147426 (Проектирование автомобильных дорог)
Описание файла
Документ из архива "Проектирование автомобильных дорог", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "транспорт" из , которые можно найти в файловом архиве . Не смотря на прямую связь этого архива с , его также можно найти и в других разделах. Архив можно найти в разделе "курсовые/домашние работы", в предмете "транспорт" в общих файлах.
Онлайн просмотр документа "147426"
Текст из документа "147426"
Министерство образования и науки Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»
Автотранспортный факультет
Кафедра «Организация и безопасность движения»
Проектирование автомобильных дорог
Барнаул – 2009
Задание
Требуется запроектировать дорожную одежду при следующих исходных данных:
– дорога располагается во II дорожно-климатической зоне, в Новосибирской области;
– категория основной автомобильной дороги – I;
– категория примыкающей автомобильной дороги – III;
– заданный срок службы дорожной одежды Тсл = 15 лет;
– заданная надежность Кн = 0,98;
– приведенная к нагрузке типа А1, интенсивность движения на конец срока службы:
– основной автомобильной дороги 10000 авт/сут;
– примыкающей автомобильной дороги 2000 авт/сут;
– тип дорожной одежды капитальный;
– приращение интенсивности q = 1,05;
– грунт рабочего слоя земляного полотна – супесь пылеватая с расчетной влажностью 0,7 WТ, относится к сильнопучинистым грунтам;
– материал для основания – щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом марки 20;
– высота насыпи составляет 1,3 м, толщина дорожной одежды – 0,69
– схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна – III;
– глубина залегания грунтовых вод – 1,4 м.
– угол примыкания второстепенной дороги – 1140
Расчет на прочность
Вычисляем суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки за срок службы по формуле:
, (1)
где Кс = 29,8 – коэффициент суммирования;
Трдг = 145 дней – расчетное число расчетных дней в году (Приложение 6);
Кn = 1,49 – коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого (таблица. 3.3) [3]
– приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт/сут;
- расчетный срок службы (Приложение 6, таблица П. 6.4); [3];
q – показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.
Для основной дороги:
авт.
Для примыкающей:
авт.
Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров. За основу принимаем типовой проект для II дорожно-климатической зоны, приведенный с учетом местных условий.
Для расчета по допускаемому упругому прогибу (Приложение 2 таблица П. 2.5, Приложение 3 таблица П. 3.2 и Приложение 3 таблица П. 3.9); [3]
Таблица 3.1 – Расчетные параметры
| № | Материал слоя | h слоя, см | Расчет упругому прогибу, Е, МПа | Расчет по усл сдвигоустойчив., Е, Па. | Расчет на напряжение при изгибе | |||
| Е, МПа | R0, МПА | α | m | |||||
| 1 | Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90 | 8 | 3200 | 1800 | 4500 | 9,80 | 5,2 | 5,5 |
| 2 | Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90 | 11 | 2000 | 1200 | 2800 | 8,00 | 5,9 | 4,3 |
| 3 | Асфальтобетон высокопористый на БНД 60/90 | 20 | 2000 | 1200 | 2100 | 5,65 | 6,3 | 4,0 |
| 4 | Слой из щебня, устроенного по способу пропитки вязким битумом | 30 | 450 | 450 | 450 | - | - | - |
| 5 | Песок пылеватый W0 = 0,70Wm | - | 72 | 72 | 72 | - | - | - |
Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рисунок 3.1; [3]
1) 
(2)
по Приложению 1 таблица П. 1.1 р = 0,6 МПа, D = 37 см
(3)
(4)
МПа
2) 
; 
; 
МПа
4) 
; 
; 
=0,36*2000=720 МПа
5) Требуемый модуль упругости определяем по формуле:
Етр = 98,65 [lg(Np) – 3,55] (5)
Для основной дороги:
Етр = 98,65 [lg 26050884 – 3,55] = 381 МПа.
Для примыкающей:
Етр = 98,65 [lg 5210177 – 3,55] = 312 МПа.
6) Определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:
– для основной дороги:
– для примыкающей:
Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу – 1,30 (таблица 3.1). [3]
Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу, как для примыкающей так и для основной автомобильных дорог.
Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустройчивости в грунте.
Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:
(6)
Для определения 
предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.
В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (супесь пылеватая) со следующими характеристиками: (при W = 0,7 
= 26050884 авт.) 
= 72 МПа (табл. П. 2.5), 
= 
и с = 0,004 МПа (табл. П. 2.4.)
Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П. 3.2 [3] при расчетной температуре плюс 20
МПа (7)
По отношениям 
и 
и при = с помощью номограммы (рис. 3.3.) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки: = 0,018 МПа.
Таким образом: Т = 0,018 *0,6 = 0,0108 МПа.
Предельное активное напряжение сдвига 
в грунте рабочего слоя определяем по формуле:
, (8)
где 
= 0,004 МПа, 
= 1,0.
– сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), принимаемое с учетом повторности нагрузки (Приложение 2, табл. П. 2.6 или табл. П. 2.8);
k – коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания.
- глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;
– средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см;
= 8 + 11 + 20 + 30 = 69 см.
=
(Приложение 2 табл. 2.4.), = 0,002 кг/см
, (9)
где 0,1 – коэффициент для перевода в МПа.
= 1,29, что больше 
=1,00 (табл. 3,1).
Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.
Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.
Действующие в песчаном слое основания активное напряжение сдвига вычисляем по формуле:
(10)
Для определения 
предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.
Нижнему слою модели присваивают следующие характеристики: 
МПа (п. 2.4); = и с =0,004 МПа таблица (П. 2.4) [3];
Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущие, назначаем по таб. П 3,2 при расчетной температуре +20 С (таблица. 3,5). [3];
МПа (11)
По отношениям и 
и при 
с помощью номограммы (рис. 3.2) находим удельное активное напряжение сдвига:
МПа
Таким образом: Т=0,022*0,6=0,0132 МПа
Предельное активное напряжение сдвига 
в песчаном слое определяем по формуле, где 
МПа, 
(таб. П. 2.6)
По таблице (3.1) [3] 
, следовательно условие по сдвигоустойчивости в песчаном слое основания выполнено.
Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.
Расчет выполняем в следующем порядке:
а) Приводим конструкцию к двухслойной модели. Где нижний слой модели – часть конструкции расположенная ниже пакета асфальта бетонных слоев, т.е. щебеночное основание и грунт рабочего слоя. Модуль упругости нижнего слоя модели определяем по номограмме рис. 3.1 как общий модуль для двухслойной системы.
МПа
К верхнему слою относятся все асфальтобетонные слои.
Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле:
