Конструирование и принципы расчета дорожных одежд(ДО)

Проектирование дорожной одежды представляет собой процесс конструирования и расчета дорожной конструкции на прочность, морозоустойчивость, дренирующую способность.

Дорожная одежда работает в сложных условиях, подвергаясь постоянному воздействию различных нагрузок от автомобилей, природных факторов.

Конструирование ДО заключается в назначении типа покрытия, выборе материалов для устройства слоев ДО и размещение их в конструкции в такой последовательности, чтобы наилучшим образом проявлялись их прочностные и деформативные способности, в назначении кол-ва слоев и их предварительной толщины.

Разрабатываются несколько вариантов ДО с последующим их экономическим сравнением по приведенным затратам.

Согласно СНиП «Автомобильные дороги» все дорожные одежды классифицируют на 4 основных типа: (зависит от категории а/д)

ü Капитальные (асфальтобетонные, ж/б, армобетонные сборные, монолитные цементобетонные покрытия);

ü Облегченные (асфальтобетонные, из щебня, гравия, песка, обработанных вяжущими);

ü Переходные (щебеночные, гравийные, из грунтов, каменных материалов, обработанных вяжущими);

ü Низшие (из грунтов, укрепленных добавками).

Все ДО по характеру работы под нагрузкой разделяются на жесткие и нежесткие

Жесткие ДО характеризуются тем, что они обладают сопротивлением изгибу и модулем упругости, практически не зависящими от температуры, влажности, скорости нагружения. К ним относятся: монолитные цементобетонные покрытия, асфальтобетонные на основаниях цементобетона, ж/б.

Нежесткие ДО представляют собой слоистые конструкции, материал которых зависит от температуры, влажности, режима загружения, либо не сопротивляется растяжению при изгибе. К ним относятся: асфальтобетонные, покрытия из каменных материалов.

Дорожная одежда состоит из основания и покрытия.

Покрытие формируется из слоя износа и несущего слоя.

Слой износа непосредственно воспринимает нагрузки от транспорта и атмосферные воздействия, поэтому он должен обладать значительной механической прочностью (на истирание, сжатие и удар), а также водонепроницаемостью и теплоустойчивостью.

Функции несущего слоя заключаются в восприятии давления от слоя износа, его распределении и передаче основанию. Материал несущего слоя должен обладать достаточно большим внутренним сцеплением, чтобы существенно сократить величину напряжений, воспринимаемых от слоя износа и распределить нагрузку по возможно большей площади основания.

Основания – от их материала требуется достаточная механическая прочность и хорошая связность для доведения нагрузок до небольших величин, которые могут быть восприняты подстилающим грунтом. Так как основание непосредственно укладывается на грунт, то при неблагоприятных грунтах вводится обычно песчаная или шлаковая дренирующая подушка.

Дорожная одежда состоит из основания и покрытия. В свою очередь покрытие формируется из слоя износа и несущего слоя. Различные условия работы конструктивных слоев дорожной одежды предопределяют использование для них различных материалов.

Слой износа непосредственно воспринимает нагрузки от транспорта и атмосферные воздействия, поэтому он должен обладать значительной механической прочностью (на истирание, сжатие и удар), а также водонепроницаемостью и теплоустойчивостью.

Функции несущего слоя заключаются в восприятии давления от слоя износа, его распределении и передаче основанию. Материал несущего слоя должен обладать достаточно большим внутренним сцеплением, чтобы существенно сократить величину напряжений, воспринимаемых от слоя износа и распределить нагрузку по возможно большей площади основания.

От материала, применяемого в основании, требуется достаточная механическая прочность и хорошая связность для доведения нагрузок до небольших величин, которые могут быть восприняты подстилающим грунтом. Так как основание непосредственно укладывается на грунт, то при неблагоприятных грунтах вводится обычно песчаная или шлаковая дренирующая подушка. Основание – это несущая часть дорожной одежды и может состоять из нескольких слоёв. Воспринимает нагрузку от покрытия и перераспределяет её на несущий слой. Подстилающий слой воспринимает нагрузку от основания на земляное полотно и служит для защиты дорожной одежды от инфильтрации воды (крупный и среднезернистый песлок).

Расчет ДО

ДО рассчитывают с учетом состава и интенсивности перспективного движения.

Расчет нежестких ДО осуществляют по следующим критериям критериям:

ü допускаемому упругому прогибу;

ü сдвигу в подстилающем грунте и слабосвязных материалов конструктивных слоев;

ü прочности слоев из монолитных материалов на растяжение при изгибе;

ü по морозоустойчивости.

Расчет жесткой ДО-По 3 предельным состояниям:

· несущей способности;

· деформациям;

· трещинообразованию