Приложение. Оценка коэффициента прочности дорожной одежды на основе прогноза состояния дорожной конструкции по несущей способности

Приложение

Оценка коэффициента прочности дорожной одежды на основе прогноза состояния дорожной конструкции по несущей способности

1. Прогноз осуществляют применительно к участкам с устаревшими данными диагностики дорог, используя расчетную схему рис. 1.

2. Необходимую для прогноза исходную информацию, получают из АБДД "Дорога" применительно к рассматриваемой дорожно-климатической зоне (ДКЗ):

- год проведения последней диагностики дороги - ;

- год , на который осуществляют прогноз ;

- категория автомобильной дороги;

- тип дорожной одежды (капитальный, облегченный или переходный);

- расчетная надежность дорожной одежды - ;

- фактический модуль упругости дорожной конструкции , определенный в год последней диагностики ;

- минимально допускаемый модуль упругости дорожной конструкции - ;

- интенсивность движения на полосу , приведенная к осевой нагрузке 100 кН в год последней диагностики ;

- показатель роста интенсивности движения на дороге - q>1 (при отсутствии информации принимается средний показатель q=1,05);

- год проведения последнего капитального ремонта или год ввода новой дороги в эксплуатацию - (необходим для оценки степени выработки межремонтного срока службы дорожной одежды);

- остаточный срок службы дорожной одежды до капитального ремонта -

3. По величине фактического модуля упругости рассчитывают остаточный срок службы дорожной одежды*(1):

(1)

; ;

- параметр, принимаемый в зависимости от типа дорожной одежды (0,12; 0,148 и 0,171 соответственно для капитальных, облегченных и переходных дорожных одежд);

* - коэффициент, учитывающий агрессивность воздействия расчетных нагрузок в разных погодно-климатических условиях (табл. 1).

Таблица 1

Тип дорожной одежды	Осредненное значение коэффициента для дорожно-климатических зон (ДКЗ)
	I	II	III	IV	V
Капитальный	1,30	1,14	1,00	0,89	0,79
Облегченный	1,39	1,17	1,00	0,86	0,74
Переходный	1,00	1,00	1,00	1,00	1,00

- коэффициент относительной прочности дорожной одежды (табл. 2)

Таблица 2

Тип дорожной одежды, категория дорог
Дорожные одежды капитального типа на дорогах I - II категории	1,00
Капитальные дорожные одежды на дорогах III - IV категорий	0,94
Облегченные и переходные дорожные одежды соответственно	0,90 - 0,63

- региональный коэффициент (для I - IV и V ДКЗ соответственно 1 и 0,85);

, - показатель, определяющий особенность работы дорожной одежды под воздействием движения. При приведенной интенсивности движения на полосу N:

При N<1000 авт/сут: (2)

При : (3)

- коэффициент, учитывающий сопротивление конструктивных слоев дорожной одежды сдвигу и растяжению при изгибе. Укрупненные значения коэффициентов*(2) приведены в табл. 3.

Таблица 3

ДКЗ	Тип дорожной одежды и категория дороги
	Капитальный (I - III категория)	Облегченный (III - IV категория)	Переходный (IV - V категория)
I - II	1,54	1,38	1,00
III	1,42	1,34	1,00
IV - V	1,35	1,28	1,00

- параметр, зависящий от проектной надежности дорожной одежды:

(4)

4. Определяют период (годы), в пределах которого необходим прогноз коэффициента прочности дорожной конструкции:

(5)

5. Сравнивают период с остаточным сроком службы дорожной одежды . В случае если , дорожная одежда находится в запредельном состоянии и необходимо ее немедленное усиление на перспективу, соответствующую нормам межремонтных сроках службы до капитального ремонта*(3), при фактическом модуле упругости , равном минимальному модулю , (ОДН 218.1.052-2002).

(6)

При этом величина требуемого модуля упругости по ОДН 218.1.052-2002:

(7)

где (8)

И окончательно искомая величина коэффициента прочности:

(9)

6. В случае если остаточный срок службы , рассчитывают фактический модуль упругости с учетом его снижения по ОДН 218.0.006-2002 до рассматриваемого года определения допустимых осевых нагрузок автотранспортных средств :

; (10)

где

6.1. Для назначения требуемого модуля упругости возможны два варианта.

Первый случай - расчетный период (от года последнего капитального ремонта) больше нормы межремонтного срока (табл. 1), т.е. при ресурс дорожной одежды по прочности выработан полностью и требуемый модуль необходимо назначать на новый межремонтный срок , используя формулы (7) и (8). В этом случае искомый коэффициент прочности (с учетом формулы 10):

(11)

6.2. Второй случай - при межремонтный срок службы дорожной одежды не исчерпан и для определения требуемого модуля упругости надо учитывать возможное его снижение от года . При этом используют или имеющиеся данные о величине приведенной интенсивности движения на полосу или рассчитывают ее, ориентируясь на данные последней диагностики:

(12)

где

Расчет требуемого модуля на момент осуществляют по зависимости аналогичной (10), но с заменой временных показателей и обозначения модуля:

; (13)

Расчет искомого коэффициента прочности осуществляют по формуле (11), используя значения из (10) и (13).

7. В отношении цементобетонных покрытий коэффициент прочности () определяют по соотношению фактических () и требуемых по условию движения () толщин покрытия*(4):

(14)

Требуемые толщины покрытия назначают по рекомендуемой ОДМД *(5) таблице 4 в зависимости от фактической приведенной интенсивности движения на полосу в год определения допустимых осевых нагрузок.

Таблица 4

Требуемая по условиям движения толщина цементобетонного покрытия

Основание	Минимальная толщина (см) покрытия при интенсивности движения расчетной нагрузки на полосу (ед/сут)
	более 2000	1001-2000	501-1000	100-500	менее 100
Бетонное (мелкозернистый бетон, шлакобетон)	22	20	18	16	15
Из материалов, укрепленных вяжущими	22	20	18	16	15
Из щебня, гравия, шлака	-	22	20	18	16
Из песка, песчано-гравийной смеси	-	-	20	18	16
Примечание: Минимальные толщины покрытия получены при расчетной нагрузке 50 кН на колесо (10 тс на ось).

Определив требуемую толщину покрытия, рассчитывают коэффициент прочности жесткой дорожной одежды и по табл. 4.1 - допустимую осевую нагрузку автотранспортного средства в весенний период года.

------------------------------

*(1) Величину остаточного срока службы дорожной одежды определяли в соответствии с Правилами диагностики и оценки состояния дорог ОДН 218.0.006-2002 с уточнением используемых показателей по ОДН 218.1.052-2002.

*(2) Определены на основе данных табл. 3 прил. 6 ОДН 218.1.052-2002

*(3) Действующие нормы утверждены приказом Минтранса России от 1.11.2007 N 157

*(4) ОДМД. Методические рекомендации по ремонту и содержанию автомобильных дорог общего пользования (взамен BCH 24-88). Минтранс России, Росавтодор, М.: 2004 (введены в действие письмом Росавтодора от 17.03.2004 N С-28_1270-ИС).

*(5) Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд (взамен ВСН 197-91)/Росавтодор, М.:ФГУП Информавтодор, 2004, - 135 с.