ВСН 52-89, часть 5
Методика основывается на получении данных о продолжительности расчетных периодов в сутках ТEi и фактических типичных состояниях дорожных конструкций Ефpi в эти периоды по каждому году за нормативный срок службы Тo дорожной одежды (прил. 7). Продолжительность расчетных периодов устанавливают в соответствии с п. 2.4.9. По полученным данным определяют приведенный модуль упругости дорожной конструкции на характерном участке дороги:
, (1)
где t но — коэффициент нормированного отклонения. Назначают его в зависимости от принятого уровня надежности дорожной одежды (табл. 1).
Таблица 1
Уровень проектной надежности, Кн |
0,60 |
0,85 |
0,90 |
0,95 |
Коэффициент нормированного отклонения, t но |
0,26 |
1,06 |
1,32 |
1,71 |
— коэффициент вариации модуля упругости.
Величину коэффициента определяют по формуле:
, (2)
где ¾ среднеарифметическое значение фактических модулей упругости дорожной конструкции, МПа.
Величину находят по формуле:
, (3)
В случае, если в i -ом году наблюдалась зимняя оттепель (не менее 4 дней подряд с положительной среднесуточной температурой воздуха, по данным гидрометеостанции, ближайшей к обследуемой дороге), то величину Ефрi определяют по формуле:
Ефрi = Ефр × , (4)
где Ai — климатический коэффициент, характеризующий i -й год;
Ao ¾ тоже, характеризующий год проведения испытаний.
Климатические коэффициенты определяют по формуле:
, (5)
где Q — количество осадков в предзимний период (в месячный срок до перехода среднесуточной температуры воздуха через 5° С, по данным гидрометеостанции);
М1 — параметр вычисляют по формуле:
М1 = D1 Т /(0,5 T1 D1 ) (6)
где D1 — сумма градусо-дней мороза за период до наступления продолжительной и интенсивной оттепели (не менее 4 дней с положительной среднесуточной температурой, по данным гидрометеостанции);
T1 — сумма градусо-дней тепла за зиму;
T ¾ тоже, мороза за зиму.
Величину модуля упругости Ефр , характеризующую типичное состояние дорожной конструкции в расчетный период года проведения испытаний, находят по формуле:
Ефр = Ефл × , (7)
где KQ = — температурный коэффициент, равный отношению прогиба lp в при температуре покрытия , соответствующей расчетному периоду года проведения испытаний к прогибу, измеренному в период испытаний lo ;
W — относительная влажность грунта земляного полотна в расчетный период года проведения испытаний, %. Определяют ее в середине расчетного периода года проведения испытаний в шурфе, вырытом на обочине напротив контрольной точки (см. п. 2.4.10). При соответствующем технико-экономическом обосновании допускается определять величину влажности расчетным путем. Остальные параметры аналогичны использованным в формуле (3.9).
Величину температуры покрытия находят по формуле:
= а × t в + в , (8)
где а и в — эмпирические коэффициенты. а = 1,05; в = 1,9 при 10° С ³ > 0° С; a = 2,1; в = 2,1 при > 10° С;
t в — среднеарифметическая температура воздуха за расчетный период года проведения испытаний (значения температуры берут на 15°° каждого дня по журналу ТМ-1 в ближайшей гидрометеостанции), ° С.
По найденной величине , используя график температура покрытия — прогиб (см. рис. 3.3), определяют величину lp в .
В случае, если в i -ом году не было зимних оттепелей, величину Ефрi определяют по формуле:
Ефрi = Ефp × , (9 )
где W фр — относительная расчетная влажность грунта земляного полотна в расчетный период года проведения испытаний, %;
Wpi — относительная расчетная влажность грунта земляного полотна в расчетный период i -го года, % ;
KQi = — температурный коэффициент, равный отношению прогиба lpi при температуре покрытия к прогибу, соответствующему расчетному периоду года проведения испытаний l рв .
Величины находят по формуле (7), так же как . При этом среднеарифметическую величину температуры воздуха определяют для каждого i -го года. По найденным величинам , используя график температура покрытия — прогиб (см. рис. 3.3), определяют величины lpi .
Величины W фр и Wpi находят по формуле:
, ( 10)
где e — коэффициент, равный 0,97(град.сут)2 /мм;
Q — сумма отрицательных среднесуточных температур воздуха за октябрь-декабрь предыдущего года, град. сут. Определяют ее по данным ближайшей гидрометеостанции (журнал ТМ-1);
— гидротермический коэффициент Селянинова, мм/град, сут;
r — сумма осадков за период со среднесуточной температурой воздуха выше 10° С в проведшем году, мм. Определяют эту сумму по данным гидрометеостанции (журнал ТМ-1);
Т2 — сумма среднесуточных температур воздуха за тот же период, град. сут. Находят ее по данным гидрометеостанции (журнал ТМ-1).
В зависимости от принимаемой точности решения задачи допускается вычислять приведенные модули упругости по приближенной, формуле, позволяющей сократить объем вычислений:
; (11)
, (12)
где ¾ коэффициент, учитывающий температуру покрытия на контрольной точке в период проведения испытаний (табл. 2);
— коэффициент, учитывающий влажность грунта земляного полотна на контрольной точке в период проведения испытаний;
— комплексный коэффициент (табл. 3).
Таблица 2
Толщина |
Коэффициент К при температуре покрытия, ° С |
||||
покрытия, см |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
5 |
1 |
1,04 |
1,14 |
1,23 |
1,29 |
7 |
1 |
1,06 |
1,19 |
1,34 |
1,42 |
10 |
1 |
1,11 |
1,26 |
1,45 |
1,62 |
12 |
1 |
1,14 |
1,36 |
1,56 |
1,81 |
15 |
1 |
1,19 |
1,43 |
1,43 |
2,02 |
Таблица 3
Коэффициент, |
Комплексный коэффициент Ккл при типе грунта |
|||||||||
|
супесь легкая |
суглинок легкий пылеватый |
||||||||
|
относительная влажность грунта |
|||||||||
|
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,65 |
0,7 0 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
0,76 |
0,80 |
0,83 |
0,86 |
0,90 |
0,66 |
0,72 |
0,78 |
0,84 |
0,90 |
1,00 |
0,85 |
0,89 |
0,93 |
0,95 |
1,00 |
0,73 |
0,80 |
0,87 |
0,93 |
1,00 |
1,10 |
0,93 |
0,97 |
1,02 |
1,05 |
1,10 |
0,80 |
0,88 |
0,96 |
1,02 |
1,10 |
1,20 |
1,02 |
1,06 |
1,11 |
1,14 |
1,20 |
0,87 |
0,96 |
1,04 |
1,12 |
1,20 |
1,40 |
1,19 |
1,24 |
1,30 |
1,33 |
1,40 |
1,02 |
1,12 |
1,22 |
1,30 |
1,40 |
1,60 |
1,36 |
1,42 |
1,49 |
1,52 |
1,60 |
1,17 |
1,28 |
1,39 |
1,49 |
1,60 |
1,80 |
1,53 |
1,60 |
1,67 |
1,71 |
1,80 |
1,32 |
1,44 |
1,57 |
1,67 |
1,80 |
2,00 |
1,70 |
1,78 |
1,86 |
1,90 |
2,00 |
1,46 |
1,60 |
1,74 |
1,86 |
2,00 |
Таблица 4
|
Коэффициент приведения дорожной конструкции к типичному состоянию, Кт |
|||||||||||
Тип дорожной одежды |
грунт земляного полотна супесь легкая и песчаный грунт |
грунт земляного полотна-суглинки, супеси пылеватые и тяжелые пылеватые |
||||||||||
|
W фл /Wp |
W фл /Wp |
||||||||||
|
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,9 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,85 |
0,90 |
Капитальный |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1,84 |
1,39 |
1,23 |
1,13 |
1,06 |
1 |
Облегченный |
1,62 |
1,36 |
1,21 |
1,12 |
1,03 |
1 |
5 |
3 |
1,85 |
1,50 |
1,27 |
1,10 |
ПРИЛОЖЕНИЕ 9
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФАКТИЧЕСКОЙ ИНТЕНСИВНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО ПОТОКА
Показатель роста интенсивности движения определяют на основании данных учета движения по дороге за предыдущие годы с момента ввода дороги в эксплуатацию после строительства (для новых дорог) или после последнего ремонта дорожной одежды.
Вычисляемый показатель q — это среднее из наблюдаемых значений за рассматриваемые годы, расчет его начинают с определения частных значений показателя роста интенсивности движения qi :
, (1)
где N Тi , N Тi -1 ¾ соответственно интенсивности движения в последующий и предыдущий годы, авт./сут.
Расчетное значение показателя роста интенсивности движения определяют по формуле:
, (2)
где Tj — анализируемый период эксплуатации дороги, годы. Например, используя данные табл. 1:
q =
Таблица 1
Годы |
Фактическая интенсивность движения, авт/сут |
|
1980 |
N1 = 1260 |
1,07 |
1981 |
N2 = 1350 |
1,05 |
198 2 |
N3 = 1420 |
1,06 |
198 3 |
N4 = 1500 |
1,05 |
1984 |
N5 = 1570 |
1,07 |
198 5 |
N6 = 1680 |
1,04 |
1986 |
N7 = 1750 |
|
Величину интенсивности движения транспортного потока на полосу N либо суммарную интенсивность движения транспортного потока на дороге N* в расчетный период года при отсутствии данных учета движения определяют по формуле:
N, N* = N л × К1 × К2 , (3)
где N л — интенсивность движения транспортного потока, измеренная в течение одного часа в период проведения испытаний, авт./ч. Измерения проводят только в рабочие дни;
K 1 — коэффициент приведения среднечасовой интенсивности движения к среднесуточной (табл. 2);
K 2 — коэффициент приведения среднесуточной интенсивности в период проведения испытаний к интенсивности, соответствующей расчетному периоду года (табл. 3).
Таблица 2
Категория |
Значения коэффициента К1 |
|||||||||||||
дороги |
часы суток проведения измерений интенсивности движения |
|||||||||||||
|
7-8 |
8-9 |
9-10 |
10-11 |
11-12 |
12-13 |
13-14 |
14-15 |
15-16 |
16-17 |
17-18 |
18-19 |
19-20 |
20-21 |
I |
10,5 |
8 ,8 |
7,8 |
7,3 |
7,6 |
8,6 |
9,8 |
10,7 |
10,7 |
9,8 |
9,1 |
8 ,3 |
7,7 |
7,9 |
II -IV |
1 2,0 |
10,3 |
9,3 |
8,8 |
8 ,8 |
9,5 |
10,2 |
10,7 |
10,7 |
10,4 |
9,9 |
9,7 |
10,0 |
11,1 |
V |
17,9 |
14,9 |
13,3 |
12,3 |
11,9 |
11,8 |
11,8 |
12,0 |
12,5 |
13,2 |
14,1 |
15,4 |
17,2 |
20,0 |
Таблица 3
Район расположения |
Значения коэффициента K2 |
|||||
обследуемой дороги |
месяц проведения измерений интенсивности движения |
|||||
|
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
В пригородной зоне больших городов |
0,95 |
0,90 |
0,86 |
0,84 |
0,84 |
0,87 |
В промышленных районах |
0,96 |
0,94 |
0,94 |
0,94 |
0,95 |
0,95 |
В сельскохозяйственных районах |
1,07 |
1,08 |
1,00 |
0,82 |
0,73 |
0,86 |
На курортных дорогах |
0,86 |
0,76 |
0,64 |
0,50 |
0,44 |
0,44 |