Оценка прочности нежестких дорожных одежд

Введение

Диагностика автомобильных дорог - обследование, сбор и анализ информации о параметрах, характеристиках и условиях функционирования дорог и дорожных сооружений, наличии дефектов и причин их появления, характеристиках транспортных потоков и другой необходимой для оценки и прогноза состояния дорог и дорожных сооружений в процессе эксплуатации.

Задачами диагностики являются проверки работо­способности и правильности функционирования рассматри­ваемого объекта и поиск дефектов, нарушающих их. Данные диагностирования позволяют оценить принятые ранее проектные решения, установить не­достатки, которые были допущены при строительстве, наме­тить оптимальные пути совершенствования технологии со­держания и ремонта, выбрать наиболее экономичные методы управления эксплуатацией автомобильных дорог.

Оценка прочности нежестких дорожных одежд

Прочность дорожной одежды — сопротивление дорожной одежды напряжениям и деформированию под действием нагрузок от транспортных средств и изменяющихся погодно-климатических условий.

Оценку прочности дорожной одежды выполняют по величине коэффициента прочности, определяемого по формуле

, (1.1)

где Е_р – расчетный модуль упругости дорожной одежды, МПа;

Е – требуемый модуль упругости дорожной одежды, МПа.

Требуемый коэффициент прочности дорожной одежды определяется согласно ТКП 45-3.03-112.

Требуемый модуль упругости дорожной одежды определяют с точностью до 1 МПа по формуле

, (1.2)

где ∑N_р – суммарное количество расчетных автомобилей на одну полосу за срок службы;

98,65 – эмпирический коэффициент, МПа;

с – эмпирический коэффициент, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН – 3,55 для IV категории.

Приведение автотранспортных средств к расчетным нагрузкам выполняют в соответствии с ТКП 45-3.03-112.

Число накопленных осей за расчетный срок службы шт., определяют по формуле

(1.3)

где К_с - коэффициент суммирования равный 8,4 для заданной дороги;

Т _сл - расчетный срок службы дорожной одежды равный 10 лет;

q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам равный 0,96 согласно исходным данным;

N_p - приведенная интенсивность движения на последний год срока службы дорожной одежды, 1015 авт./сут;

Т _рдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости дорожной конструкции, составляет 135 суток для южного района;

К_n - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого, принимаем равным 1,31 при капитальном типе дорожной одежды IV категории.

ΣNp =0,7·750· ·125·1,26=1388808,14

Расчетный модуль упругости дорожной одежды определяют с точностью до 1 МПа по формуле

, (1.4)

где Е_f – фактический модуль упругости дорожной одежды, МПа;

К ₁ – климатический коэффициент, приводящий значение фактического модуля дорожной одежды к расчетной температуре покрытия 10°С и расчетному значению влажности грунтов земляного полотна, определяемый по таблицам равный 1,017.

Толщину слоев дорожной одежды, устроенной с применением органических вяжущих, для определения климатического коэффициента К₁, определяют из паспортных данных дорог или путем отбора кернов, либо другим способом, позволяющим определять толщину слоев с точностью до 0,5 см.

Значение фактического модуля упругости дорожной одежды вычисляют по формуле

, (1.5)

где G – коэффициент учитывающий характер передачи нагрузки на покрытие при испытаниях жестким штампом принимаем 0,785;

р – удельное давление, Мпа;

D – диаметр круга, эквивалентный отпечатку штампа, принимаем 0,33 м для жесткого штампа;

m – коэффициент Пуассона для асфальтобетона принимаем 0,3;

l_f – фактический (приведенный к расчетной нагрузке) упругий прогиб дорожной одежды, равный 0,003м согласно исходным данным.

Фактический упругий прогиб нежестких дорожных одежд определяют посредством испытаний дорожной одежды методами по СТБ 1566.

Мпа

≈ 225 Мпа

=255,76≈ 256 Мпа

В результате проведенных расчетов установили что полученный коэффициент прочности меньше требуемого, следовательно необходимо провести мероприятия по снижению нагрузки на ось дороги.