Задача №7. Определить толщину дренирующего слоя и проверить условие морозоустойчивости дорожной одежды.
Исходные данные:
1. Район строительства – Витебский район
2. Коэффициент фильтрации материала дренирующего слоя – 5 м/сутки
3. Общая толщина слоев дорожной одежды с учетом дренирующего слоя 85 см.
4. Грунт земляного полотна – суглинок.
5. Категория дороги – 3.
6. Материал дренирующего слоя – песок крупный.
Решение:
Для решения задачи преподаватель выдает номограмму (рис. 1.8.1), карту (рис. 1.13..1) и таблицу 1.8.1.
Полную толщину дренирующего слоя дорожной одежды hп (м) определяют по формуле (1.8.1):
hп=hm∙b∙Кс+hзап,
где hm - толщина слоя, определяемая по номограмме (рис. 1.8.1) в зависимости от коэффициента фильтрации материала дренирующего слоя (Кф) и объема воды, поступающей в основание проезжей части за сутки (q), м (табл. 1.8.1);
b - коэффициент, зависящий от длины пути фильтрации воды, равный 0,4 для дороги III категории.
Кф – коэффициент фильтрации материала дренирующего слоя.
hзап - дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала и равная:
0,18-0,20 м…………………………………пески мелкие.
0,14-0,15 м…………………………………пески средней крупности;
0,10 - 0,12 м……………………………… пески крупные;
Кс - коэффициент, учитывающий снижение фильтрационных свойств материала фильтрующего слоя в процессе эксплуатации дорог.
Витебский район относится к первому дорожно- климатическому району. Тогда по табл. 1.8.1 значениеq составит 6 л/м2сутки. По номограмме (рис.1. 8.1) найдем значение hm, которое составит 53 см. Окончательно толщина дренирующего слоя составит;
hп = 53*0.4*1.1+10 = 33 см.
Проверим критерий морозостойкости дорожной одежды (1.13.1).
Требуемую толщину дорожной одежды определим по рис.1.13.1. Для Витебского района требуемая толщина составит 95 см.
Проверяем критерий морозостойкости дорожной одежды:
95 см ≥ 85 см – условие не выполняется.
Требуется корректировка дорожной одежды. Толщину подстилающего (морозозащитного) слоя необходимо увеличить на 10 см.
Задача № 8. Принять решение о целесообразности использования материала старого покрытия в новой дорожной одежде и назначить конструкцию слоев усиления.
Исходные данные:
1. Ровность покрытия 6 мм/км
2. Удельные площади дефектов занятые пластическими деформациями (0.3), температурными трещинами (0.2), усталостными трещинами (0.2), коррозионными деформациями (0.3).
3. Категория дороги – 2.
4. Срок службы покрытия – 13 лет.
Решение:
Определяем уровень дефектности по 2.2.1.
,
Коэффициент надежности по формуле 2.1.2 составит:
Кн = 1-ДП= 1 – 0.22 = 0.78
Допустимый коэффициент надежности по таблице 1.1 составит 0.8.
Кн ‹ Кн доп ; Следовательно, принимаем решение об удалении материала старого покрытия.
Определим допустимую ровность покрытия.
Фактическая ровность на момент диагностики составила 6 мм/м..
Определим допустимую ровность по формуле 2.1.1.
IRIдоп = IRI0·ехр(В·t) ,
Для дороги второй категории по таблице 2.1.1.
IRI0 = 2.0 мм/м, В=0.0644.
Срок службы покрытия (t) в нашем случае составляет 13 лет. Тогда;
IRIдоп = 2* ехр(0.064*13) = 6.5 мм/м
Фактическая ровность (6 мм/м) меньше допустимой (6.5 мм/м), что не требует устройства выравнивающего слоя. Однако в связи с тем, что материал старого покрытия фрезеруется (удаляется) необходимо устройство выравнивающего слоя.