Расчет дорожной одежды на прочность
Под прочностью дорожной одежды понимают ее способность сопротивляться процессу развития остаточных деформаций и разрушений под воздействием нормальных и касательных напряжений, возникающих от расчетной нагрузки.
Расчет на прочность дорожной одежды выполняется по следующим критериям:
допускаемому упругому прогибу;
условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев;
на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению при изгибе.
Дорожные одежды, не содержащие слоев асфальтобетона (переходные и низшие), рассчитываются только по двум первым критериям.
Расчет на прочность по всем критериям может выполняться в любой последовательности. Однако методически целесообразно при больших перспективных интенсивностях движения и малой влажности грунтов начинать расчеты по критерию упругому прогибу, а при малых интенсивностях и высокой влажности грунтов – по сдвигу в грунте.
Расчет на прочность на статическую нагрузку выполняется по одному критерию:
условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев.
При этом расчетные характеристики слоев асфальтобетона принимаются при длительном нагружении (табл. 9, прил. 2).
Расчету дорожной одежды на прочность предшествуют:
определение суммарного количества приложений расчетной нагрузки за срок службы дорожной одежды (п. 2.2.2);
определение расчетных характеристик грунта и материалов конструктивных слоев дорожной одежды (п. 2.2.3).
Расчеты дорожной одежды на прочность выполняются с заданными уровнями надежности, определяемыми для федеральных дорог в зависимости от категории дороги и дорожно-климатической зоны (табл. 16).
Таблица 16
Категория дороги | Тип дорожной одежды | Коэффициенты надежности в зависимости от дорожно-климатической зоны | ||
I - II | III | IV-V | ||
IА, IБ, IВ | Капитальный | 0,98 | 0,95 | 0,88 |
II | Капитальный | 0,95 | 0,92 | 0,88 |
III | Капитальный | 0,92 | 0,90 | 0,85 |
Облегченный | 0,86 | 0,85 | 0,84 | |
IV | Капитальный | 0,85 | 0,84 | 0,83 |
Облегченный | 0,85 | 0,84 | 0,82 | |
Переходной | 0,82 | 0,80 | 0,77 | |
V | Облегченный | 0,82 | 0,80 | 0,79 |
Переходной | 0,65 | 0,60 | 0,58 | |
Низший | 0,65 | 0,60 | 0,58 |
В зависимости от принятого уровня надежности назначаются требуемые значения коэффициентов прочности , зависящие от критерия расчета (табл. 17).
Таблица 17
Тип дорожной одежды | Категория дороги | Заданная надежность | Требуемый коэффициент прочности по критерию | |
упругого прогиба | сдвига и растяжения при изгибе | |||
Капитальный | I | 0,98 0,95 | 1.50 1,30 | 1,10 1,00 |
II | 0,95 0,92 0,88 | 1,20 1,10 | 1,00 0,94 | |
III | 0,92 0,90 0,85 | 1,29 1,10 1,10 | 1,10 0,94 0,94 | |
Облегченный | III | 0,86 0,85 0,84 | ||
IV | 0,85 0,84 0,82 | 1,06 1,06 1,02 | 0,90 0,90 0,87 | |
Переходный | IV | 0,82 0,80 0,77 | ||
V | 0,65 0,60 0,58 | 1,06 0,98 0,90 | 0,94 0,87 0,80 |