Приложение Г (справочное). Пример проверочного расчета общего модуля упругости дорожной одежды на поверхности, совпадающей с низом штрабы линейного весоизмерительного устройства

Приложение Г
(справочное)

Пример
проверочного расчета общего модуля упругости дорожной одежды на поверхности, совпадающей с низом штрабы линейного весоизмерительного устройства

Необходимо выполнить проверку дорожной одежды на обеспеченность общего модуля упругости на поверхности, совпадающей с низу штрабы линейного весоизмерительного устройства дорожной одежды не менее 325 МПа для капитальной дорожной одежды на участке автомобильной дороги III категории с АПВГК.

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником

Г.1.2 Исходные данные:

а) область проектирования - Московская область;

б) ДКЗ - II ₁;

в) тип дорожной одежды - капитальный;

г) количество расчетных дней - Т _ргд = 125 дней;

д) срок службы дорожной одежды - 24 года;

е) тип нормативной нагрузки - А-11,5;

ж) требуемый общий модуль упругости на поверхности конструкции дорожной одежды Е _общ = 602 МПа;

з) суммарное количество приложений приведенной расчетной нагрузки для корректировки температур (рассчитано) по приложению Б ГОСТ Р 71404-2024:

- для ВСО N _p = 13 781 925 ед.;

- для НСП N _p = 5 680 091 ед.;

и) прогнозируемая средняя скорость потока - более 70 км/ч;

к) глубина штрабы линейного весоизмерительного устройства - 7 см;

л) исходная конструкция дорожной одежды, рассчитана для участка дороги с АПВГК по методике ГОСТ Р 71404 с учетом дополнительного коэффициента прочности настоящего ГОСТ Р для АПВГК - К _д = 1,3 (рисунок Г.1).

Г.1.3 При расчете модуля упругости в жаркий летний период на поверхности, совпадающей с низом штрабы конструкции, не учитывается толщина, равная толщине весоизмерительного датчика. Глубина штрабы - 7 см (исх. данные), то есть для заданной конструкции не учитывается ВСП на всю толщину, т.к. глубина штрабы равна 7 см.

Г.1.4 Модули упругости асфальтобетонных слоев определяют для максимальной расчетной температуры слоев асфальтобетона. Для этого выполняют расчет максимальной летней температуры слоев по 5.4 ГОСТ Р 71009-2023:

- НСП на глубине 70 мм: Т(Н) ₉₈ = 52,1 - 6,2 = 45,9 °С;

- ВСО на глубине 140 мм: Т(Н) ₉₈ = 52,1 - 9,3 = 42,8 °С.

Максимальную температуру корректируют по 5.5 ГОСТ Р 71009-2023:

- НСП: ТК ₉₈ = 45,9 + 15,5 = 61,4 °С > 50 °С,

- ВСО: ТК ₉₈ = 42,8 + 15,5 = 58,3 °С > 50 °С.

Модуль упругости асфальтобетонных слоев назначают по таблице Г.4 ГОСТ Р 71404 для максимальной температуры + 50 °С для НСП - 450 МПа, для ВСО - 400 МПа.

Г.1.5 Выполняют расчет общего модуля упругости дорожной одежды на поверхности, совпадающей с низом штрабы (в данном примере совпадает с поверхностью нижнего слоя покрытия) по 9.3.3 ГОСТ Р 71404 с учетом модулей упругости асфальтобетонных слоев в жаркий летний период. Результаты расчета приведены на рисунке Г.2.

На поверхности, совпадающей с низом штрабы (рисунок Г.2) модуль упругости равен 304 МПа. Так как, 304 МПа < 325 МПа, то данная конструкция не удовлетворяет требованиям 8.4.3 настоящего ГОСТ Р и ее необходимо корректировать.

Наименование слоев и материалов конструкции дорожной одежды	Схема конструкции дорожной одежды. Толщина, см	Общий модуль упругости на поверхности слоёв, МПа	Расчетные модули упругости при температуре 10 °С, МПа	Запас прочности по критериям расчета
1. Конструктивный слой N 1 - SMA-16 по ГОСТ Р 58401.2 на битумном вяжущем PG 70-34 по ГОСТ Р 58400.1		Епов = 625	Еупр = 3700	Упругий прогиб 4 %
2. Конструктивный слой N 2 - Асфальтобетон SP-22 по ГОСТ Р 58401.1 на битумном вяжущем PG 64-28 по ГОСТ Р 58400.1		Епов = 557	Еупр = 4100	-
3. Конструктивный слой N 3 - Асфальтобетон SP-22 по ГОСТ Р 58401.1 на битумном вяжущем PG 64-28 по ГОСТ Р 58400.1		Епов = 411	Еупр = 3150	Сопротивление при изгибе 0 %
4. Конструктивный слой N 4 - Щебёночно-гравийно-песчаные смеси, обработанные неорганическими вяжущими по ГОСТ Р 70455, по прочности соответствующие марке 60		Епов = 261	Еупр = 800	-
5. Конструктивный слой N 5 - Щебёночно-песчаные смеси, для основания по ГОСТ Р 70458, при максимальном размере зёрен 0-63 мм		Епов = 146	Еупр = 275	-
6. Конструктивный слой N 6 - Песок средней крупности, с содержанием пылевато-глинистой фракции 5 %		Епов = 96	Еупр = 120	Сдвигоустойчивость в дополнительном слое основания 28 %
Грунт замены рабочего слоя земляного полотна - Лёгкая крупная песчанистая супесь		Епов = 65	Еупр = 65	Сдвигоустойчивость в грунте рабочего слоя 144 %

Рисунок Г.1 - Конструкция дорожной одежды на участке автомобильной дороги с АПВГК до проверочного расчета на обеспечение прочности линейных весоизмерительных устройств в жаркий летний период

Наименование слоев и материалов конструкции дорожной одежды	Схема конструкции дорожной одежды. Толщина, см	Общий модуль упругости на поверхности слоев, МПа	Расчетные модули упругости в жаркий летний период, МПа
1. Конструктивный слой N 1 - Асфальтобетон SP-22 по ГОСТ Р 58401.1 на битумном вяжущем PG 64-28 по ГОСТ Р 58400.1		Епов = 304	Еупр = 450
2. Конструктивный слой N 2 - Асфальтобетон SP-22 по ГОСТ Р 58401.1 на битумном вяжущем PG 64-28 по ГОСТ Р 58400.1		Епов = 284	Еупр = 400
3. Конструктивный слой N 3 - Щебёночно-гравийно-песчаные смеси, обработанные неорганическими вяжущими по ГОСТ Р 70455, по прочности соответствующие марке 60		Епов = 261	Еупр = 800
4. Конструктивный слой N 4 - Щебёночно-песчаные смеси, для основания по ГОСТ Р 70458, при максимальном размере зёрен 0-63 мм		Епов = 146	Еупр = 275
5. Конструктивный слой N 5 - Песок средней крупности, с содержанием пылевато-глинистой фракции 5 %		Епов = 96	Еупр = 120
Грунт замены рабочего слоя земляного полотна - Лёгкая крупная песчанистая супесь		Епов = 65	Еупр = 65

Рисунок Г.2 - Расчет конструкции дорожной одежды для определения модуля упругости в жаркий летний период на поверхности, совпадающей с низом штрабы

Г.1.6 Так как рекомендуемые значения таблицы 7 к общему модулю упругости основания под асфальтобетонными слоями не получены (261 МПа < 285 МПа), то следует выполнять корректировку одновременно слоев основания и усиление вышележащего асфальтобетонного слоя.

Г.1.7 Результаты расчета откорректированной конструкции дорожной одежды представлены на рисунке Г.3.

Расчетный модуль упругости асфальтобетона верхнего слоя основания составит 400 МПа, следовательно, условие 6.7 ГОСТ Р 71404-2024 выполнено (400 МПа > 285 МПа). Аналогично, условие 6.7 ГОСТ Р 71404-2024 выполняется и в слоях покрытия. Рекомендуемые значения таблицы 7 тоже получены (289 МПа > 285 МПа).

Модуль упругости на поверхности, совпадающей с низом штрабы конструкции, на рисунке Г.3 равен 325 МПа, что соответствует минимальному требуемому.

Г.1.8 Далее, откорректированную конструкцию дорожной одежды необходимо рассчитать по методике ГОСТ Р 71404 при температуре асфальтобетонных слоев 10 °С. Результаты расчета дорожной одежды приведены на рисунке Г.4.

Таким образом, после корректировки, конструкция дорожной одежды Г.4 для участка автомобильный дороги с АПВГК, рассчитанная по методике ГОСТ Р 71404, удовлетворяет всем критериям прочности, а также обеспечивает требуемый модуль упругости в жаркий летний период на поверхности, совпадающей с низом штрабы.

Наименование слоев и материалов конструкции дорожной одежды

Схема конструкции дорожной одежды. Толщина, см