МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД (ВЗАМЕН ВСН 197-91) (введены распоряжением Минтранса РФ от 03.12.2003 n ОС-1066-р)


Введены в действие
распоряжением Минтранса России
от 3 декабря 2003 г. N ОС-1066-р
МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
(ВЗАМЕН ВСН 197-91)
1. Общие положения
1.1. Настоящие Методические рекомендации (далее по тексту - Рекомендации) распространяются на проектирование жестких дорожных одежд автомобильных дорог общего пользования, подъездных дорог к промышленным предприятиям, внутрихозяйственных сельских дорог различных категорий с покрытиями:
цементобетонными монолитными на различных видах основания;
асфальтобетонными на основаниях из цементобетона;
сборными из предварительно напряженного железобетона, железобетона, армобетона на различных видах основания.
1.2. В дорожных одеждах различают следующие конструктивные слои (рис. 1.1) <*>:
------------------------------------
<*> Здесь и далее рисунки не приводятся.
покрытие - верхняя часть одежды, воспринимающая усилия от колес автомобилей и подвергающаяся непосредственному воздействию атмосферных факторов;
основание - часть одежды, обеспечивающая совместно с покрытием перераспределение и снижение давления на нижележащие дополнительные слои или грунт земляного полотна;
дополнительные слои основания - слои между основанием и грунтом земляного полотна. Дополнительные слои основания выполняют морозозащитную, дренирующую и теплоизолирующую функции.
Между покрытием и основанием при необходимости укладывают выравнивающий слой из обработанных вяжущими зернистых материалов, который в качестве конструктивного слоя одежды не рассматривается и в расчетах не учитывается.
Дорожные одежды сооружают на земляном полотне, верхняя часть которого носит название рабочего слоя.
1.3. Проектирование дорожных одежд с учетом свойств земляного полотна представляет собой единый процесс конструирования и расчета их на прочность, деформативность, морозоустойчивость и дренирующую способность, а также технико-экономического обоснования вариантов. Конструированию и расчету посвящены соответствующие разделы Рекомендаций.
1.4. Основными положениями раздела конструирования надлежит пользоваться при назначении вида покрытия и его минимально необходимой толщины, швов сжатия и расширения в покрытии, их конструкции, предельных расстояний между швами; при выборе материалов для устройства слоев основания и назначении их минимальной толщины; при выборе материалов для устройств дополнительных слоев основания.
1.5. В расчетной части Рекомендаций определяют расчетные и нормативные нагрузки, размеры основных конструктивных элементов (толщину и длину плит, толщину слоев основания, армирование плит и швов, необходимость устройства швов расширения и расстояние между ними) для различных видов покрытия, категорий дорог, для различных величин транспортных нагрузок, грунтовых и природно-климатических условий.
Расчетом определяются рациональные варианты конструкции по ряду показателей технико-экономического сравнения, а также конструкцию дренирующих и морозозащитных слоев.
1.6. Для определения приведенной стоимости при вариантном проектировании руководствуются сроками службы, вытекающими из долговечности материала верхнего слоя покрытия, которые для дорожных одежд капитального типа с цементобетонным покрытием составляют не менее 25 лет, а для дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием на бетонном основании - не менее 20 лет.
В условиях непрерывного роста стоимости строительных материалов, непредсказуемого во времени нарастания интенсивности движения и увеличения нагрузки наиболее эффективной мерой в проектировании дорожной одежды является создание "базовой" конструкции с учетом последующего наращивания поверхностных слоев при реконструкции и рассчитанной на перспективную долговечность за счет повышения ресурса несущей способности цементобетонного покрытия.
Расчетный срок службы при определении конструкции дорожной одежды и расчетных параметров конструктивных слоев устанавливают не менее 25 лет или менее 25 лет, но с учетом работы в раннем возрасте на воздействие построечного транспорта.
Допускается проектировать конструкции на длительную перспективу по технико-экономическим соображениям со сроком службы 35...40...45...50 лет.
Существенное увеличение долговечности может быть осуществлено
за счет применения высокопрочных бетонов с повышением классов
бетона до В 5,2 - 6,4 и расширения применяемого диапазона толщин
tb
конструкций до 28 - 30 см. Причем любое увеличение основных
параметров должно быть направлено в сторону увеличения сроков
службы покрытия.
2. Конструирование жестких дорожных одежд
2.1. Цель конструирования дорожной одежды - выбрать материалы, определить количество слоев и их размещение по глубине. При этом необходимо:
предусматривать при необходимости максимальное использование местных строительных материалов;
стремиться к уменьшению количества слоев;
предусматривать проезд построечного транспорта по основанию;
обеспечивать соответствие конструкции дорожной одежды технологии ее строительства и наибольшую механизацию работ;
учитывать категорию дороги, состав транспортного потока, интенсивность движения, напряженное состояние и механизм деформирования отдельных слоев и конструктивных элементов;
устанавливать срок службы покрытия и всей дорожной одежды до капитального ремонта;
учитывать природно-климатические и гидрогеологические условия местности (включая возведение высоких насыпей);
предусматривать условия и возможность дальнейшего поэтапного усиления, уширения и повышения капитальности автомобильной дороги.
2.2. Выравнивающий слой предназначен для устранения неровностей основания и обеспечения ровности слоев покрытия и возможности перемещения плит покрытия при изменении температуры. Если неровности основания не превышают 1 см, то допускается не устраивать выравнивающий слой, а применять только слой, прерывающий сцепление плит с основанием и служащий изолятором против высыхания бетона в раннем возрасте и появления в покрытии усадочных трещин.
Выравнивающие слои устраивают из укрепленного вяжущим песка. Если этот слой впитывает воду из бетонной смеси, то его закрывают изолирующим слоем или увлажняют непосредственно перед укладкой бетонной смеси в покрытие.
2.3. В зависимости от категории дороги, вида бетоноукладочного
оборудования, устойчивости верхней части земляного полотна и
способности его накапливать пластические или неравномерные
деформации основание устраивают из бетона низких марок по
прочности (В 0,8 - В 1,2); из нерудных материалов и грунтов,
tb tb
укрепленных неорганическим вяжущим, из щебня, шлака или гравия
либо из песка.
Толщину и вид основания определяют расчетом.
При низкой интенсивности автомобильного движения и при строительстве покрытий легкими бетоноукладочными машинами с боковой или центральной загрузкой допускается при соответствующем технико-экономическом обосновании устройство покрытия на песчаном основании, выполняющем одновременно роль дренажного и морозозащитного слоя.
Для исключения образования в слое песчаного основания колей от автомобилей-самосвалов основание должно быть укреплено путем устройства слоя из щебня, шлака или гравия толщиной 10 - 12 см, причем только в местах пропуска автомобилей-самосвалов, подвозящих цементобетонную смесь.
Минимальная толщина основания из бетона низкой прочности - 14 см; из нерудных материалов, укрепленных неорганическими вяжущими, - 16 см; из щебня, шлака или гравия - 15 см.
Толщина укрепленного вяжущими основания, по которому уже в
раннем возрасте начинается движение гусеничных бетоноукладчиков,
должна быть не менее 18 cм, марка - R 7,5.
с
В ряде случаев возможен вариант устройства основания из щебня, укрепленного слоем цементопесчаного раствора толщиной 4 - 5 см, выполняющим одновременно роль выравнивающего слоя.
При бетонировании покрытия гусеничными бетоноукладчиками со скользящими формами ширина укрепленного основания должна быть шире покрытия на 1,05 м с каждой стороны (см. рис. 1.1).
Ширина укрепленного технологического слоя для подвоза бетонной смеси - 3,0 - 3,5 м.
В слое укрепленного вяжущими основания рекомендуется устраивать поперечные швы через каждые 20 - 30 м, смещенные относительно швов в покрытии не менее чем на 1 м, путем закладки в нижнюю часть основания деревянных брусков высотой 4 - 7 см.
Во избежание появления трещин в основании под поперечными швами покрытия основание не должно сращиваться с плитами покрытия, что достигается укладкой прерывающих сцепление материалов.
2.4. Дополнительный слой основания устраивают из дренирующих, не подверженных пучению материалов (песка, шлака, высевок, ракушечника и пр.).
Дополнительный слой основания должен иметь водослив - сплошные или прерывистые выходы дренирующего материала на откосы земляного полотна и нижнюю плоскость (поверхность земляного полотна) с поперечным уклоном.
Для улучшения водоотвода можно применять геотекстиль в виде сплошного или прерывистого слоя. Для уменьшения подтока влаги снизу можно предусматривать прерывающие прослойки из синтетических пленок.
При небольшой интенсивности движения дополнительный слой основания может одновременно выполнять роль основания и выравнивающего слоя.
Толщина дополнительного слоя основания определяется расчетом.
Дополнительный слой, выполняющий морозозащитную функцию, может быть заменен грунтом, обработанным (в смесителе) гидрофобизирующими материалами. При небольшой интенсивности движения он может работать и в качестве основания.
2.5. Краевые укрепления полосы устраивают из цементо- или асфальтобетона на бетонном основании, как правило, по типу основной дорожной одежды без устройства продольных швов. Для дорог низких категорий (V - III-с) допускается краевые полосы устраивать из щебня.
Ширина краевых полос на дорогах I - III категорий не менее 75 см, более низких категорий - не менее 50 см. Толщина краевых полос должна быть равна толщине покрытия.
Бетонные полосы разделяют поперечными швами, которые должны быть продолжением швов в покрытии. При устройстве бетонных покрытий со шпунтами на боковых гранях и при отсутствии штырей в поперечных швах бетонных покрытий в швах краевых полос ставят штыри - по одному-два стержня длиной 50 см и диаметром 16 - 18 мм по типу штырей в швах сжатия и расширения в покрытии (с обмазкой и с колпачками в швах расширения).
Бетонные краевые полосы швами от покрытия не отделяются. При устройстве вместо краевых полос уширения шириной более 3 м последние отделяются от бетонного покрытия пазами с заполнением их по типу шва сжатия. Поперечные швы полос уширения по конструкции и по месту расположения должны совпадать с поперечными швами покрытия.
Конструкция монолитных цементобетонных покрытий
2.6. Толщина бетонных покрытий должна быть, как правило, одинаковой по всей ширине проезжей части. На шестиполосных покрытиях толщину крайних внешних полос допускается увеличивать на 2 см для обеспечения проезда тяжелых автомобилей. Бетонные покрытия могут быть однослойными или при наличии соответствующего технологического оборудования - двухслойными, устраиваемыми методом сращивания слоев с одновременным уплотнением верхнего и нижнего слоев, с толщиной верхнего слоя не менее 6 см.
Толщину бетонных покрытий h определяют расчетом. При использовании для покрытия бетонов, указанных в обязательном Приложении 1, классов для нормативной нагрузки 50 кН на колесо минимальную толщину покрытия принимают по табл. 2.1.
Таблица 2.1
----------------------------T------------------------------------¬
¦ Основание ¦ Минимальная толщина, см, покрытия ¦
¦ ¦при интенсивности движения расчетной¦
¦ ¦ нагрузки, ед./сут. на полосу ¦
¦ +-----T------T-------T--------T------+
¦ ¦более¦1000 -¦ 500 - ¦ 100 - ¦ менее¦
¦ ¦2000 ¦ 2000 ¦ 1000 ¦ 500 ¦ 100 ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ <**> ¦
+---------------------------+-----+------+-------+--------+------+
¦Бетонное (мелкозернистый ¦22 ¦20 ¦18 (16)¦18 <*> ¦15 <*>¦
¦бетон, шлакобетон) ¦ ¦ ¦ ¦(16) ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦Из материалов, укрепленных ¦22 ¦20 ¦18 (16)¦18 <*> ¦15 <*>¦
¦неорганическими вяжущими ¦ ¦ ¦ ¦(16) ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦Из щебня, гравия, шлака ¦- ¦22 ¦20 (18)¦18 <*> ¦16 <*>¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦(16) ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦Из песка, песчано-гравийной¦- ¦- ¦20 (18)¦18 (16) ¦16 ¦
¦смеси ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
L---------------------------+-----+------+-------+--------+-------
------------------------------------
<*> Толщина основания в этих случаях может быть на 2 см меньше указанной в п. 2.3.
<**> Сооружаются при соответствующем технико-экономическом обосновании.
Примечания. 1. В скобках приведена толщина покрытия для облегченных условий движения.
2. Если в поперечных швах штыри не применяются, толщину покрытия увеличивают на 2 см.
2.7. В покрытии устраивают продольные и поперечные швы (сжатия и расширения), делящие покрытие на плиты определенной длины и ширины. В конце рабочей смены или при длительных перерывах в бетонировании (более 2 - 4 ч) устраивают рабочие швы по типу швов сжатия и при необходимости швы расширения. Для предохранения покрытия от трещинообразования в раннем возрасте часть швов сжатия устраивают как контрольные и в первую очередь в свежеуложенном бетоне.
В швах предусматривают штыревые соединения. Пазы швов заполняют герметизирующим материалом.
Длину плит l (расстояние между поперечными швами сжатия) на
сж
укрепленном основании и на устойчивом земляном полотне принимают
по расчету, но не более 25h, на земляном полотне с ожидаемыми
неравномерными осадками (включая насыпи высотой более 3 м) - 22h,
а в местах перехода из выемок в высокие насыпи, в местах
примыкания к искусственным сооружениям и в покрытиях шириной 6 м и
менее - 20h.
2.8. Продольные швы предусматривают при ширине покрытия более 23h.
Контрольные швы, по конструкции аналогичные швам сжатия, обеспечивающие температурно-усадочную трещиностойкость в раннем возрасте, устраивают через каждые 2 - 3 плиты.
2.9. При устройстве швов расширения руководствуются данными табл. 2.2. Ширину швов расширения (толщину прокладки) принимают равной 3 см.
Таблица 2.2
---------------T-------T-----------------------------------------¬
¦Ожидаемая для ¦Толщина¦Расстояние между швами расширения, число ¦
¦данного района¦покры- ¦ плит, при температуре воздуха во время ¦
¦температура ¦тия, см¦ бетонирования, °С ¦
¦нагрева покры-¦ +-------T------T-------T-------T----------+
¦тия в летнее ¦ ¦менее 5¦5 - 10¦10 - 15¦15 - 20¦ более 20 ¦
¦время, °С ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
+--------------+-------+-------+------+-------+-------+----------+
¦Менее 40 ¦20 и ¦10 ¦10 ¦- <*> ¦- ¦- ¦
¦ ¦более ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦Менее ¦10 ¦10 ¦10 ¦- <*> ¦- ¦
¦ ¦20 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦Более 40 ¦20 и ¦10 ¦10 ¦10 ¦- <*> ¦- ¦
¦ ¦более ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
¦ ¦Менее ¦10 ¦10 ¦10 ¦10 ¦- ¦
¦ ¦20 ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
L--------------+-------+-------+------+-------+-------+-----------
------------------------------------
<*> См. п. 2.11.
2.10. Для повышения продольной устойчивости, лучшей совместной работы плит, увеличения динамической устойчивости основания и повышения транспортно-эксплуатационных качеств рекомендуется поперечные швы устраивать наклонными в плане или в виде "елочки" с уклоном к перпендикуляру 1:10 (рис. 2.1). Количество штырей в продольном шве рассчитывают с учетом массы соседних плит без штырей в продольном шве.
2.11. Штыри в продольных и поперечных швах располагают в соответствии с рис. 2.2. Конструкции швов расширения и сжатия принимают по рис. 2.2 и 2.3.
При устройстве покрытий на цементогрунтовом основании толщиной не менее 18 см бетоноукладчиками со скользящими формами и допущении проектной организацией уступов между плитами в поперечных швах высотой до 3 мм (см. расчет основания) допускается в поперечных швах штыри не применять. Толщину покрытия в этом случае увеличивают на 2 см, а швы расширения при температуре бетонирования более 10 °С можно не устраивать.
Для повышения продольной устойчивости рекомендуется в примыкающих к шву расширения швах сжатия, а также в швах сжатия для случаев, отмеченных в табл. 2 звездочкой, применять в нижней части деревянные прокладки треугольного сечения высотой 5 - 6 см.
2.12. При устройстве швов сжатия и расширения не допускается отклонение перекосов и наклонов штырей и прокладок от проектного положения более чем на 1 см. При устройстве пазов швов сжатия и расширения в свежеуложенном бетоне радиус закругления кромок швов не должен превышать 8 мм. Длина зоны обмазки штырей в поперечных швах разжиженным битумом составляет 2/3 длины штырей, толщина обмазки не должна превышать 0,2 мм.
Температурные колпачки, надеваемые на штыри швов расширения, должны обеспечивать свободное смещение штыря в бетоне не менее чем на 2 см.
Штыри в продольных швах устанавливают без битумной обмазки с допущением перекосов не более чем на 5 см.
2.13. Паз швов сжатия может быть в сечении прямоугольным, ступенчатым или с наклонными стенками. Ширина паза швов сжатия может быть от 4 до 15 мм, глубина паза - не менее 0,25h.
Ширина паза над швом расширения принимается равной 33 - 35 мм, глубина до верха доски - 40 - 60 мм.
Расстояние между верхней частью доски шва расширения, снимаемой после бетонирования, и поверхностью сооружаемого покрытия должно быть не менее 10 мм.
Перед мостами и путепроводами устраивают не менее трех швов расширения без штырей и прокладок, шириной по 6 см каждый, через 15 - 30 м друг от друга. Швы заполняют сильно сжимаемым материалом, например песком, обработанным битумом; вверху шва устанавливают готовую резиновую пустотелую или пористую прокладку высотой 6 см.
2.14. Армирование плит по индивидуальным проектам применяется как вариант при тяжелых нагрузках, при слабых основаниях. Для армирования следует применять арматуру периодического профиля диаметром 8 - 16 мм класса А-II в виде отдельных продольных стержней, длина которых меньше длины плиты на 100 - 200 см, или в виде плоских сеток той же длины с продольной арматурой, со средним расходом ее 2,3 - 3,4 кг на 1 кв. м покрытия.
При армировании краев покрытия в нижней зоне (на высоте 40 мм от нижней плоскости) двумя стержнями (диаметром 10 - 12 мм, А-II) стержни должны быть короче длины плит на 100 см.
Конструкция асфальтобетонных покрытий с цементобетонным
основанием
2.15. Асфальтобетонные покрытия на цементобетонном основании могут быть одно-, двух- и трехслойными. Толщина слоя асфальто- и цементобетона определяется расчетом, но не должна быть менее значений, указанных в табл. 2.3.
Таблица 2.3
-------------T------------T--------------------------------------¬
¦Класс бетона¦ Средняя ¦ Толищина, см, асфальтобетонная h / ¦
¦по прочности¦ прочность ¦ а ¦
¦на растяже- ¦ бетона на ¦ цементобетона h при интенсивности ¦
¦ние при из- ¦ растяжение ¦ b ¦
¦гибе В ¦ при изгибе,¦действия расчетной нагрузки, авт./сут.¦
¦ tb ¦ МПа +-------T-----------T----------T-------+
¦ ¦ ¦ более ¦1000 - 2000¦500 - 1000¦ 100 - ¦
¦ ¦ ¦ 2000 ¦ ¦ ¦ 500 ¦
+------------+------------+-------+-----------+----------+-------+
¦ 0,8 ¦ 1,0 ¦ 18,0 ¦ 18,0 ¦ 17,0 ¦ 17,0 ¦
¦ ¦ ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦
¦ ¦ ¦ 26 ¦ 24 ¦ 23 ¦ 22 ¦
+------------+------------+-------+-----------+----------+-------+
¦ 1,2 ¦ 1,5 ¦ 18,0 ¦ 18,0 ¦ 17,0 ¦ 16,0 ¦
¦ ¦ ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦
¦ ¦ ¦ 24 ¦ 23 ¦ 22 ¦ 21 ¦
+------------+------------+-------+-----------+----------+-------+
¦ 1,6 ¦ 2,0 ¦ 18,0 ¦ 17,0 ¦ 17,0 ¦ 16,0 ¦
¦ ¦ ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦
¦ ¦ ¦ 22 ¦ 21 ¦ 20 ¦ 19 ¦
+------------+------------+-------+-----------+----------+-------+
¦ 2,0 ¦ 2,5 ¦ 18,0 ¦ 18,0 ¦ 18,0 ¦ 16,0 ¦
¦ ¦ ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦
¦ ¦ ¦ 19 ¦ 18 ¦ 17 ¦ 17 ¦
+------------+------------+-------+-----------+----------+-------+
¦ 2,4 ¦ 3,0 ¦ 17,0 ¦ 16,5 ¦ 16,5 ¦ 16,0 ¦
¦ ¦ ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦
¦ ¦ ¦ 19 ¦ 17 ¦ 16 ¦ 16 ¦
+------------+------------+-------+-----------+----------+-------+
¦ 2,8 ¦ 3,5 ¦ 16,5 ¦ 16,0 ¦ 16,0 ¦ 14,0 ¦
¦ ¦ ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦ ---- ¦
¦ ¦ ¦ 17 ¦ 17 ¦ 16 ¦ 16 ¦
L------------+------------+-------+-----------+----------+--------
Примечания. 1. Значения толщины приведены для суточных
колебаний температуры на поверхности асфальтобетона
(цементобетона) А = 15 °С.
п
2. При других суточных колебаниях температуры толщина слоя
асфальтобетона определяется по формуле:
h" = h А / 15;
а а п
цементобетона - по формуле:
_______
h" = h /15 / А .
b b п
3. Значения ожидаемого суточного перепада А приведены в
п
обязательном Приложении 4.
4. В случае, когда основание в течение длительного времени
(но не более одного года с момента укладки) используется для
движения транспорта, его устраивают из бетона класса не менее В 15
(В 2,4) толщиной не менее 20 см.
tb
Допускается применять в основании бетон, уплотняемый укаткой с использованием рационально допустимого срока службы основания в качестве покрытия.
2.16. В цементобетонном основании устраивают швы сжатия через 15 м. Допускается устройство основания без поперечных швов. Перед мостами и у пересечения дорог устраивают не менее трех швов расширения через 10 - 20 м, так же, как и при сооружении монолитных цементобетонных покрытий.
2.17. Для повышения трещиностойкости асфальтобетонного покрытия над поперечными швами в основании рекомендуется армировать асфальтобетон над швами сетками, располагая их симметрично вдоль шва; ширина сеток - 80 - 160 см.
Сетки из стекловолокна или стеклопластика размещают в слое асфальтобетона не ближе 8 см от поверхности покрытия или между слоями. Сетки из стали располагают под нижним слоем двух- и трехслойного асфальтобетонного покрытия.
2.18. Продольные швы в основании устраивают при ширине покрытия более 9 м и на участках с ожидаемыми неравномерными осадками земляного полотна. Продольные швы не армируются.
Ширина слоя основания из цементобетона принимается такой же, как и при строительстве цементобетонных покрытий.
2.19. Кроме асфальтобетона, в качестве верхнего слоя могут применяться сборные плиты и слои поверхностной обработки. Для повышения сцепления верхнего слоя с цементобетонным слоем поверхность последнего должна быть повышенной шероховатости и обработана грунтовкой. Грунтовку наносят на чистую и сухую поверхность цементобетона.
Конструкция колейных покрытий
2.20. Для дорог с интенсивностью движения расчетной нагрузки менее 100 ед./сут. могут применяться колейные покрытия в виде полос бетона, в том числе имеющие слои износа. Толщина колейного покрытия определяется расчетом. Рекомендуемые минимальные толщины приведены в табл. 2.4.
Таблица 2.4
-----------------------------T-----------------------------------¬
¦ Основание ¦Толщина колейного покрытия, см, при¦
¦ ¦ проектном классе бетона ¦
¦ +--------T--------T--------T--------+
¦ ¦ В 15 ¦ В 20 ¦ В 25 ¦ В 30 ¦
+----------------------------+--------+--------+--------+--------+
¦Песчаное ¦ 20 ¦ 19 ¦ 18 ¦ 17 ¦
+----------------------------+--------+--------+--------+--------+
¦Цементогрунтовое, шлаковое, ¦ 18 ¦ 17 ¦ 16 ¦ 16 ¦
¦щебеночное толщиной 14 см ¦ ¦ ¦ ¦ ¦
L----------------------------+--------+--------+--------+---------
Примечание. При классе бетона В 15 - В 20 поперечные швы не устраивают, при классе бетона В 25 - В 30 длина плит составляет 22h.
Поперечные швы в колейных покрытиях устраивают со смещением не менее 30 - 50 см. На песчаном основании в швах ставят штыри - по два стержня диаметром 16 мм длиной 40 см на колею.
Конструкция дорожных одежд со сборными покрытиями
2.21. Дорожные одежды со сборными покрытиями целесообразны на дорогах в северных и труднодоступных районах, в том числе на дорогах нефтяных и газовых промыслов, а также на дорогах промышленных предприятий и сельскохозяйственного назначения I - II дорожно-климатической зоны.
2.22. Проектирование дорожных одежд со сборным покрытием следует производить, как правило, исходя из применения выпускаемых типовых плит, учитывая особенности работы покрытия путем расчета и конструирования основания и стыковых соединений.
Типовые плиты проектируют с учетом возможности их изготовления на одном и том же оборудовании для возможно большего количества сходных расчетных случаев, а в некоторых вариантах и с обеспечением возможности успешной работы при отклонениях от расчетной жесткости основания в меньшую сторону. Типовые плиты проектируют после их опытно-производственной проверки, элементы типовых плит (стыки, надрезы) - после экспериментально-опытной проверки с учетом особенностей технологии изготовления плит и их элементов.
Разработку и применение новых конструкций плит производят с учетом опыта эксплуатации аналогичных конструкций при соответствующем технико-экономическом обосновании.
2.23. Минимальные размеры плит в плане определяют из условия обеспечения устойчивости работы основания под торцами плит, с учетом или без учета работы стыковых соединений, максимальные размеры - из условия работы плит на монтажные нагрузки.
Плиты могут работать в покрытии, в основании, под защитным слоем какого-либо вида или выполнять функции защитного слоя основания повышенной жесткости и прочности, но недостаточной износо- или морозостойкости.
2.24. При строительстве нефтепромысловых и промышленных дорог с интенсивностью движения более 1000 авт./сут. целесообразно применять предварительно напряженные плиты длиной 5 - 6 м и шириной 1,75 - 2,30 м; при меньшей интенсивности движения - ненапряженные сочлененные плиты длиной 4,5 - 5,5 м и шириной 1,75 - 2,30 м.
Для внутрихозяйственных и вспомогательных дорог применимы как предварительно напряженные, так и ненапряженные сочлененные плиты. При этом учитывается, что напряженные плиты могут изготовляться без пропаривания, снижающего морозостойкость бетона, и без металлоемкого оборудования. При работе плит на слабом основании сочлененные плиты армируют двухслойной арматурой. Плиты могут быть ребристыми, ячеистыми, двухслойными или многослойными.
2.25. На боковых поперечных гранях плит предусматривают стыковые соединения, конструкция которых зависит от величины колесной нагрузки, вида основания и конструкции формы или опалубки. Некоторые из конструкций стыковых соединений для предварительно напряженных плит показаны на рис. 2.4, для ненапряженных плит - на рис. 2.5.
На боковых продольных гранях плит предусматривают монтажно-стыковые устройства в виде горизонтальных или вертикальных скоб.
2.26. Для повышения долговечности сборного покрытия на поворотах, в местах примыкания или уширения целесообразно применять "доборные" плиты или плиты-вставки. Эти плиты изготавливают в тех же формах, что и плиты основного размера. Часть монтажных скоб может быть установлена на поверхности этих плит или на их боковых гранях, примыкающих к бортам формы. Монтажные и стыковые устройства при этом сохраняются.
2.27. Основания под сборные покрытия могут устраиваться различных типов (рис. 2.6). Конструкция основания определяется по расчету.
Швы в покрытии можно заполнять в нижней части или на всю высоту раствором, в верхней части - мастикой. Для большей сохранности кромок и для удобства демонтажа плит, работающих на первой стадии при двухстадийном строительстве, швы на первой стадии должны быть заполнены песком.
3. Расчет жестких дорожных одежд
3.1. Дорожные одежды рассчитывают с учетом состава транспортного потока, перспективной интенсивности движения к концу срока службы, грунтовых и природно-климатических условий.
Расчет производят в следующих случаях:
при проектировании дорожных одежд;
при определении возможности разового пропуска тяжелых нагрузок по существующему покрытию;
при определении рациональности новых конструктивных или технологических решений.
Расчет выполняют по предельным состояниям, определяющим пределы работоспособности того или иного элемента конструкции, на основании расчетных схем, используя нормируемые расчетные параметры.
3.2. Расчет ведется путем проверок предварительно назначенной конструкции дорожной одежды:
по прочности верхних слоев дорожной одежды;
по прочности и устойчивости земляного полотна и слоев основания на сдвиг и по накоплению уступов в поперечных швах покрытия;
по устойчивости в продольном направлении покрытия в жаркое время года, по прочности стыковых и монтажных соединений;
по устойчивости дорожной одежды к воздействию морозного пучения;
по способности дренирующего слоя основания отводить влагу в весенний период.
Расчетом определяются толщины покрытия и слоев основания, расстояние между поперечными швами, количество штырей в швах расширения и сжатия.
3.3. Исходные данные для расчета дорожной одежды включают:
параметры дороги (категория, ширина проезжей части, срок службы дорожной одежды до капитального ремонта);
параметры движения (интенсивность, нагрузка);
параметры земляного полотна и условия его работы (тип местности, разновидности грунтов, уровень грунтовых вод);
дорожно-климатическую зону расположения участков дороги.
3.4. Жесткие дорожные одежды рассчитывают с учетом уровня надежности (вероятности безотказной работы конструкции в течение намеченного срока эксплуатации), принимаемой в соответствии с табл. 3.1.
Таблица 3.1
------------------------T------------------T---------------------¬
¦Интенсивность расчетной¦Уровень надежности¦Коэффициент прочнос- ¦
¦ нагрузки, ед./сут. ¦ ¦ти К ¦
¦ ¦ ¦ пр ¦
+-----------------------+------------------+---------------------+
¦Более 1000 ¦ 0,95 ¦ 1,00 ¦
+-----------------------+------------------+---------------------+
¦500 - 1000 ¦ 0,90 ¦ 0,94 ¦
+-----------------------+------------------+---------------------+
¦Менее 500 ¦ 0,80 ¦ 0,87 ¦
L-----------------------+------------------+----------------------
Расчетные параметры подвижной нагрузки
3.5. В качестве расчетной схемы нагружения конструкции колесом автомобиля принимается гибкий круговой штамп диаметром D, передающий равномерно распределенную нагрузку величиной p.
Величины расчетного удельного давления колеса покрытия p и расчетного диаметра D, приведенного к кругу отпечатка расчетного колеса на поверхности покрытия, назначают с учетом параметров расчетных типов автомобилей.
В качестве расчетного типа используют наиболее тяжелый автомобиль из систематически обращающихся по дороге, доля которых составляет не менее 10% (с учетом перспективы изменения состава движения к концу межремонтного срока).
Приведение различных типов автомобилей к расчетному типу и приведение расчетного типа к расчетной схеме нагружения осуществляются в соответствии с указаниями Приложения 1.
Величину p принимают равной давлению воздуха в шинах. Диаметр расчетного отпечатка шины D определяют из зависимости:
__________
/40 х Q
/ расч
D = / ----------, см, (3.1)
пи х p
где:
Q - расчетная величина нагрузки, передаваемой колесом на
расч
поверхность покрытия, кН;
p - давление, МПа.
(Значения D и p для расчетной нагрузки типа А см. Приложение 2.)
3.6. Учет характера действующей нагрузки (кратковременное многократное нагружение, статическое нагружение) осуществляется через принятие соответствующих расчетных значений характеристик конструктивных слоев, а также через введение коэффициента динамичности при назначении величины нагрузки.
3.7. В зависимости от вида расчета конструкции используют различные характеристики, отражающие интенсивность воздействия на нее подвижной нагрузки:
N - перспективную (на конец срока службы) общую среднесуточную интенсивность движения;
N - приведенное к расчетной нагрузке среднесуточное (на конец
p
срока службы) число проездов всех колес, расположенных по одному
борту расчетного автомобиля, в пределах одной полосы проезжей
части (приведенная интенсивность воздействия нагрузки);
SUM N - суммарное расчетное число приложения приведенной
p
расчетной нагрузки к расчетной точке на поверхности конструкции за
срок службы.
3.8. Перспективную общую среднесуточную интенсивность
устанавливают по данным анализа закономерностей изменения объема
перевозок и интенсивности движения при проведении титульных
экономических обследований.
3.9. Величину N приведенной интенсивности на последний год
p
срока службы определяют по формуле:
n
N = f SUM N S , ед./сут., (3.2)
p пол m=1 m mсум
где:
f - коэффициент, учитывающий число полос движения и
пол
распределение движения по ним, определяемый по табл. 3.2;
n - общее число различных марок транспортных средств в составе
транспортного потока;
N - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных
m
средств m-й марки;
S - суммарный коэффициент приведения воздействия на
mсум
дорожную одежду транспортного средства m-й марки к расчетной
нагрузке Q , определяемый в соответствии с Приложением 2.
расч
Таблица 3.2
------------T----------------------------------------------------¬
¦Число полос¦ Значение коэффициента f для полосы с номером от ¦
¦ движения ¦ пол ¦
¦ ¦ обочины ¦
¦ +---------------T-----------------T------------------+
¦ ¦ 1 ¦ 2 ¦ 3 ¦
+-----------+---------------+-----------------+------------------+
¦ 1 ¦ 1,00 ¦ - ¦ - ¦
+-----------+---------------+-----------------+------------------+
¦ 2 ¦ 0,55 ¦ - ¦ - ¦
+-----------+---------------+-----------------+------------------+
¦ 3 ¦ 0,50 ¦ 0,50 ¦ - ¦
+-----------+---------------+-----------------+------------------+
¦ 4 ¦ 0,35 ¦ 0,20 ¦ - ¦
+-----------+---------------+-----------------+------------------+
¦ 6 ¦ 0,30 ¦ 0,20 ¦ 0,05 ¦
L-----------+---------------+-----------------+-------------------
Примечания. 1. На многополосных дорогах допускается
проектировать одежду переменной толщины по ширине проезжей части,
рассчитав дорожную одежду в пределах различных полос в
соответствии со значениями N , найденными по формуле (3.3).
р
2. На перекрестках и подходах к ним (в местах перестройки
потока автомобилей для выполнения левых поворотов и др.) при
расчете одежды в пределах всех полос движения следует принимать
f = 0,50, если общее число полос проезжей части проектируемой
пол
дороги более трех.
3.10. Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки
к точке на поверхности конструкции за срок службы определяют по
формуле:
n
SUM N = f SUM (N К Т 0,7) S k (3.3)
р пол m=1 1m c рдг mсум n
или по формуле:
К
с
SUM N = 0,7N -------- Т k , (3.4)
р p (Т -1) рдг n
сл
q
где:
n - число марок автомобилей;
N - суточная интенсивность движения автомобилей m-й марки
1m
в первый год службы (в обоих направлениях), авт./сут.;
N - приведенная интенсивность на последний год срока службы,
р
авт./сут.;
Т - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих
рдг
определенному состоянию деформируемости конструкции (определяемое
в соответствии с Приложением 6);
k - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения
n
суммарного движения от среднего ожидаемого (табл. 3.3);
K - коэффициент суммирования (см. Приложение 6, табл. П.6.2),
с
определяют по формуле:
Т
сл
q - 1
К = --------, (3.5)
с q - 1
где:
Т - расчетный срок службы;
сл
q - показатель изменения интенсивности движения данного типа
автомобиля по годам.
Таблица 3.3
-------------T---------------------------------------------------¬
¦Тип дорожной¦ Значение коэффициента k при различных категориях ¦
¦ одежды ¦ n ¦
¦ ¦ дорог ¦
¦ +--------T------------T---------T----------T--------+
¦ ¦ I ¦ II ¦ III ¦ IV ¦ V ¦
+------------+--------+------------+---------+----------+--------+
¦Капитальный ¦ 1,49 ¦ 1,49 ¦ 1,38 ¦ 1,31 ¦ - ¦
L------------+--------+------------+---------+----------+---------
Расчет монолитных цементобетонных покрытий
3.11. Расчет проводят путем проверки прочности покрытия по формуле:
расч
R
ри
К <= -------, (3.6)
пр сигма
pt
где:
К - коэффициент прочности, определяемой в зависимости от
пр
категории дороги по табл. 3.1;
расч
R - расчетная прочность бетона на растяжение при изгибе,
ри
определяемая по обязательному Приложению 1;
сигма - напряжения растяжения при изгибе, возникающие в
pt
бетонном покрытии от действия нагрузки, с учетом перепада
температуры по толщине плиты.
Расчетное сопротивление бетона на растяжение при изгибе
определяют по формуле:
расч
R = В х К х К х К , (3.7)
ри tb н.п. у F
где:
В - класс бетона на растяжение при изгибе;
tb
К - коэффициент набора прочности со временем; для бетона
н.п.
естественного твердения для районов с умеренным климатом К
н.п.
= 1,2; для условий сухого и жаркого климата К = 1,0; для
н.п.
пропаренного - К = 1;
н.п.
К - коэффициент усталости бетона при повторном нагружении;
у
-0,063
К = 1,08 х (SUM N ) , (3.8)
у p
где SUM N - суммарное расчетное число приложения приведенной
p
расчетной нагрузки за расчетный срок службы;
K - коэффициент, учитывающий воздействие попеременного
F
замораживания-оттаивания, равный 0,95.
Напряжения растяжения при изгибе определяют по одной из двух расчетных схем, учитывающих условия контакта плиты с основанием и место расположения нагрузки.
Первая расчетная схема применяется для определения толщины покрытия при условии гарантированной устойчивости земляного полотна и отсутствия неравномерных осадок или выпучивания; характеризуется наличием полного контакта плит с основанием под всей площадью плиты. Расчетное место приложения нагрузки в дорожном покрытии - продольный внешний край в центре по длине плиты.
Вторая расчетная схема применяется для определения расстояния между поперечными швами, а также толщины плит в особых условиях для дорог низких категорий при заданной их длине на участках с ожидаемыми неравномерными осадками или неравномерным пучением земляного полотна.
3.12. По первой расчетной схеме напряжения сигма (МПа)
pt
определяются, исходя из решений теории упругости, по следующей
аппроксимирующей зависимости, отражающей наличие контакта плиты с
основанием:
Q х К х 60 х К х К
м усл шт R
сигма = ------------------------ (0,0592 - 0,2137lg(--)), (3.9)
pt 2 l
h х К у
t
где:
Q - расчетная нагрузка, кН;
К - коэффициент, учитывающий влияние места расположения
м
нагрузки; для неармированных покрытий К = 1,5; для покрытий с
м
краевым армированием или площадок с расположением полос наката не
ближе чем 0,8 м от внешнего продольного края покрытия К = 1,0
м
для продольного направления и К = 1,5 для поперечного;
м
К - коэффициент, учитывающий условия работы; К = 0,66;
усл усл
К - коэффициент, учитывающий влияние штыревых соединений на
шт
условия контактирования плит с основанием; при наличии в
поперечных швах штырей К = 1, при отсутствии штырей К = 1,05;
шт шт
h - толщина плиты;
K - коэффициент, учитывающий влияние температурного
t
корабления плит, определяемый по табл. 3.4;
Таблица 3.4
----------T------------------------------------------------------¬
¦Дорожно- ¦ Значения К при толщине плиты, см ¦
¦климати- ¦ t ¦
¦ческая +----T----T----T----T----T----T----T----T----T----T----+
¦зона ¦ 16 ¦ 17 ¦ 18 ¦ 19 ¦ 20 ¦ 21 ¦ 22 ¦ 23 ¦ 24 ¦ 25 ¦ 26 ¦
+---------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
¦II ¦0,95¦0,93¦0,90¦0,87¦0,85¦0,83¦0,80¦0,77¦0,73¦0,70¦0,67¦
+---------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
¦III ¦0,95¦0,93¦0,90¦0,87¦0,84¦0,92¦0,79¦0,76¦0,72¦0,69¦0,66¦
+---------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
¦IV ¦0,94¦0,92¦0,89¦0,86¦0,84¦0,82¦0,78¦0,75¦0,71¦0,68¦0,65¦
+---------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+
¦V ¦0,94¦0,92¦0,89¦0,85¦0,83¦0,81¦0,77¦0,74¦0,70¦0,66¦0,63¦
L---------+----+----+----+----+----+----+----+----+----+----+-----
R - радиус отпечатка колеса;
_________________
R = /Q / 0,1 х пи х р , см, (3.10)
ш
р - давление в шинах, принимаемое равным 0,6 МПа;
ш
l - упругая характеристика плиты, см;
у
__________________________
3 / 2 э 2
l = h /Е (1 - мю ) / 6Е (1 - мю ), (3.11)
у о о
Е и мю - модуль упругости и коэффициент Пуассона бетона,
определяемые по обязательному Приложению 1; мю - коэффициент
о
Пуассона основания;
э
Е - эквивалентный модуль упругости основания.
о
э
Эквивалентный модуль упругости основания Е , как
о
многослойной конструкции, определяется путем последовательного
приведения слоистой системы к двухслойной по формуле:
Е
э i
Е = -----------------------------------------------------, (3.12)
о ___
/i+1
/Е 1,35 х h E
/ общ э i 2 D
0,71/ ---- х arctg(---------) + ---- х -- х arctg -
Е D i+1 пи h
i E
общ
где:
___

3 / i
h = 2 х h /-----, (3.13)
э i i+1

общ
i - номер рассматриваемого слоя дорожной одежды, считая
сверху вниз;
h - толщина i-го слоя, см;
i
i+1
Е - общий модуль полупространства, подстилающего i-й слой,
общ
МПа;
Е - модуль упругости материала i-го слоя, МПа;
i
D - диаметр отпечатка колеса или площадки силового
контактирования верхнего слоя с нижележащим; принимается D = 50
см; для сборного покрытия D = 2а + h или D = 2b + h.
Модули упругости грунтов и материалов слоев, слагающих
основание, определяются по обязательным Приложениям 3 и 4.
Для нескольких значений толщин цементобетонного покрытия
строим график зависимости К = f(h), т.е.:
у
сигма х К
pt пр
К = ----------------. (3.14)
у В х К х К
tb н.п. F
С помощью этого графика определяют толщину покрытия,
соответствующую требуемому К = f(SUM N ).
у p
3.13. При второй расчетной схеме при опирании на основание в
ее центральной части по длине полудлина плиты А (см) определяется
по формуле:
расч 2
А = 4(R + R х B h / 60К Q), (3.15)
ри с
а толщина плиты h (см) на основе формул (3.6) и (3.15):
_______
/60К Q
/ с
h = /--------- (А / 4 - R), (3.16)
расч
В х R
ри
где:
Q - в кН, h, А и В - в см;
В - полуширина плиты, см;
А >= В;
К - коэффициент скорости потери ровности основания, при
с
ожидаемой общей просадке основания (земляного полотна) более 15 см
К = 1,2, в остальных случаях К = 1.
с с
Расчет параметров конструкций и элементов
деформационных швов
3.14. Необходимость устройства швов расширения определяется
доп
исходя из допустимых температурных напряжений сжатия сигма
t
(МПа), которые для оценочных расчетов можно принять равными:
доп _________
сигма = 0,031/Е гамма h (3.17)
t
или
доп
сигма ~= А h, (3.18)
t t
где:
гамма - плотность материала плиты, т/куб. м;
h - толщина плиты, м;
А = 19 МПа/м.
t доп
Из условия сохранения прочности бетона в зоне швов сигма не
t
должно превышать 2В .
tb
3.15. Из условия прочности швы расширения устраивают, если
доп ф
допустимые напряжения сигма будут меньше фактических сигма
t t
(МПа), определяемых по формуле:
ф
сигма = альфа Е х (Т - Т ), (3.19)
t макс исх
где:
альфа - коэффициент линейной температурной деформации бетона,
1/°С;
альфа = 0,00001 1/°С;
Т , Т - максимальная и исходная температура бетона в
макс исх
середине по толщине плиты, °С (см. табл. 4.12 обязательного
Приложения 4).
3.16. Расстояние L (м) между швами расширения
расш
определяется по формуле:
Е х дельта"
пр
L = --------------------, (3.20)
расш h
ф пр
сигма - сигма" ---
t пр h
где:
дельта" - деформация сжатия прокладки шва расширения, м;
пр
дельта" = В х сигма" / Е , (3.21)
пр пр пр пр
В - ширина прокладки, м;
пр
Е - модуль упругости прокладки, МПа; для деревянных
пр
прокладок Е = 8 МПа;
пр
сигма" - обжатие шва расширения (напряжение при сжатии), МПа,
пр
для деревянных прокладок мягких пород сигма" = 2 МПа;
пр
h - высота прокладки, м;
пр
h = h - 0,04 (м). (3.22)
пр
3.17. Диаметр d (см) штырей в швах вычисляют по формуле:
шт
______________
/ 10 х Р
/ шт
d = /----------------, (3.23)
шт А х R х n х К
d и d
где:
Р - часть расчетной нагрузки на колесо, воспринимаемой
шт
штыревым соединением;
омега
шт
Р = 0,9Q (1 - -------), (3.24)
шт омега
пл
омега - податливость штырей при нагружении, мм; для швов
шт
сжатия омега = 1,5 мм, для швов расширения омега = 2 мм;
шт шт
омега - расчетный прогиб края плиты от действия нагрузки,
пл
мм; для песчаного и щебеночного основания омега = 5 мм, для
пл
цементогрунтового основания омега = 3 мм;
пл
А - коэффициент длины зоны обжатия бетона в месте входа в
d
него штыря; для швов сжатия А = 3, для швов расширения А = 1,5;
d d
R - средняя прочность бетона на сжатие, МПа; допускается
и
принимать R ~= 8В ;
и tb
n - количество штырей на полосе наката или на длине l ;
у
К - коэффициент запаса, равный 0,75.
d
3.18. Длина штырей составляет 20d плюс допуск, равный 5 см,
плюс прибавка на установку температурного колпачка (5 см) и на
ширину шва (3 см для швов расширения).
Диаметр штырей в продольных швах определяется из требуемой
площади поперечного сечения F (кв. см/м) арматуры:
а
0,2 х B х h х гамма (f + i)
F = ---------------------------, (3.25)
а R
s
где:
f - коэффициент трения-сцепления плиты с основанием;
принимается f = 1,5;
i - поперечный уклон, доли единицы; i = 0,05;
R - расчетное сопротивление арматуры по СНиП 2.03.01-84,
s
кгс/кв. см;
B, h - в см; гамма - в т/куб. м.
Длина гладких штырей в продольных швах равна 40d + 5 см, из
шт
стержней периодического профиля - 35d + 5 см, при диаметре
шт
шпилек для крепления штырей 8 - 10 мм и при надежной приварке их
к штырям - 22d + 5 см.
шт
Обеспечение герметизации швов бетонных покрытий
3.19. Расчетную величину деформативности эпсилон (%) в
т.г.
конструкции без армирования швов, при которой материал герметика
деформируется без разрыва, определяют по формуле:
_____________________________________________
/ 2 2
[/(бета + n х l х альфа х ДЕЛЬТА Т) + омега -
п
эпсилон = -------------------------------------------------
т.г. бета
п
- бета ] х 100
п
--------------, (3.26)
где:
эпсилон - относительное удлинение или деформативность
т.г.
герметика (заполнителя паза шва) при максимальном растягивающем
напряжении, %;
бета - ширина паза шва;
п
n - коэффициент, учитывающий несрабатывание швов сжатия и
объединение плит в плиту большего размера; n = 2 пл.; n = 3; n =
4; n = 5 и т.д., определяется на момент производства герметизации
швов;
альфа - коэффициент линейной температурной деформации бетона,
-1
(°С );
ДЕЛЬТА Т - температурные изменения серединного слоя плиты в
расчетный период времени, °С;
омега - прогиб (вертикальные смещения) плиты покрытия при
расположении расчетной колесной нагрузки в расчетном месте по
длине поперечного шва; определяется любым из методов расчета плит
на упругом основании; величина прогиба также может быть определена
непосредственно перед герметизацией с помощью пробного
зондирования, контрольной прокаткой автомобиля.
Полученную (требуемую) величину деформативности эпсилон
т.г.
сравнивают с предельной величиной деформативности материала,
герметизирующего шов, эпсилон по условию:
п.г.
эпсилон <= эпсилон , (3.27)
т.г. п.г.

где эпсилон должна соответствовать предельной
п.г.
относительной деформации растяжения в условиях расчетной
температуры окружающей среды в районе расположения дороги в период
наиболее холодных суток наиболее холодного периода года,
назначаемых по СНиП 23-01-99 "Строительная климатология".
При армированных швах сжатия:
n х l х альфа х ДЕЛЬТА Т х 100
эпсилон = ------------------------------. (3.28)
т.г. бета
п
Расчет асфальтобетонных покрытий с цементобетонным
основанием
3.20. Толщину слоя покрытия с цементобетонным основанием
рассчитывают из условия прочности:
расч
R
ри
К <= ---------------, (3.29)
пр сигма + сигма
р t
где сигма - вычисляется по формуле (3.9) при К = 1, при К ,
р t м
определяемом исходя из условий эксплуатации и пояснений к этому
коэффициенту (см. п. 3.12).
Толщина слоя при этом определяется в зависимости от величины
сцепления между слоями асльфато- и цементобетона.
При гарантированном надежном во времени сцеплении учитывается
совместная работа слоев на изгиб, при которой расчетная или
эквивалентная толщина слоя:
__

3 / а
Н = h + h / ---, (3.30)
э а Е
где:
h - толщина нижнего слоя из цементобетона;
h - толщина верхнего слоя из асфальтобетона;
а
Е - расчетный эквивалентный модуль упругости асфальтобетона
а
(см. обязательное Приложение 4).
Если сцепление верхнего слоя с нижним или работа верхнего слоя на изгиб не гарантируется, то расчетную толщину принимают равной толщине нижнего слоя из цементобетона h, но при этом радиус отпечатка колеса увеличивается на толщину верхнего слоя.
При работе нижнего слоя без верхнего в течение более 2 месяцев расчет ведут как для однослойного покрытия с учетом повторности нагружения в течение срока службы без верхнего слоя.
При устройстве бетонного основания, технология которого предусматривает уплотнение способом укатки, длину плит назначают равной 15 м, продольный шов предусматривают при ширине покрытия 9 м и более. Все швы устраивают без штырей.
3.21. Напряжение сигма от перепада температур по толщине
t
нижнего цементобетонного слоя определяют по формуле:
альфа х Е х ДЕЛЬТА t
б
сигма = ---------------------, (3.31)
t 2
где:
_____ _____
/омега /омега
-h / ----- -h / -----
а 2а 2а
ta tб
ДЕЛЬТА t =

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ УЧАСТНИКАМ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА ПО СОХРАНЕНИЮ ВЕЩНОЙ ОБСТАНОВКИ И ВЕЩЕСТВЕННЫХ ДОКАЗАТЕЛЬСТВ В ХОДЕ ВЕДЕНИЯ БОЕВЫХ ДЕЙСТВИЙ, НАПРАВЛЕННЫХ НА СПАСЕНИЕ ЛЮДЕЙ, ИМУЩЕСТВА И ЛИКВИДАЦИЮ ПОЖАРА (утв. ГУГПС МЧС РФ 03.12.2003)  »
Постановления и Указы »
Читайте также