- •И.А. Гладышева, т.В. Самодурова, о.В. Гладышева, о.А. Волокитина
- •1. Основные сведениея о жестких дорожных одеждах
- •1.1. Общие положения
- •1.2. Конструктивные слои жесткой дорожной одежды
- •Минимальная рекомендуемая толщина покрытия
- •1.3. Продольные и поперечные швы
- •1.4. Штыревые соединения и армирование покрытий
- •1.5. Требования к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •1.6. Основные принципы и задачи конструирования
- •1.7. Типовые конструкции дорожных одежд с цементобетонным
- •2. Расчетные нагрузки, характеристики материалов
- •2.1. Расчетные нагрузки и интенсивность движения
- •Параметры расчетной нагрузки
- •Перспективную интенсивность движения на последний год срока службы дорожной одежды определяют по формуле
- •Суммарный коэффициент приведения Sm.Сум
- •Значение коэффициента kп в зависимости от категории дороги
- •2.2. Нормативные и расчетные характеристики цементобетона
- •Рекомендуемые минимальные классы прочности цементобетона
- •Значения начального модуля упругости цементобетона
- •Расчетный модуль упругости бетонного покрытия в зоне швов покрытия
- •Марка бетона по морозостойкости
- •2.3. Расчетные характеристики дорожно-строительных материалов
- •Механические характеристики теплоизоляционных слоев
- •2.4. Определение расчетных характеристик грунта рабочего слоя
- •Среднее многолетнее значение относительной влажности грунта
- •Поправка на конструктивные особенности проезжей части и обочин
- •Коэффициент нормированного отклонения
- •3. Расчет жеской дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •3.1. Напряжения, возникающие в плите под действием внешней
- •По классификации профессора м.И. Горбунова-Посадова в зависимости от величины показателя s плиты, лежащие на упругом основании, могут быть разделены по жесткости на три категории:
- •3.2. Температурные напряжения
- •3.3. Расчет основания
- •3.4. Расчет толщины плиты
- •3.5. Проверочный расчет продольной устойчивости покрытия
- •4. Проверка конструкции дорожной одежды
- •Классификация грунтов по степени пучинистости при замерзании
- •Группы грунтов по степени пучинистости
- •Допускаемая величина морозного пучения
- •Значения коэффициента Кпл для грунта рабочего слоя
- •Значение коэффициента Кгр
- •Значение коэффициента Квл
- •Значение коэффициента Кувл при 1-ой схеме увлажнения
- •Значение коэффициента Спуч
- •Значение коэффициента Ср
- •Значения показателя Спуч при расчете толщины теплоизолирующего слоя
- •5. Жесткая дорожная одежда с цементобетонным
- •5.1. Конструктивные особенности жесткой дорожной одежды
- •5.2. Требование к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
- •5.3. Конструирование жесткой дорожной одежды с цементобетонным
- •Минимальные значения толщины слоя асфальтобетона и цементобетона
- •Расчетные значения модуля упругости асфальтобетона при расчете на длительную нагрузку
- •Конструктивные слои из черного щебня
- •5.4. Расчет толщины цементобетонного основания
- •5.5. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •6. Жесткая дорожная одежда со сборным покрытием
- •6.1. Общие положения
- •6.2. Конструирование дорожной одежды со сборным покрытием
- •6.3. Требования к дорожной одежде со сборным покрытием
- •7. Непрерывно армированные цементобетонные покрытия и основания
- •7.1. Конструкции непрерывно армированных цементобетонных
- •7.2. Требования к материалам
- •7.3. Общие положения расчета непрерывно армированных покрытий
- •7.4. Расчет покрытий на воздействие объемных изменений материала
- •7.5. Расчет покрытий на воздействие автомобильных нагрузок
- •7.6. Конструктивные особенности непрерывно армированных оснований
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Пример расчета жесткой дорожной одежды с монолитным цементобетонным покрытием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения
- •3. Конструирование дорожной одежды Предварительно принимаем следующую конструкцию дорожной одежды:
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости основания
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Расчет толщины плиты
- •8. Определение расстояние между швами сжатия (длины плит)
- •9. Определение расстояния между швами расширения
- •Приложение 2 Пример расчета дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием и цементобетонным основанием
- •1. Задание для проектирования
- •2. Определение расчетной нагрузки и интенсивности движения.
- •3. Конструирование дорожной одежды
- •4. Определение расчетных характеристик материалов и грунта
- •5. Определение общего модуля упругости грунта и дополнительного слоя
- •6. Расчет основания по условию сдвигоустойчивости
- •7. Проверка расчетом толщины цементобетонного основания
- •8. Проверка толщины асфальтобетонного покрытия
- •Дорожно-климатическое районирование
- •Теплофизические характеристики дорожно-строительных материалов
- •Для студентов, обучающихся по специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» направления подготовки 653600 «Транспортное строительство»
1.5. Требования к жесткой дорожной одежде с цементобетонным
покрытием
Опыт эксплуатации жестких дорожных одежд с монолитным цементобетонным покрытием показывает, что на их состояние существенное влияние оказывает большая группа факторов:
- воздействие автомобильного движения,
- погодно-климатические факторы,
- конструктивные особенности,
- физико-механические свойства материалов конструктивных слоев,
- грунты земляного полотна.
В цементобетонном покрытии после его устройства развиваются повышенные напряжения от сил сопротивления основания температурным перемещениям плиты и срабатывают отдельные поперечные деформационные швы. Существенное влияние на цементобетонные покрытия оказывают температурные напряжения, возникающие от невозможности его коробления и динамические нагрузки от движущихся автомобилей. При этом воздействие температуры обусловливает появление поперечных трещин, а многократно повторяющиеся кратковременно действующие нагрузки от автомобилей способствуют местному перенапряжению и усталостному разрушению бетона. С ростом количества проездов автомобилей по дороге поперечные и продольные трещины образуют сетку трещин, разрушая цементобетонное покрытие [6].
Одновременно с образованием трещин в покрытии начинается процесс постепенного смещения частей плит по вертикали, приводящий к образованию ступеней и перекосов плит.
Для сохранения необходимых транспортно-эксплуатационных качеств и сплошности покрытия к жестким дорожным одеждам с монолитным цементобетонным покрытием предъявляют следующие требования:
- по прочности (трещиностойкости) покрытия и конструктивных слоев, способных сопротивляться изгибу. В качестве критерия прочности используется допускаемое напряжение растяжения при изгибе монолитных слоев под воздействием температуры и динамической нагрузки с учетом надежности работы конструкции в течение расчетного срока службы дорожной одежды. На стадии проектирования это требование обеспечивается расчетом толщины плиты;
- по прочности дорожной одежды в целом (вертикальная устойчивость). Вертикальная устойчивость жесткой дорожной одежды зависит от прочности основания, дополнительного слоя и грунта земляного полотна и обеспечивает ровность покрытия и расчетную скорость движения автомобилей. Для обеспечения вертикальной устойчивости дорожную одежду следует проектировать так, чтобы под действием динамической нагрузки не накапливались остаточные деформации сдвига в подстилающем слое и грунте земляного полотна. На стадии проектирования это требование обеспечивается расчетом грунта и несвязных слоев дорожной одежды по условию сдвигоустойчивости;
- по продольной устойчивости покрытия. В качестве критерия используются критические напряжения сжатия, возникающие в покрытии при повышении его температуры. На стадии проектирования это требование обеспечивается расчетом расстояния между швами расширения;
- по морозоустойчивости. В качестве критерия используется допускаемое зимнее вспучивание (вертикальный подъем) покрытия;
- по обеспечению водоотвода в основании. В качестве критерия используется величина допускаемого коэффициента фильтрации;
- по шероховатости поверхности покрытия. В качестве критерия используется допускаемый коэффициент сцепления колеса с покрытием или допускаемая средняя высота выступов шероховатости. Шероховатость покрытия должна гарантировать безопасное движение автомобилей при расчетной скорости.