Вход

Конструирование и расчет дорожной одежды

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Курсовая работа*
Код 276588
Дата создания 16 ноября 2014
Страниц 18
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
610руб.
КУПИТЬ

Описание

Конструирование и расчет дорожной одежды в Московской области. Дорога 3 категории. Защита МАДИ (2013) - отлично. Руководитель Неретин А.А. ...

Содержание

1. Исходные данные на выполнение курсовой работы ………..………….. 3
1.1. Природно-климатическая характеристики района строительства ...4
1.2. Основные технико-эксплуатационные показатели …………………6

2. Расчет и конструирование дорожной одежды ………………………… 6
2.1. Определение общего модуля упругости дорожной одежды….. 6
2.2. Определение расчетных характеристик грунта ………………... 8
2.3. Назначение материалов дорожной одежды …………………….. 9
2.4. Расчет дренирующего слоя ………………………………………. 9
2.5. Конструирование дорожной одежды и расчет…………………..10

3. Выполнение проверок ……………………………………………………. 11
3.1. №1. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости …… 11
3.2. №2 Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания………………………………………….. 12
3.3. №3 Расчёт конструкции на сопротивление монолитных слоёв усталостному разрушению от растяжения при изгибе…………. 13
3.4. №4 Расчёт на морозоустойчивость……………………………….. 14

4. Подсчет объемов работ по строительству дорожной одежды……….15

5. Дорожный водоотвод. Проектирование боковых канав (кюветов)……16

Введение

Курсовой проект выполнен в соответствии с требованиями ОДН 218.046-01 "Проектирование нежестких дорожных одежд". Дорога 3 категории в Московской области.

Фрагмент работы для ознакомления

Расчётные значения характеристик грунта устанавливаются в зависимости от вида грунта и его расчётной влажности, обусловленной природными условиями и особенностями его работы, по таблицам и графикам, составленным на основании обобщения многочисленных испытаний грунтов.Дорожно-климатическая зона – II, дорожно-климатическая подзона – II6, тип местности по увлажнению – увлажненный (тип3). Грунт – суглинок легкий.Средняя влажность грунта: Wср = 0,72 (в долях от Wт) по табл.П.2.1, рис.П.2.2;Расчётная влажность грунта:Wр = Wср (1 + γ t), гдеγ – коэффициент вариации влажности (γ = 0,1);t – коэффициент нормированного отклонения, принимаемый в зависимости от заданного уровня проектной надёжности конструкции дорожной одежды (при уровне проектной надежности Кн = 0,95); t = 1,71;Wр = 0,72 (1 + 0,1 1,71) = 0,84312. Принимаем 0,84.По полученному значению, используя таблицы П.2.4 и П2.5, определяем характеристики грунта: Егр = 26 МПа; φ = 2,7˚; Сгр = 0,0026 МПа.2.3. Назначение материалов дорожной одежды и их расчётные характеристикиПлотный мелкозернистый асфальтобетон типа А II марки, горячий, на битуме БНД 90/130, ГОСТ 9128-97, ГОСТ 222 45, ГОСТ 2.05.02-85*. Расчётное значение кратковременного модуля упругости (для расчёта по упругому прогибу и сдвигу в грунте) при температуре покрытия +10 °∁ Е = 2400 МПа (табл. П.3.2).Пористый крупнозернистый асфальтобетон I марки, на битуме БНД 60/90, ГОСТ 9128-97. Расчетное значение кратковременного модуля упругости (для расчета по упругому и сдвигу в грунте); при температуре покрытия +10 °∁ Е = 2000 МПа (табл. П.3.2).Щебень фракционированный известняковый, ГОСТ 8267-93, ГОСТ 30419-97 устроенный по способу пропитки вязким битумом; Е = 800 МПа (табл. П.3.4).Щебень фракционированный известняковый, уложенный по способу заклинки, ГОСТ 8267-93 щебень фракционный 40-80 мм с заклинкой фракционированным мелким щебнем; Е = 350 МПа (табл. П.3.9).Песок средней крупности с коэффициентом фильтрации 4 м/сут, Е = 120 МПа, φ = 28˚; С = 0,003 МПа (табл. П.2.5, табл. П.2.6).2.4. Расчёт дренирующего слояПолную толщину дренирующего слоя, м, (работающего по принципу осушения с периодом запаздывания отвода воды), достаточную для временного размещения в его порах воды, поступающей в конструкцию в начальный период оттаивания, определяют по формуле:hп= qp∙ Тзапn+ 0,3hзап : 1- φзим, гдеТзап – средняя продолжительность запаздывания начала работы водоотводящих устройств, принимаемая для II дорожно-климатической зоны равной 4…6 сут.φзим – коэффициент заполнения пор влагой в материале (φзим = 0,5 по табл. 5.6) дренирующего слоя к началу оттаивания;qp – расчётное значение воды, поступающей за сутки;n – пористость материала, в долях единицы (n = 0,32):hзап – дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала и равная для песков средней крупности 0,14…0,15 м. Во всех случаях полную толщину дренирующего слоя следует принимать не менее 0,20 м.qp = q ∙ Кп ∙ Кг ∙ Квог ∙ Кр1000q – усреднённое (табличное) значение притока воды в дренирующий слой при традиционной конструкции дорожной одежды, отнесённое к 1м2 проезжей части, л/м2 (по табл. 5.3; q = 90 л/м2 4 л/м2сут.);Кп – коэффициент «пик», учитывающий неустановившийся режим поступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпадения атмосферных осадков (по табл. 5.4; Кп = 1,5);Кг – коэффициент гидрологического запаса, учитывающий снижение фильтрационной способности дренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги (по табл. 5.4; Кг = 1,0);Квог – коэффициент, учитывающий накопление воды в местах изменения продольного уклона, определяемый при одинаковом направлении участков профиля у перелома (по номограмме рис.5.3; Квог = 1);Кр – коэффициент, учитывающий снижение притока воды при принятии специальных мер по регулированию водно-теплового режима (по табл. 5.5; Кр = 1);qp = (41,5111)/1000 = 0,006 м3/ сут.; QUOTE hп= 0,0036* 50,32+ 0,3*0,14 : 1- 0,5 hп = (0,0064 / 0,32 + 0,30,2) : (1 – 0,5) = 0,27 м.Минимальная толщина дренирующего песчаного слоя составляет 27 см.Согласно требованию СНиП 2.05.02-85* Таблица 21 наименьшее возвышение поверхности покрытия во II дорожно-климатической зоне при грунте рабочее слоя – суглинок легкий равно 1,6 м. «Пирог» дорожной одежды будет иметь ориентировочную высоту 60 см, следовательно, назначаем необходимую толщину дренирующего слоя 100 см – используем крупнозернистый песок. Песок крупный без примеси пылевато-глинистых частиц с коэффициентом фильтрации более 10 м/сут, Е = 130 МПа, φ = 31˚; С = 0,003 МПа (табл. П.2.5, П2.6).2.5. Конструирование и расчёт дорожной одеждыНазначим конструктивные слои дорожной одежды из выбранных материалов:1 слой. Плотный мелкозернистый асфальтобетон, h = 5 см;2 слой. Пористый крупнозернистый асфальтобетон, h = 7 см;3 слой. Щебень известняковый, укрепленный битумом, h = 8 см;4 слой. Щебень известняковый. Толщина подлежит расчету;5 слой. Песок средней крупности, h = 40см.6 слой. Песок крупнозернистый, h = 100см.Грунт земляного полотна. Суглинок легкий.Выполним расчёт дорожной одежды согласно ОДН 218.046-01. В назначенной дорожной одежде известна толщина всех конструктивных слоёв, за исключением высокопористого асфальтобетонного основания. Расчёт заключается в определении такой толщины этого слоя, которой будет соответствовать общий модуль упругости дорожной одежды, равный Еобщ = 238 МПа.Для решения этой задачи необходимо предварительно найти общий модель упругости слоёв, подстилающих слой высокопористого асфальтобетона, а также общий модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя.Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 ОДН 218.046-01 при расчётной температуре +10˚С.Значение нижнего модуля упругости равно модулю упругости Слоя №5 дренирующий слой песок среднезернистый Епес = 120 МПа.Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт необходимо выполнить сверху вниз.Для асфальтобетона верхнего слоя Ев = Еобщ = 238 МПа;Ев / Есл = 238 / 2400 = 0,099; hсл / D = 5 / 37 = 0,14.По номограмме (рис. 3.1) Ен / Есл = 0,08.Ен = Ен / Есл Есл = 0,08 2400 = 192 МПа.Для асфальтобетона нижнего слоя Ев = 192 МПа;Ев / Есл = 192 / 2000 = 0,096; hсл / D = 7 / 37 = 0,19.По номограмме (рис. 3.1) Ен / Есл = 0,09.Ен = Ен / Есл Есл = 0,09 2000 = 180 МПа.Для известнякового щебня, укрепленного битумом Ев = 180 МПа;Ев / Есл = 180 / 800 = 0,225; hсл / D = 8 / 37 = 0,21.По номограмме (рис. 3.1) Ен / Есл = 0,155.Ен = Ен / Есл Есл = 0,155 800 = 124 МПа.Получили общий модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя Ев = 124 МПа.Для определения толщины слоя щебня имеем Ев = 124 МПа, Ен = 120 МПа. Определим следующие отношения:Ев / Есл = 124 / 350 = 0,3543; Ен / Есл = 120 / 350 = 0,343.Откладывая значение на оси ординат номограммы (рис. 3.1) Ен / Есл = 0,34 и Ев / Есл = 0,35. Точке пересечения соответствует на оси абсцисс значение hсл / D = 0,08. По найденному значению определяем толщину слоя щебня: hсл = hсл / D D = 0,08 37 = 2,96 = 3 см.Толщина слоя из известнякового щебня получилась равной 3 см.Результаты расчёта приводятся в таблицеНаименование слояЕслhслhсл/DЕв/ЕслЕн/ЕслЕвЕнПлотный асфальтобетон240050,140,0990,08238192Пористый асфальтобетон200070,190,0960,09192180Щебень известняковый, укрепленный битумом80080,210,2250,15180124Щебень известняковый35030,080,350,34124120Песок средней крупности12040––––130Песок крупнозернистый13080–––––Грунт земляного полотна26––––––3. Выполнение проверок Проверка №1. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивостиДействующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формулеT= τн∙p, где τн – удельное активное сопротивление сдвига от единичной нагрузки колеса на покрытие.Для определения τн предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчётной модели.В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (суглинок легкий) со следующими характеристиками: Еосн = 26 МПа; φ = 2,68˚; Сгр = 0,0026 МПа.p – расчётное давление от колеса на покрытие.Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчётной температуре +20˚С Еорг.вяж. 90/130= 1200 МПа (табл.3.5.).Есрсл = (12005+1200 ×7+8008+3503+12040)/(5+7+8+3+40) QUOTE Есрсл= 1800*4+1200*8+400*15+120*30+1200*84+8+15+30+8 = 423 МПаhсл = 5+7+8+3+40 = 63см.По отношениям ЕсрслЕосн = QUOTE 553,8542 423 / 130 = 3,25 и hслD = 63 / 37 = 1,7 и при φ = 31˚ с помощью номограммы (рис. 3.2) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки τн = 0,023 МПа.Таким образом: Т = 0,023 0,6 = 0,138 МПа.Предельное активное напряжение сдвига Тпред в грунте рабочего слоя определяем по формуле:Тпр= kд∙ Сn+ 0,1γсрzопtanφст, гдеCn – сцепление в грунте земляного полотна (или промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учётом повторности нагрузки (прил. 2, табл. П.2.4 или П.2.6); Cn = 0,003 МПа;Кд – коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания ( QUOTE kд=1,0) Кд = 1,0);zоп – глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивости, от верха конструкции, см;γср – средневзвешенный удельный вес конструктивных слоёв, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см3;φст – расчётная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.zоп = 63 см.φст = 31˚γср = 0,002 кг/см3. QUOTE Тпр= 1∙ 0,004+ 0,1*0,002*65*tan35˚ Тпр = 1 (0,003+0,10,00263tg31°) = 0,0106 МПа;Кпр= ТпрТ = 0,138 / 0,0106 = 13,01 ;Кпр Кпртр = 1,00 (табл. 3.1).Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.Проверка №2. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле T= τн∙p, где τн – удельное активное сопротивление сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм ОДН 218.046-01; p – расчётное давление от колеса на покрытие.Для определения τн предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчётной модели.Нижнему слою модели присваиваем следующие характеристики: при Еобщпес = 120 МПа (из расчёта дорожной одежды), φ = 28˚ и С = 0,003 МПа (табл. П.2.6).Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3.12), где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначим по табл. П.3.2 при расчётной температуре +20˚С (табл. 3.5).Есрсл = (12005+1200×7+8008+3503)/(5+7+8+3) QUOTE Есрсл= 1800*4+1200*8+400*15+1200*84+8+15+8 = 950 МПа.hсл = 5+7+8+3 = 23 см.По отношениям ЕсрслЕосн = 950 / 120 = 7,92 и hслD = 23 / 37 = 0,62 и при φ = 28˚ с помощью номограммы (рис. 3.3) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки τн = 0,06 МПа.Таким образом: Т = 0,006 0,6 = 0,0036 МПа.Предельное активное напряжение сдвига Тпред в грунте рабочего слоя определяем по формуле: Тпр= kд∙ Сn+ 0,1γсрzопtanφст, где Cn – сцепление в грунте земляного полотна (или промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учётом повторности нагрузки (прил. 2, табл. П.2.4 или П.2.6); Cn = 0,003 МПа;Кд – коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания (kд=1,0);zоп – глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;γср – средневзвешенный удельный вес конструктивных слоёв, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см3;φст – расчётная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.zоп =23 см.φст = 28˚γср = 0,002 кг/см3. QUOTE Тпр= 1∙ 0,004+ 0,1*0,002*35*tan35˚ Тпр = 1 (0,003+0,10,00223tg28) = 0,0054 МПа;Кпр= ТпрТ = 0,0054 / 0,0036 = 1,5;Кпр Кпртр = 1,00 (табл. 3.1).Следовательно, условие по сдвигоустойчивости в песчаном слое основания выполнено.Проверка №3. Расчёт конструкции на сопротивление монолитных слоёв усталостному разрушению от растяжения при изгибе.Расчёт выполняем в следующем порядке:а) Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели – часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоёв.Модуль упругости нижнего слоя определяем по номограмме рис. 3.1. Евщеб = 180 МПа.К верхнему слоя относят все асфальтобетонные слои.Модуль упругости верхнего слоя (толщиной hв = 5+7=12 см.) устанавливаем по формуле: QUOTE Есрсл= 4500*4+2800*8+2100*820 = 1633,33 МПа (табл. П 3.1)б) По отношениям ЕсрслЕосн = 1633,33 / 180 = 9,07 и hслD = 5 / 37 = 0,135 по номограмме рис.3.4 определяем = 1,55.Расчётное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (3.16)σr= σr∙p∙ Kв; где σr – растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчётных диаметрах площадки, передающей нагрузку, определяемое по номограмме рис. 3.4;Kв – коэффициент, учитывающий особенности напряжённого состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном.

Список литературы

1. ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд, Москва 2001 г.
2. ОДН 218.1.052-2002 Оценка прочности нежестких дорожных одежд, Москва 2003 г.
3. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.
4. Проектирование автомобильных дорог. Справочник инженера-дорожника. Под ред. Андреева О.В. - М.: Транспорт, 1977.

5. Бабков В. Ф., Андреев Д. В. Проектирование автомобильных дорог. Учебник. М.: Транспорт, 1987.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00502
© Рефератбанк, 2002 - 2024