Атты емес типтаҒы жол Қабатын жобалау

Қатты емес жол қабатының құрылымдарын есептеу және жобалау ҚР ҚН 3.03-19-2003 «Қатты емес жол қабатын жобалау» талаптарына сай жүргізіледі. Жобаланатын жол республикалық мағынадағы жол болмауына байланысты, сонымен қатар көлік ағымының құрамындағы жеңіл көліктердің санын ескере отырып жол қабатын жобалау кезінде жеңілдетілген типтегі және күрделі типтегі де жол қабаттарын жобалау жіберіледі.

Берілген жобада А₁ есептік жүктемесіне сай жол қабатының күрделі және жеңілдетілген типтарының құрылымдарының есептеулері орындалды.

Есептік жүктемелер

Жол қабатының құрылымы берік болып саналады, егерде беріктік коэффициенті әр критерий бойынша нормативтік беріктік коэффициентінен К_бер үлкен немесе тең болса.

Сенімділік деңгейі К_сен және беріктік коэффициенті К_бер жол санатына және жамылғы типына байланысты болады.

II техникалық санаттағы жол үшін К_сен=0,95, К_бер=1,0.

Берілген автомобиль жол аймағы үшін есептік жүктемелер:

- есептік жүктеме топтарын А₃ қабылдаймыз;

- жамылғыға берілетін орташа есептік серпімді дөңгелек қысымы Р=0,6 МПа;

- көлік дөңгелек ізінің диаметрі D=42 см;

- өске түсетін нормативті статикалық жүктеме – 130 кН;

- есептік көліктің дөңгелегінен жамылғы бетіне түсетін нормативті статикалық жүктеме Q=65, кН.

 

Жол төсемелерiн берiктiкке есептегенде перспективалық қозғалыс қарқынын бiлу қажет. Перспективалық қозғалыс қарқыны есептiк мәнге келтiрiледi:

 

N_е = f _жол N_i S_iж, (2.1)

 

мұндағы f_ж - жолдағы қозғалыс жолағын және олар бойынша қозғалыстың бөлiнуiн есепке алатын жолақтық коэффициент;

n – көлiк ағынының құрамындағы түрлi маркалы көлiк құралдарының жалпы саны;

N_i - жүру бөлiгiмен екi бағытта бiр тәулiк iшiн де жүрiп өтетiн i маркалы көлiк құралдарының саны;

S_iж - i маркалы көлiк құралының жол төсемесiне әсерiн Q_е есептiк күшке келтiрудiң жиынтық коэффициентi (1- қосымша).

 

 

N_p = f_жол· · N_iS_i = 0,55·150,47 = 82,76 авт/тәу

 

2.1 кесте

 

Жолақтық коэффициенті

 

Қозғалыс жолағының саны	коэффициентінің мәні жолақ үшін
	1,00	-	-
	0,55	-	-
	0,50	0,50	-
	0,35	0,20	-
	0,30	0,20	0,05
Ескерту: 1. Жолақтың реттік номері бір бағыттағы қозғалысқа байланысты оң жағынан саналады. 2. Жол жиегін есептеу үшін = 0,01. 3. Жол қабатын әр түрлі жолақ шегінде Nр мәніне сай деп есептеп көп жолақты жолдарда жол қабатын жобалау кезінде жүру бөлігінің ені бойынша қабат қалыңдығын өзгермелі етіп жобалау жіберіледі. 4. Қиылысуларда және оларға жақындағанда (ағымдағы көліктердің солға бұрылу үшін дайындалатын жерлерінде) жол қабатын қозғалыстың барлық жолақ шегінде есептеу кезінде fбар = 0,50, егерде жобаланатын жолдың жүру бөлігінің жалпы саны үштен жоғары болса

 

Қызмет ету мерзімі аралығында әсер ететін есептік жүктеменің жиынын формула бойынша есептейміз:

 

(2.2)

 

мұндағы: n_ес – көліктің есептік қозғалысы бойынша жылдағы күндер саны 365

күн;

Т – есептік қызмет мерзімі – 15 жыл;

q – есептік жүктемеге келтірілген қозғалыс қарқындылығының өзгеру коэффициенті q=1,05.

q мәні n жылда келтірілген көлік қозғалысының қарқындылығының n -1 өткен жылдың қозғалыс қарқындылығының қатынасына екенін көрсетеді. Қайта салынатын жолдарда бұл мән өткен жылдардың ақпараттары бойынша экономикалық ізденістердің қорытындысын ескеріп анықталады. Көлік тасымалының дамуының көптеген орташаланған шарттарында q=1,02 - 1,05. Қалықаралық қатынастарда q мәні құрауы мүмкін 1,04 - 1,06 және одан жоғары.

Т Жол қабатының есептік қызмет мерзімін, ПР РК 218-05 көрсетілген «Қатты емес жол қабаты мен жамылғыларында жөндеу аралық мерзімін тағайындау ережелері» талаптарына сай орындалған дифференцирленген жөндеу аралық мерзімі деп қабылдауға болады. Дифференцирлік мәнін есептік қызмет көрсету мәніне тағайындау аралығы кестеде көрсетілген.

Казахстан жағдайлары бойынша n_ес = 365 күн, яғни, есептеулерде талапты серпімділік модулін бекіту кезінде есептік жүктемеге келтірілген орташа жылдық орташа тәуліктік қозғалыс қарқындылығы қабылданды.

2.2 кесте

 

Жол қабаты құрылымдарының есептік қызмет ету мерзімі

 

Жол санаты	Жол қабатының типтары	Интервал назначения расчетного срока службы Т есептік қызмет ету мерзімін тағайындау жиілігі, жылдар
I	Күрделі
II	Күрделі
III	Күрделі
Жеңілдетілген
IV	Жеңілдетілген
Өтпелі
V	Өтпелі
Ескерту: Халықаралық қатынастарға қатты емес жол қабатын есептеу мен жобалау үшін жол қабатының күрделі типін қарастырған дұрыс, соған сәйкес дифференцирленген қызмет көрсету мерзімін де, бірақ 16 жылдан кем болмауы керек.

 

 

Беріктік шарттарын ескере отырып жол қабатын құрылымдағанда, яғни оның бетінде есептікке тең жалпы серпімділік модулі қамтамасыз етілуі қажет:

 

Е_жал=Е_ес=Е_тал∙К_бер (2.3)

 

Е_жал=Е_е=Е_тал∙К_бер = 217,246·0,94 = 204,211 МПа.

 

Есептеуді біржақты мүмкін болатын берілген сенімділік деңгейін ескере отырып орынадайды. Сенімділік деңгейі жобалау сатысында берілуі қажет. Сонымен бірге, ол мән 2.3 кестеде келтірілген мәннен кем болмауы керек.

 

2.3 кесте

 

Берілген сенімділік деңгейінде жол қабатының беріктік коэффициенттерінің мәндері

Жол қабатының типтары	Жол санаты	сенімділік деңгейі	Кбер беріктік коэффициенті
Күрделі	I, II	0,95	1,0
III	0,90	0,94
Жеңілдетілген	III, IV, V	0,85	0,90
Өтпелі	IV, V	0,60	0,63
Ескерту - егерде сенімділік деңгейі жобалау сатысында 0,95 жоғары етіп алынса, онда беріктік коэффициентін формула бойынша анықтайды: шектеу кезінде:

 

Талапты серпімділік модулі жол қабаты құрылымдарының қызмет ету мерзімдері кезінде әсер ететін есептік жиынтық жүктемесінің санына байланысты анықталады:

 

(2.4)

E_тал = 120 + 74·(lg ∑ N_P - 4,5) = 217,246 МПа

 

мұндағы: А, В және С - теңдеу параметрлері, А=120 МПа; В=74 МПа; А₁,А₂,А₃, жүктемелері үшін С=4,5; С=4,3 С=4,0 - есептік жүктеменің жиынтық саны, авт./тәу ((2.4) формуласымен анықталады N_ес ³10 бір./тәу).

V жол-климаттық зонадағы жол үшін (ЖКЗ) талапты серпімділік модулін 15% төмендету қажет. Сонымен қатар төмендету дискретті түрде болуы қажет: IV ЖКЗ шекарасынан төмендету кезінде әр 10 км -1%, яғни 150 км төмендету кезінде және одан жоғары E_тал 15% құрайды.

Серпімді иілу критериі бойынша есептеулерді орындауда (2.4) формуласымен Е_жал жалпы серпімділік модулін анықтайды. (2.4) формула нәтижесіне қарамай, жалпы серпімділік модулі 2.4 кестедегі мәннен кем болмауы керек.

А₃ тобындағы жүктемеге есептелген жол қабатының жалпы серпімділік модулі, есептеулер нәтижесіне қарамай 230 МПа кем болмауы керек.

 

2.4 кесте

 

Жалпы серпімділік модулінің минимальді мәндері

 

Жол санаты	Жол қабатының минимальді талапты серпімділік модулі, МПа
Күрделі типті	Жеңілдетілген типті	Өтпелі типті
I		-	-
II		-	-
III			-
IV	-
V	-