Приложение 9. Обеспечение надежности жесткой дорожной одежды по прочности

Приложение 9

Обеспечение надежности жесткой дорожной одежды по прочности

Надежность жесткой дорожной одежды по прочности можно считать обеспеченной, если выполнено следующее условие:

, (1)

где - минимально допустимая общая надежность жесткой дорожной одежды по прочности, определяемая из технико-экономических соображений по критерию минимальных суммарных приведенных дорожно-транспортных затрат. Величина общей надежности равна.

, (2)

где , , - определенная в натурных условиях (частная) надежность по первому, второму и третьему виду разрушений.

В качестве надежности в общем случае следует принимать минимальную из надежностей по вертикальному прогибу (второй критерий прочности) жесткой дорожной одежды или по касательному напряжению - сдвигу (четвертый критерий прочности) в основании. Однако второй критерий прочности предпочтительнее, так как доступен для непосредственного массового измерения в натуральных условиях.

Для средних условий на конец срока службы (перед проведением капитального ремонта) общая минимально допустимая надежность жесткой дорожной одежды по прочности должна быть не ниже 0,85 - 0,90, т. е. не более 10-15% площади жесткой дорожной одежды может иметь разрушения указанных трех видов (в сумме), именно: общую длину сквозных трещин более 30 м/100  площади покрытия; неровности покрытия (перекосы плит) и уступы в швах размером более 5 мм; выбоины и шелушение поверхности покрытия глубиной более 5 мм. При этом скорость движения расчетного грузового автомобиля снизится на 35-40% и более и не будет превышать 45 км/ч.

При минимальном уровне надежности равном , минимальная частная надежность по каждому критерию прочности (при условии, что все три вида разрушения являются независимыми и равновозможными) составляет

, (3)

для момента окончания срока службы Т и фиксированного суммарного размера движения N. Из условия (3) вытекают требования ограничения возникающих на стадии эксплуатации напряжений и перемещений.

Для выполнения условия (3) необходимо, чтобы:

; (4)

; (5)

; (6)

Для момента окончания срока службы Т и фиксированного суммарного размера движения N из условий (4-6) следует, что

, (7)

; (8)

(9)

, (10)

; (11)

; (12)

; (13)

- нормированная функция Лапласа; (14)

- аргумент функции Лапласа

Из уравнений (11-13) следует, что

, (15)

где i = 1, 2, 3; ; - коэффициент вариации фактической прочности (жесткости); - коэффициент вариации действующих напряжений (перемещений).

Значения в зависимости от требуемого уровня надежности и величины коэффициентов вариации и приведены в таблице.

Р	гамма	V_S	V_R
			0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
		0,05	1,092	1,160	1,247	1,353	1,477
		0,10	1,146	1,194	1,275	1,375	1,493
0,90	1,28	0,15	1,204	1,248	1,317	1,409	1,522
		0,20	1,270	1,305	1,367	1,463	1,561
		0,25	1,331	1,364	1,420	1,500	1,603
		0,05	1,107	1,179	1,276	1,398	1,545
		0,10	1,161	1,222	1,309	1,424	1,565
0,92	1,40	0,15	1,230	1,277	1,353	1,460	1,597
		0,20	1,295	1,339	1,406	1,505	1,639
		0,25	1,362	1,402	1,462	1,560	1,686
		0,05	1,112	1,200	1,315	1,457	1,640
		0,10	1,178	1,250	1,351	1,486	1,662
0,94	1,55	0,15	1,250	1,310	1,400	1,530	1,698
		0,20	1,325	1,379	1,460	1 577	1,742
		0,25	1,400	1,450	1,526	1,640	1,795
		0,05	1,133	1,232	1,370	1,547	1,784
		0,10	1,204	1,282	1,410	1,576	1,810
0,96	1,75	0,15	1,284	1,352	1,464	1,622	1,850
		0,20	1,370	1,426	1,532	1,680	1,900
		0,25	1,454	1,509	1,607	1,750	1,960
		0,05	1,157	1,284	1,462	1,712	2,073
		0,10	1,242	1,342	1,508	1,750	2,102
0,98	2,06	0,15	1,338	1,424	1,577	1,802	2,147
		0,20	1,436	1,514	1,654	1,872	2,210
		0,25	1,540	1,611	1,743	1,954	2,283
		0,05	1,180	1,330	1,560	1,890	2,400
		0,10	1,275	1,400	1,612	1,930	2,435
0,99	2,33	0,15	1,384	1,494	1,690	1,991	2,486
		0,20	1,496	1,595	1,779	2,072	2,560
		0,25	1,611	1,703	1,880	2,165	2,640