ВСН 197-91 (558407), страница 14
Текст из файла (страница 14)
= 1 ‑ 0,25 = 0,75,
= 1,5;
= 1,3.
По табл. 8 Норм находим А1 = 2,11; А2 = 9,44; А3 = 10,80.
Тогда
qдоп =
(0,75×2,11×1,44×1,65+1,5×9,44×1,65×0,14 +
+ 1,3×10,80×0,50) = 16,60 т/м2 = 0,166 МПа.
По формуле (60) Норм определяем коэффициент нагруженности основания:
По формуле (58) при
= 5,7 (см. табл. 9) Норм и Npt = 2000×80´ ´ 2 = 320×103 авт. определяем величину накапливаемых уступов между плитами:
Как вариант, определяем, что при наличии стыковых соединений (тст = 0,7 и Кд = 1,6) при qрасч = 0,0952 МПа;
Указанную величину
уменьшают при применении подшовных деревянных подкладок и при использовании в основании геотекстиля.
Определение требуемого эквивалентного модуля упругости основания и его толщины на второй стадии строительства.
Расчетный срок службы до стабилизации основания 10 лет. Модуль упругости бетона Е = 29000 МПа. Модуль упругости песчаного основания 100 МПа.
По формулам (32) — (34) находим:
на уровне низа укрепленного основания (толщиной 16 см)
Расчетное давление под углом плиты равно (стыки не работают) по формуле (53).
При прежних значениях п и А по формуле (56) Норм
qдоп =
(0,75×2,11×1,575×1,65+1,5×9,44×1,65×0,30 +
+ 1,3×10,80×0,50) = 21,2 т/м2 = 0,212 МПа.
Как видим qрасч < qдоп, и поэтому устойчивость основания против сдвига обеспечена.
При условии, что цементогрунт работает на изгиб при Дш = 50 см и Д = 2а + h = 58 + 14 = 72 см, по формуле (3) прил. 2 получим
В этом случае
При Кд = 1,5 и N = 1,6×106 по формуле (58) Норм
что находится в допустимых пределах.
При выравнивающем слое из цементобетонной смеси Кд = 1,1 и
= 0,232 см.
При условии, что укрепленное основание на изгиб не работает, определяем
по формулам (1) и (2) прил. 2, при hо = 16 см; Eцг = 400 МПа; Езп = 100 МПа; hэ = 28 см; Д = 58 + 16 = 74см:
В этом случае при песчаном выравнивающем слое
увеличится до 0,384 см и при выравнивающем слое из цементопесчаной смеси — до 0,281 см.
Проверка по условию устойчивости на сдвиг по ВСН 46-83 для песчаного основания с Езп = 100 МПа.
По рис. 3.5 ВСН 46-83 при Д = 58 м, h = 14 см;
c учетом работы в зоне швов (табл. 11) Eрасч = 1660 МПа,
= 0,24;
= 16,6;
j = 38°,
= 0,062 (см. рис. 3.5, ВСН 46-83)
tн = р×
= 0,0242 МПа; tв = ‑0,0015 МПа.
В итоге Такт = 0,0242 ‑ 0,0015 = 0,0227 МПа.
При K1 = 0,6; К2 = 0,7; К3 = 5,0.
Тдоп =0,5×5×0,6×0,7 = 0,01×05 МПа;
что меньше Кпр. Отсюда видно, что устойчивость по сдвигу в упругой стадии не соблюдена.
Приложение 4
Рекомендуемое
ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ КОНСТРУКЦИИ ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД
Рациональные конструкции жестких дорожных одежд, а иногда и рациональная технология их изготовления определяются по следующим показателям:
приведенной стоимости (стоимости, отнесенной к сроку службы покрытия);
стоимости технологического оборудования, отнесенной к стоимости дорожной одежды;
трудоемкости;
сроку строительства;
материалоемкости;
объему привозных материалов и объему фондируемых или дефицитных материалов.
А. Определение стоимости конструкций
Стоимость конструкции определяется как сумма стоимостей материалов (См), оборудования (Соб) и строительных работ (Ср):
Ск = См + Соб + Ср, (1)
где См = Vщ × Цщ + Vп × Цп + Vц × Цц + Vд × Цд + Vа × Ца; (2)
Vщ, Vп, Vц Vд, Vа — объем соответственно щебня, песка, цемента, добавок и асфальтобетона на единицу продукции, например на 1 км дорожной одежды; Цщ, Цп, Цц, Цд, Ца — деньги этих же материалов франко-база;
Цт.об, Lт.об — цена технологического оборудования и его ресурс в километрах покрытия; Ца.тр и Lа.тр — цена автомобилей, вывозящих материалы с базы на трассу, и их ресурс в километрах покрытия;
Ср = åЗp × nр;
Зр и nр — заработная плата по разрядам и количество человеко-дней по разрядам на 1 км.
Б. Определение приведенной стоимости дорожной одежды
Приведенная стоимость Спр (стоимость, отнесенная к сроку службы покрытия) определяется по формуле
где Тпрог — прогнозируемый срок службы покрытия до проведения капитального ремонта или до заранее условленного 100%-го износа покрытия по ряду параметров — ровности, величине уступов между плитами, трещино- и морозостойкости (морозному шелушению).
При отсутствии данных по качеству выполнения дорожно-строительных работ величина Тпрог принимается для цементобетонных покрытий с высокой интенсивностью движения (1000 и более расчетных циклов нагружения в сутки) не менее 25 лет, для покрытий с меньшей интенсивностью — не менее 15 лет, для асфальтобетонных покрытий на бетонном основании — не менее 15 лет и для сборных покрытий в Западной Сибири, не закрытых защитными слоями, — не менее 12 лет.
Если данные по качеству строительства дорог в аналогичных условиях имеются, то для дорожной одежды с цементобетонным покрытием
Тпрог = Тмакс × Куст × Кст × Кров × Кт × Кп × Кмрз,
где Тмакс — максимально возможная долговечность, которую для оценочных расчетов можно принять равной 40 годам;
Куст — коэффициент, учитывающий влияние строительных уступов в поперечных швах;
— средняя высота уступов между плитами сразу же после строительства (данные толчкомера, деленные на количество поперечных швов на 1 км покрытия, или данные непосредственных замеров);
— предельно-допустимая величина уступов, принимаемая равной 2 см,
Кст — коэффициент, учитывающий влияние стыковых соединений;
и
— фактическая и требуемая по расчету прочности стыковых соединений;
Кров — коэффициент, учитывающий влияние осадки земляного полотна в процессе эксплуатации;
Кров = 1 — 0,02уост;
уост — ожидаемая полная осадка земляного полотна;
Кr — коэффициент, учитывающий влияние перегруженности основания;
и
— фактически достигаемый и требуемый по расчету эквивалентные модули упругости основания;
Кп — коэффициент перегруженности покрытия;
hф и hп — фактическая (средняя по участкам) и проектная толщины покрытия;
Кмрз — коэффициент морозостойкости (долговечности) бетона:
Fф — фактическая морозостойкость бетона; определяют испытаниями или для оценочных расчетов на основе состава бетона по формуле (считая, что качество материалов отвечает нормам)
vв.в — фактическое количество вовлеченного воздуха; % массы цемента;
Кодн — коэффициент однородности; при уплотнении бетона поверхностными вибраторами Кодн = 0,33, глубинными вибраторами с удалением цементного молока с поверхности покрытия — Кодн = 0,50; mусл — коэффициент, учитывающий условия эксплуатации; при использовании в первый год эксплуатации для борьбы с гололедом хлористых солей, или при воздействии на бетон органических кислот, или при незаполненных швах mусл = 0,5; в остальных случаях mусл = 1,0;
Fтp — требуемая морозостойкость бетона.
В. Определение стоимости и приведенной стоимости технологического оборудования
Стоимость технологического оборудования рассчитывают по формуле (3), а его приведенная стоимость
— по формуле
Г. Определение трудоемкости
Трудоемкость С (чел.-дн) вычисляют по формуле
Стр = åСоп, (12)
где Соп — трудоемкость отдельных операций.
Для оценки трудоемкости определяют относительную трудоемкость
или выработку на одного рабочего
Д. Определение материалоемкости
Минимум материалоемкости устанавливают путем сравнения альтернативных конструкций, уже определенных как рациональные по другим показателям. Этими альтернативными конструкциями могут быть:
цементобетонное и асфальтобетонное покрытия;
покрытия на разных видах основания (с учетом применения в зависимости от жесткости основания разных по конструкции и по стоимости бетоноукладчиков);
асфальтоцементобетонные покрытия с применением разных по составу верхних асфальтобетонных и нижних цементобетонных слоев;
цементо- и асфальтобетонные покрытия с разным расстоянием между поперечными и продольными швами;
сборные покрытия из плит различной конструкции (разной толщины, длины и ширины, с наличием надрезов в сочлененных плитах для экономии арматуры);
цементобетонные покрытия различной морозостойкости (с разным количеством воздухововлекающих добавок) и пр.
Большое разнообразие сравниваемых вариантов и зависимостей позволяет рекомендовать для определения оптимума расчетные зависимости Норм и подсчет расходов материалов исходя из данных соответствующих инструкций и рекомендаций. При этом следует обратить внимание на объемы привозных и фондируемых материалов, на влияние, оказываемое последними на долговечность конструкции.
Е. Общие рекомендации по выбору рациональных вариантов конструкции жестких дорожных одежд
При выборе рациональных вариантов конструкций дорожных одежд следует ориентироваться прежде всего на создание долговечных конструкций, так как стоимость сравниваемых видов конструкций отличается по вариантам в меньшей степени, чем приведенная к сроку службы, а последняя является объективным показателем для оценки экономичности дорожного строительства в целом и определения максимально возможной протяженности дорожной сети для данного уровня финансирования.















