их приведения к сопоставимому виду выполняют по следующей формуле:
, (3.7)
где — величина прогиба, приведенная к сопоставимому виду, мм;
¾ коэффициент изменения прогиба во времени;
lcp — прогиб дорожной конструкции на контрольной точке при характерном для всего расчетного периода состояния, мм. Определяют его по формуле (3 .3) при подстановке Ei = E ср и lc р вместо l кi ;
l кi — прогиб дорожной конструкции на контрольной точке в момент проведения линейных испытаний, мм;
li — прогиб дорожной конструкции, измеренный в процессе линейных испытаний, мм.
Поясним изложенное, воспользовавшись данными рис. 3.1. Результаты расчетов l ср = 0,48 мм сведены в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Дата |
Время, ч |
Место испытаний, км |
li , мм |
|
, мм |
6.04 |
10.00 |
ПК 30+150 |
0,26 |
|
0,26´ 1,78 = 0,46 |
|
10.10 |
30+200 |
0,35 |
|
0,35´ 1,78 = 0,62 |
|
10.20 |
30+250 |
0,40 |
|
0,40´ 1,78 = 0,71 |
9.04 |
14.30 |
45+050 |
0,80 |
0,80´ 0,75 = 0 ,60 |
|
|
14.40 |
45+100 |
0,70 |
|
0,70´ 0,75 = 0,52 |
|
14.50 |
45+150 |
0,60 |
|
0,60´ 0,75 = 0,45 |
3.1.5. Распределение деформационных свойств дорожной конструкции в пределах характерного участка носит случайный характер. В этих условиях объективная оценка состояния дорожных конструкций может быть выполнена по величине фактического прогиба l ф , соответствующего допускаемому проценту деформированной поверхности покрытия. Обработку результатов линейных испытаний проводит в соответствии с прил. 6.
3.1.6. При одновременном испытании дорожных одежд методами статического и кратковременного нагружения результаты линейных испытаний, проведенных методом кратковременного нагружения, приводят к сопоставимому виду с результатами, получаемыми статическим нагружением колесом автомобиля. Для этого используют данные сопоставительных испытаний, выполненных в соответствии с п. 2.4.8.
3.1.7. Полученные величины прогибов l ф используют для расчета фактических модулей упругости дорожной конструкции на каждом характерном участке. Расчеты выполняют по формуле (2.1), заменяя l на l ф и ЕА на Еф :
. (3.8)
3.1.8. Полевые испытания дорожных одежд могут быть выполнены не в расчетном году. В результате полученные данные не дадут объективной оценки состояния дорожной одежды, если не выполнить соответствующую их корректировку. Для корректировки используют график влажность — время, построенный по данным периодического (1 раз в 3 - 5 дней) измерения относительной влажности грунта земляного полотна на обследуемых участках (см. п. 2.4.9).
Сопоставляя графики прогиб — время и влажность — время, определяют относительную влажность W грунта земляного полотна на характерном участке, соответствующую типичному для всего расчетного периода состоянию дорожной одежды. Для этого находят значения влажности Wi , соответствующие по времени точкам пересечения линии, характеризующей типичное, состояние дорожной одежды l ср , с графиком прогиб — время. Величину W определяют как среднее значение из Wi . Полученную влажность W сравнивают с влажностью грунтов расчетного года Wp . В качестве влажности грунта расчетного года принимают наиболее вероятную влажность за рассматриваемый перспективный период (5 - 15 лет):
супесь легкая, песок пылеватый: W р = 0,76 ± 3% ;
суглинок пылеватый, суглинок легкий, глина: W р = 0,8 6 ± 2,5 %.
При необходимости получения более детального решения, величины W р определяют в соответствии с прил. 2 инструкции ВСН 46-83 Минтрасстроя СССР.
Фактические значения модулей упругости Еф , рассчитанных по формуле (3.6), в случаях различия влажностей W и W р корректируют в следующей последовательности:
по прил. 7 (табл. 1) определяют модули упругости грунтов земляного полотна Ео и Ер соответствующие влажности W и W р ;
находят средний модуль упругости слоев дорожной одежды Ес с помощью номограммы для послойного расчета (рис. 1 прил. 7) по известным фактическим модулям упругости дорожной конструкции Еф , толщине дорожной одежды и модулям упругости грунта земляного полотна Ео при характерном состоянии конструкции.
определяют по номограмме для послойного расчета (рис. 2 прил. 7) при известных Ес и Ер модуль упругости дорожной конструкции Еф *, приведенный к расчетному году.
Если по технико-экономическим соображениям возникнет необходимость более точной оценки, состояния автомобильной дороги (например в случаях недостаточной изученности местных региональных условий), приведение модулей упругости к расчетному году можно осуществлять с использованием данных гидрометеостанций (прил. 8).
3.1.9. Полученные значения фактических модулей упругости Еф используют для построения графика (рис. 3.2) результатов линейных испытаний дорожных конструкций, на который выносят значения модулей упругости конструкций, требуемых по условиям движения Е тр . В результате сопоставления фактических и требуемых модулей упругости решают вопрос об участках недостаточной прочности. Если фактический модуль упругости дорожной конструкции превышает или равен требуемому, то участок дороги можно отнести к прочным. Если фактический модуль упругости окажется меньше требуемого, то участок имеет недостаточную прочность.
Рис. 3.2. График результатов испытаний дорожной одежды:
1 ¾ границы характерных участков; 2 ¾ линия требуемого модуля упругости дорожной конструкции на характерном участке; 3 ¾ участки недостаточной прочности; Е ¾ модуль упругости дорожной конструкции; 4 ¾ Эпюра приведенных фактических модулей упругости (Еф *).
3.2. Испытание в нерасчетные периоды года
3.2.1. Результаты полевых испытаний обрабатывают методами математической статистики (см. прил. 6) и используют для построения графика температура покрытия — прогиб (рис. 3.3), необходимого для определения прогиба конструкции при расчетной температуре покрытия. В качестве расчетных температур покрытия из материалов, содержащих органическое вяжущее, принимают: +10° С ¾ в I дорожно-климатической зоне (ДКЗ); +20° С ¾ во II ДКЗ; +30° С — в III ДКЗ; +4 0° С — в IV ДКЗ и +50° С ¾ в V ДКЗ.
Рис. 3.3. Пример построения графика температура покрытия ¾ прогиб по результатам испытания дорожной одежды на контрольной точке. Стрелками показан порядок определения расчетного значения обратимого прогиба (lo ), соответствующего расчетной температуре покрытия (); l ¾ обратимый прогиб, см; t п ¾ температура покрытия, ° С
3.2.2. Предварительно обработанные результаты линейных испытаний приводят к требуемому расчетному состоянию дорожных одежд и земляного полотна. Приведенный фактический модуль упругости конструкции определяют по формуле:
, (3.9)
где Ефл — фактический модуль упругости дорожной конструкции характерного участка, полученный по результатам испытаний в нерасчетный период года (определяют по формуле 3.8), заменяя Еф на Ефл , МПа;
— температурный коэффициент, равный отношению прогиба lp при расчетной температуре покрытия к прогибу l о при температуре, соответствующей периоду проведения испытаний . Расчетную температуру покрытия определяют в соответствии с п. 3.2.1. Используя график температура покрытия — прогиб (см. рис. 3.3), по величине находят значение l р , для переходных типов одежд =1;
Нк — толщина дорожной одежды на контрольной точке, измеренная в шурфе при определении влажности грунта земляного полотна, см;
К г — эмпирический коэффициент, зависящий от вида грунта земляного полотна в месте расположения контрольной точки; К г = 1,5 — для супесей легких и песчаных грунтов; К г = 2,15 — для суглинков, супесей пылеватых и тяжелых пылеватых;
W фл — измеренная относительная влажность грунта земляного полотна на контрольной точке в период проведения испытаний. Определяют ее в соответствии с п. 2.4.10;
W р — относительная расчетная влажность грунта земляного полотна, %. Находят ее в соответствии с п. 3.1.8;
D — расчетный диаметр следа колеса, см (см. прил. 5);
К д — эмпирический коэффициент, зависящий от состояния покрытия в районе контрольной точки. При наличии сетки трещин К д = 0,90; при отсутствии — К д = 1,00;
К т — эмпирический коэффициент приведения дорожной конструкции к типичному состоянию. Определяют в соответствии с табл. 4 прил. 8.
Указанные величины коэффициентов К г , К д и К т получены применительно к наиболее распространенным конструкциям дорожных одежд (см. п. 2.4.8).
3.2.3. Соотношения между результатами испытаний методами кратковременного и статического нагружения зависят от состояния дорожных конструкций по сезонам года. По этой причине соответствующие корреляции устанавливают в соответствии с п. 2.4. 8.
3.2.4. В случае, если полевые работы организованы таким образом, что испытания контрольных точек на характерных участках проводят в расчетный период, а линейные испытания этих участков осуществляют в нерасчетный период года, то корректировку результатов линейных испытаний дорожных конструкций путем их приведения к сопоставимому виду выполняют в соответствии с разделом 3.1.4.
3.2.5. Полученные значения выносят на линейный график в соответствии с п. 3.1.9.
3.2.6. При соответствующем технико-экономическом обосновании результаты испытаний обрабатывают с учетом местных погодно-климатических условий, используя данные гидрометеостанций (см. прил. 8).
4. НАЗНАЧЕНИЕ ТРЕБУЕМОЙ ПРОЧНОСТИ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
4.1. Требуемую прочность дорожных одежд назначают применительно к следующим задачам, решаемым в практической деятельности дорожных организаций:
1. Оценка прочности дорожной одежды:
при приемке дорог в эксплуатацию;
в процессе эксплуатации автомобильных дорог (в том числе для накопления банка данных.
2. Повышение прочности (усиление) дорожной одежды.
4.2. В общем случае требуемый модуль упругости дорожных одежд и земляного полотна определяют по формуле:
, (4.1)
где — коэффициент относительной прочности дорожной одежды, принимаемый по табл. 2 прил. 7;
— региональный коэффициент; = 1 — для дорог в I - IV дорожно-климатических зонах; = 0, 85 — в V дорожно-климатической зоне;
D — коэффициент, учитывающий тип и толщину существующей дорожной одежды и особенности грунтово-гидрологических условий (табл. .4 прил. 7);
— коэффициент, учитывающий толщину песчаного слоя в существующей дорожной одежде (табл. 4 прил. 7);
Xi — параметр, зависящий от допускаемой вероятности повреждения покрытий (табл. 2 прил. 7);
Кs — коэффициент, учитывающий условие прочности покрытий, обработанных вяжущими, на растяжение при изгибе (определяют в соответствии с табл. 6 прил. 7).
Для случая роста интенсивности движения во времени в соответствии с законом геометрической прогрессии величину требуемого по условиям движения модуля упругости находят по формуле:
, (4.2)
где А и В ¾ эмпирические коэффициенты для расчетного автомобиля группы А. При динамическом нагружении дорожной конструкции А = 145 МПа; В = 77 МПа; при статическом нагружении А = 125 МПа; B = 6 8 МПа;
g — параметр, принимаемый для усовершенствованных капитальных, облегченных и переходных одежд соответственно: g = 0,12; g = 0,148; g = 0,171;
w * ¾ коэффициент, учитывающий агрессивность воздействия расчетных автомобилей в разных погодно-климатических условиях (принимают по таблицам 5.1 и 5.2 прил. 7);
N1 — среднесуточная интенсивность движения на полосу в 1-й год эксплуатации (в расчетный период), приведенная к расчетным автомобилям группы А, авт/c ут.
N1 = N ф × q , (4.3)
где q — показатель роста интенсивности движения. Определяют его в соответствии с прил. 9;
ti — расчетный период эксплуатации дорожной одежды, годы.
Для случаев изменения интенсивности движения во времени по линейной закономерности либо при постоянной интенсивности движения величину требуемого модуля определяют по формуле:
, (4.4)
При линейной закономерности изменения интенсивности движения автомобилей во времени временной параметр (У) выражают формулой:
, (4.5)
где z — показатель роста интенсивности движения при линейном изменении ее во времени.
При постоянной интенсивности движения автомобилей, временной параметр (У) находят по формуле:
У = 24,2 × lg (0,1 × ti + 1). (4.6)
Для указанных случаев (формулы 4.5 и 4.6)
N 1 = N ф . (4.7)
4.3. Для оценки прочности дорожной одежды при приемке дорог в эксплуатацию требуемый модуль упругости дорожной конструкции принимают равным:
Е тр = Е пр × , (4.8)
где Е пр — проектный, расчетный модуль упругости дорожной одежды и земляного полотна, МПа;
Хi — параметр, зависящий от допустимого процента деформированной поверхности покрытия (табл. 2.1 прил. 7).
4.4. При опенке прочности дорог, находящихся в эксплуатации, требуемые модули упругости рассчитывают по формулам раздела 4.2 при
ti = Тр t ф , (4.9)
где Тр — проектный, расчетный срок службы дорожной одежды, годы;
t ф — фактический период эксплуатации от момента строительства или последнего ремонта дорожной одежды до момента обследования дороги, годы.
4.5. Если на момент обследования дороги оставшийся период эксплуатации составляет не более года (т.е. t ф » Тр ) или < Е тр , то необходимо выполнить усиление дорожной одежды. Слои усиления рассчитывают на оптимальную перспективу и надежность дорожной одежды. Для этого требуемый модуль упругости рассчитывают по формулам раздела 4.2 при
ti = То , (4.10)
где То — нормативный срок службы дорожной одежды, годы.
Нормативный срок службы дорожной одежды и соответствующий ему нормативный уровень надежности конструкции принимают по табл. 7 прил. 7.
4.6. Если нормативный уровень надежности усиливаемой конструкции отличается от проектного уровня надежности обследованной дорожной одежды, то, прежде чем осуществлять расчет усиления, необходимо уточнить фактический модуль упругости существующей дорожной одежды. Для этого используют имеющиеся распределения и кумулятивные кривые прогибов на характерных участках дороги. Уточненный фактический прогиб конструкции l ф определяют в соответствии с прил. 6 при новом уровне надежности, принятом для конструкции усиления. Последовательность остальных вычислений не отличается от принятой в п. 3.1.7 - 3.1.9.
4.7. Для случаев, когда не имеется данных о расчетных (проектных) сроках службы дорожной одежды, требуемые модули упругости дорожной конструкции определяют с использованием условия (4.10).
5. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
5.1. Конструирование и расчет слоев усиления дорожной одежды
5.1.1. Вопрос об усилении дорожной одежды рассматривается всегда, когда ее фактический модуль упругости , определенный в результате полевых испытаний, оказывается меньше требуемого по условиям движения Е тр .
Решение вопроса о том, какое усиление следует производить, принимают в результате технико-экономического сравнения вариантов. Если на момент обследования > Е тр , но ровность покрытия неудовлетворительная, осуществляют укладку выравнивающего слоя и устройство поверхностной обработки.
5.1.2. Тип покрытия при назначении слоев усиления выбирают с учетом перспективной интенсивности движения автомобилей (см. табл. 7 прил. 7).
Верхний слой усиления по своему типу должен бить не ниже существующего покрытия. Например, при существующем асфальтобетонном покрытии верхний слой усиления также должен быть асфальтобетонным.
В тех или иных конкретных условиях на основании экономических соображений, требований безопасности и комфортабельности движения вместо усовершенствованных облегченных или переходных покрытий могут быть назначены более совершенные покрытия. Материал покрытия должен обеспечивать необходимую его шероховатость и устойчивость от сдвигов, наплывов и волн при высоких температурах.
5.1.3. Толщина слоев усиления по условиям их надлежащего формирования и нормальной работы в процессе эксплуатации не должна быть меньше величин, указанных в табл. 5.1.
Во всех случаях толщина слоя должна в 1,5 раза превышать размер наиболее крупных частиц каменного материала, из которого изготовлен данный слой.
Таблица 5.1
Материал слоев усиления |
Толщина, см |
Материал слоев усиления |
Толщина, см |
Асфальтобетон: |
|
Щебеночные и гравийные |
8 |
крупнозернистый |
6 ¾ 7 |
материалы, обработанные |
|
мелкозернистый |
3 ¾ 5 |
цементом на твердом основании |
|
песчаный |
3 ¾ 4 |
|
|
холодный |
3 |
|
|
Щебеночные и гравийные материалы, обработанные органическим вяжущим в установке и смешением на дороге |
5 |
Грунты, обработанные органическим вяжущим способом смешения на дороге |
6 |
Щебень, обработанный органическим вяжущим способом пропитки |
8 |
Щебеночные или гравийные материалы, не обработанные вяжущим, на: |
|
|
|
щебне |
8 |
|
|
гравийном материале |
10 |
|
|
песчаном основании |
15 |
Примечание. Большие из значений толщин асфальтобетонных покрытий даны для дорог I ¾ II категорий, а меньшие ¾ для дорог III ¾ IV категорий.
5.1.4. Слои усиления на проезжей части автомобильных дорог в соответствии с Инструкцией ВСН 46-83 Минтрансстроя СССР рассчитывают на кратковременное многократное действие подвижных нагрузок (продолжительность действия нагрузок принимается равной 0,1 с). Усиление одежд на остановках транспортных средств рассчитывают также на многократное кратковременное действие нагрузок, а также на однократное продолжительное действие (не менее 10 мин). Усиление одежд на стоянках ведут из расчета длительного статического нагружения (более 10 мин).
5.1.5. Расчет толщины слоев усиления ведут по обратимому прогибу, рассматривая дорожную одежду как линейно-деформируемую систему. Для практических целей следует пользоваться номограммой рис. 2 прил. 7.
При использовании номограммы сначала назначают (по прил. 7) модули упругости слоев усиления Е1 , затем рассчитывают соотношения /Е1 и Е тр /Е1 . Откладывают полученное соотношение /Е1 на оси ординат, проводят горизонталь до пересечения с наклонной линией, характеризуемой соотношением Е тр /Е1 . Из точки пересечения опускают вертикаль до пересечения с осью абсцисс, где читают соотношение Х = h /D . Используя расчетный диаметр следа колеса из табл. 1 прил. 5. находят искомую толщину слоя усиления:
Х = h × D. (5.1)
5.1.6. Если по расчету необходимо однослойное усиление и толщина слоя усиления меньше его величины, указанной в табл. 5.1, но больше половины этой величины, то следует принять толщину слоя усиления по табл. 5.1 или рассмотреть вариант укладки материала, позволяющего делать более тонкие слои. Например, вместо гравия, обработанного органическим вяжущим, следует укладывать холодную асфальтобетонную смесь. Оба варианта должны быть сопоставлены с учетом экономических и технологических соображений.
Если по расчету толщина слоя усиления из материала, обработанного органическим вяжущим, получилась менее половины величины, указанной в табл. 5.1, то достаточно провести после соответствующего ямочного ремонта поверхностную обработку существующего покрытия.
5.1.7. При проектировании усиления дорожной одежды капитального, облегченного или переходного типа, находящейся в неудовлетворительном состоянии по ровности, минимальную толщину слоя усиления из материала, содержащего органическое вяжущее, назначают с учетом перспективной интенсивности движения на полосу Nt , приведенной к расчетным нагрузкам (величину Nt определяют в соответствии с табл. 6 прил. 7):
Таблица 5.2
Nt , авт/сут |
100 |
200 |
500 |
1000 |
2000 |
5000 |
>5000 |
h , см |
7 |
8 |
10 |
12 |
13 |
15 |
17 |
В случаях, если полученная расчетом толщина слоя усиления больше, укапанной в табл. 5.2, нижнюю часть его следует предусматривать из менее прочного и дорогостоящего материала, чем асфальтобетон (см. табл. 5.3). Расчет дополнительного слоя осуществляют по номограммам прил. 7.
Таблица 5.3
|
Материалы, рекомендуемые для нижней части слоя усиления |
||||
Существующее покрытие |
гравий |
щебень |
грунт, укрепленный вянущим |
гравий или щебень, укрепленный вяжущим |
гравий или щебень с гранулированным шлаком |
Гравийное, не обработанное вяжущим |
+ |
+ |
|
+ |
+ |
Щебеночное, не обработанное вяжущим, булыжная мостовая, мостовая из брусчатки и мозаики |
|
+ |
|
+ |
+ |
Цементогрунтовое с поверхностной обработкой и без нее |
|
|
+ |
+ |
+ |
Из гравийных и щебеночных смесей, обработанных органическим вяжущим, асфальтобетон |
|
|
|
+ |
+ |
Если толщина нижнего слоя, не содержащего органическое вяжущее, меньше, предусмотренного в табл. 5.1, то этот слой должен быть заменен за счет утолщения вышележащего слоя, содержащего органическое вяжущее.
В случае применения в нижнем слое усиления грунта, гравия или щебня, укрепленных неорганическими вяжущими (цементом и др.), во избежание появления большого количества трещин на покрытии, построенном с использованием органического вязнущего, оно должно иметь толщину не менее 12 см. Если при этом по расчету толщина верхних слоев меньше 12 см, то материал, укрепленный неорганическим вяжущим, необходимо заменить материалом верхних слоев путем их соответствующего утолщения.
Материалы, не обработанные вяжущим, можно укладывать в нижнюю часть слоев усиления только в том случае, если под ними расположены слои из водопроницаемого материала (гравия, щебня). В противном случае в этих слоях, оказавшихся между водонепроницаемыми материалами, произойдет влагонакопление, что ускорит их разрушение при промерзании и потерю прочности в расчетный период. Исключение может составить V дорожно-климатическая зона при соответствующей проверке на опытных участках.
5.2. Ограничение движения автомобилей на дорогах в период наибольшего ослабления дорожных конструкций
5.2.1. Ограничение движения транспортных средств всегда требуется на участках автомобильных дорог с недостаточной прочностью дорожной одежды ( < Е тр ) в случаях: когда по технико-экономическим соображениям устройство слоев усиления не является эффективным мероприятием или когда не имеется возможностей для усиления конструкций в год проведения полевых испытаний.
5.2.2. Движение ограничивается из условия обеспечения работоспособности конструкции в пределах расчетного срока службы дорожной одежды или до планируемого начала производства работ по ее усилению. В данных случаях движение следует ограничивать ежегодно в период наибольшего ослабления дорожной конструкции.
5.2.3. Допустимую интенсивность движения расчетных нагрузок в первый год после проведения полевых испытаний рассчитывают по следующей формуле (для наиболее вероятного закона роста интенсивности движения):
, (5.2)
где x — коэффициент, зависящий от типа существующей дорожной одежды (для капитальных одежд x = 8,34; для облегченных — x = 6,77; для переходных — x = 5,84);
— интенсивность движения расчетных автомобилей на последний год эксплуатации дорожной конструкции с требуемым модулем упругости Е тр = , авт/сут;
q — показатель роста интенсивности движения на дороге, определяемый в соответствии с прил. 9;
t — время до планируемого начала работ по усилению дорожной одежды или время в пределах оставшегося периода эксплуатации дорожной одежды до ремонта Тр = t ф (см. формулу 4.9). Формула (5.2) справедлива при q > 1 и значениях: