5.4. Выбор типа поперечного профиля дорожной одежды

В зависимости от материала покрытия, ширины проезжей части и обочин, условий организации строительства и других факторов необходимо выбрать один из типовых поперечных профилей дорожной одежды. Выбираем серповидный профиль одежды на однополосных грунтовых дорогах.

5.4.1. Расчет дорожной одежды

Проектирование дорожной одежды заключается в установлении оптимального количества слоев, определении расчетных характеристик материалов, расчете и технико-экономическом анализе выбранных конструкций.

5.4.2. Определение приведенной интенсивности движения

Расчетная нагрузка, применяемая при расчете дорожных одежд лесовозных дорог, является нагрузкой группы В соответствии со СНиП 2.05.02-85 «Автомобильные дороги. Нормы проектирования».

Интенсивность движения – это количество автомобилей, проходящих в сутки по одной наиболее загруженной полосе. Приведенная суточная интенсивность движения определяется по формуле:

N_р = f_пол* δ* ,(5.1)

где f_пол – коэффициент, учитывающий число полос движения; при количестве полос 1 принимаем f_пол = 1,0;

δ – коэффициент, учитывающий движение по грузовой полосе в порожнем направлении; для однополосных дорог δ = 1,15;

Q_лет – объем вывозимого леса за летнее-осенний период;

Принимаем Q_лет = 0,4*Q_год = 0,45*60000 = 27000 м³;

Q_год – годовой объем вывозки, м³;

Т_лет – продолжительность летне-осеннего периода, Т_{лет =} 135 сут;

S_сум – суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства к расчетной нагрузке, S_сум = 1,79;

М_пол – полезная нагрузка на автопоезд, м³.

М_пол = (5.2)

где q_а – грузоподъемность автомобиля, т;

q_р- грузоподъемность прицепа, т;

φ – объемная масса древесины, т/м³.

м³.

N_р = авт./сут.

Требуемый модуль упругости дорожной одежды находится по номограмме. При интенсивности движения 14 авт./сут. требуемый модуль упругости дорожной одежды Е_тр=140 МПа.

5.4.3. Расчет толщины конструктивных слоев дорожной одежды

Дорожные одежды с покрытиями переходного типа рассчитывают на воздействие подвижных нагрузок по двум критериям: сопротивление упругому прогибу всей конструкции и сопротивление сдвигу в подстилаемом грунте и слоях дорожной одежды.

Расчет дорожной одежды заключается в определении необходимой толщины как всей одежды в целом, так и отдельных ее слоев.

В качестве основного показателя, характеризующего прочность (деформативные свойства) дорожно-строительных материалов, грунтов и дорожной одежды, принят модуль упругости.

Назначаем конструкцию дорожного покрытия, которая представлена на рис. 5.1. Слои в конструкции размещены по убывающей прочности материалов, при этом отношение модулей упругости смежных слоев конструкции не должно превышать 5…6.

Тип покрытия лесовозной дороги – переходный.

2

1

Рис.5.1. Двухслойная конструкция дорожной одежды:

первый слой – песок; второй слой – щебень; вид грунта – суглинок

Принимаем модуль упругости грунта основания Е_о = 47 МПа и модуль упругости песка Е₁=100 МПа;

Применительно к двухслойной схеме расчет толщины слоев ведется в следующем порядке:

- принимаем толщину слоя песка h₁ = 400 мм и вычисляем отношения

и , (5.3)

где Д – диаметр следа колес, Д = 500 мм;

- по номограмме для определения общего модуля упругости двухслойной системы определяем величину с₁ = 0,7;

- из отношения определяем общий модуль упругости, эквивалентный по сопротивляемости подстилающему слою и слою щебня толщиной h₁ = 370 мм.

МПа (5.4)

- составляем отношения для вышележащего слоя:

; , (5.5)

где Е₂ = 350 МПа.

По номограмме на пересечении горизонтальной при её значении, равном а’ и кривой при значении b’ находят точку, которой со­ответствует вертикальная линия с отношением , С’=0,68

- из отношения определяем толщину верхнего слоя;

см. (5.6)

h= h₁ + h₂ =74 см. (5.7)