1. Потрібно перевірити на морозостійкість конструкцію дорожнього одягу, який проектується на автомобільній дорозі II категорії в Чернігівській області з такими вихідними даними.
Конструкція дорожнього одягу складається з асфальтобетонного покриття товщиною 5 см, двошарової основи з пористого асфальтобетону – 9 см і гранітного щебеню – 23 см, додаткового шару основи із крупнозернистого піску – 25 см. Ґрунт земляного полотна – суглинок легкий пилуватий. Ґрунтові води залягають на глибині H = 1,5 м.
2. Згідно з додатком В ДБН В.2.3-4 визначають, що Чернігівська область розташована в Північній дорожньо-кліматичній зоні України. Максимальна висота капілярного підняття для суглинка легкогопилуватого hкan = 1,5 м. За рис. 8 встановлюють нормативну глибину промерзання 
для Чернігівської області, дорівнює 100 см. Тоді розрахункова глибина промерзання згідно з рис. 8 буде складати:
ZP = (100 + 30) = 130 cм.
Таким чином, умова Н > (ZP + hкan) тобто 150 см > (130 + 150) см, не виконується, ґрунтова вода не залягає на безпечній глибині і ділянка відноситься до 3-го типу місцевості за умовами зволоження земляного полотна.
Загальна товщина дорожнього одягу складає (5 + 9 + 23 + 25) = 62 см, що не перевищує 2/3 глибини промерзання (2/3 ZP = 67 см); інші умови також не виконуються. Тобто, необхідна перевірка конструкції на морозостійкість.
Для капітального дорожнього одягу допустиме здимання lздим складає 4 см. Визначають еквівалентну товщину дорожнього одягу:
he = 5 · l,15 + 9 · 1,22 + 23 · 1,0 + 25 · 0,87 = 61,5 см.
Для ґрунту земляного полотна суглинку важкого пилуватого при 3-му типі місцевості за умовами зволоження за табл. 16 відносне морозне здимання складає 
. Тоді комплексна характеристика ґрунту за ступенем здимання дорівнює 
, а кліматичний показник
см2/д.
Для відношень 
і 
за номограмою (рис. 7) знаходять 
, звідки Z1 = 0,56 · 130 = 72,8 см.
Перевіряють умову морозостійкості за залежністю (17) 
, що менше 1. Для забезпечення морозостійкості в даному випадку достатньо збільшити товщину додаткового шару основи із крупнозернистого піску на 
см, але значно ефективнішим буде проведення робіт для пониження рівня ґрунтової води. Так, при глибині залягання ґрунтової води Н = 1,9 м, що лише на 40 см нижче за попередню, необхідна товщина стабільних шарів при 
складає Z1 = 0,18 · 130 = 23,4 см.
Таким чином, буде забезпечено запас за морозостійкістю.
Список літератури
1. ДБН 360-92** Містобудування. Планування і забудова міських і сільських поселень. – К.: Держбуд України, 2002. – 113 с.
2. ДБН В.2.3-5-2001. Споруди транспорту. Вулиці та дороги населених пунктів. – К.: Держбуд України, 2001. – 50 с.
3. ДБН В.2.3-4-2000. Споруди транспорту. Автомобільні дороги. К.: Держбуд України, 2000. – 117с.
4. ВБН В.2.3-218-186-2004. Споруди транспорту. Дорожній одяг нежорсткого типу. –К.: Укравтодор, 2004. – 151с.
5. ВБН В.2.3-218-171-2002. Споруди транспорту. Спорудження земляного полотна автомобільних доріг. – К.: Укравтодор, 2002.– 147с.
6. Інженерне обладнання території і транспорт: Методичні вказівки до практичних занять та виконання курсового проекту для студентів спеціаль- ності 7.120102 «Архітектура будівель і споруд» / Уклад.: С.В. Дубова, Г.Б.Фукс, П.П.Чередніченко. – К.: КНУБА, 2001. – 36 с.
7. Інженерний захист та освоєння територій: Довідник /Під заг.ред. В.С.Ніщука. – К.: Основа, 2000. – 344 с.
8. Містобудування: Довідник проектувальника / за заг. ред. Т.Ф.Панченко. – К.: Укрархбудінформ, 2001. – 192 с.
9. Вулично-дорожня мережа міст: Методичні вказівки до практичних занять та виконання курсового проекту для студентів спеціальності 7.092103 “Міське будівництво та господарство” спеціалізації “Міський транспорт та шляхи сполучення” / Уклад.: М.М.Осєтрін, Г.Б.Фукс, П.П.Чередніченко. – К.: КНУБА, 2001. – 36 с.
Додаток 1
|
| Рис. Д1. Дорожнє районування України за ґрунтово-геологічними умовами |
Таблиця Д1
Середні температури повітря в дорожніх районах у січні та липні та число днів з середньодобовою температурою повітря
| № дорожніх районів | Температура повітря січня, °С | Температура повітря липня, °С | Число днів у році із середньодобовою температурою повітря вище за | |||||
| 0° | 5° | 10° | 15° | |||||
| -5,9 | +18,8 | |||||||
| -4,9 | +18,4 | |||||||
| -5,6 | +18,7 | |||||||
| -7,5 | +19,7 | |||||||
| -5,9 | +19,2 | |||||||
| -4,7 | +19,8 | |||||||
| -4,6 | +18,6 | |||||||
| -3,2 | +20,0 | |||||||
| -6,7 | +21,5 | |||||||
| -6,5 | +21,0 | |||||||
| -6,5 | +21,0 | |||||||
| -5,3 | +21,6 | |||||||
| -5,3 | +22,6 | |||||||
| -4,0 | +22,4 | |||||||
| -3,4 | +23,5 | |||||||
| -3,0 | +24,0 | |||||||
Додаток 2
Рис. Д2. Номограма для визначення модуля пружності Езаг двошарової системи
|
| Додаток 3 |
Таблиця Д.3.1
Розрахункові значення характеристик ґрунтів
| Різновид глинистих ґрунтів | Число пластичності, JP | Вміст піщанистих часток (2 – 0,5мм), % за масою | Показники | Розрахункові значення характеристик за вологістю ґрунту, частки від WL | ||||||||
| 0,5 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 | 0,85 | 0,90 | ||||
| Пісок: | ||||||||||||
| крупний | Еу, МПа | |||||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,004 | |||||||||||
| середньої крупності | Еу, МПа | |||||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,004 | |||||||||||
| дрібний | Еу, МПа | |||||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,003 | |||||||||||
| однорідний | Еу, МПа | |||||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,003 | |||||||||||
| пилуватий | Еу, МПа | |||||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,026 | 0,024 | 0,022 | 0,018 | 0,014 | 0,012 | 0,011 | 0,010 | 0,009 | |||
| Супісок: | ||||||||||||
| піщанистий | від 1 до 7 | більше 50 | Еу, МПа | |||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,022 | 0,016 | 0,014 | 0,013 | 0,011 | 0,010 | 0,007 | 0,005 | – | |||
| пилуватий | від 1 до 7 | менше 50 | Еу, МПа | |||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,022 | 0,02 | 0,014 | 0,013 | 0,011 | 0,010 | 0,007 | 0,005 | – |
Закінчення табл. Д.3.1
| Суглинок: | ||||||||||||
| легкий піщанистий | від 7 до 12 | більше 40 | Еу, МПа | |||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,0035 | 0,026 | 0,024 | 0,018 | 0,014 | 0,011 | 0,009 | 0,006 | 0,004 | |||
| легкий пилуватий | від 7 до 12 | менше 40 | Еу, МПа | |||||||||
| φ, град | ||||||||||||
| С, МПа | 0,04 | 0,03 | 0,03 | 0,019 | 0,015 | 0,012 | 0,009 | 0,007 | 0,005 | |||
| важкий піщанистий | від 12 до 17 | більш 40 | Еу, МПа | |||||||||
| φ, град | – | |||||||||||
| С, МПа | 0,05 | 0,035 | 0,03 | 0,022 | 0,016 | 0,013 | 0,010 | 0,008 | 0,007 | |||
| важкий пилуватий | від 12 до 17 | менше 40 | Еу, МПа | |||||||||
| φ, град | – | |||||||||||
| С, МПа | 0,05 | 0,035 | 0,03 | 0,022 | 0,016 | 0,013 | 0,010 | 0,008 | 0,007 | |||
| Глина: | ||||||||||||
| легка піщаниста | від 17 до 27 | більше 40 | Еу, МПа | – | ||||||||
| φ, град | – | – | ||||||||||
| С, МПа | 0,06 | 0,04 | 0,032 | 0,024 | 0,02 | 0,02 | 0,010 | 0,008 | 0,01 | |||
| легка пилувата | від 17 до 27 | менше 40 | Еу, МПа | – | ||||||||
| φ, град | – | – | ||||||||||
| С, МПа | 0,06 | 0,04 | 0,032 | 0,024 | 0,02 | 0,02 | 0,010 | 0,008 | 0,01 | |||
| важка | більше 27 | не нормується | Еу, МПа | – | ||||||||
| φ, град | – | – | – | |||||||||
| С, МПа | 0,06 | 0,044 | 0,034 | 0,025 | 0,020 | 0,015 | 0,010 | 0,006 | – |
Таблиця Д.3.2.
Коефіцієнти перерахунку величини зчеплення в залежності від розрахункової кількості прикладення навантажень
| Розрахункова відносна вологість | Значення kNC у залежності від сумарної кількості прикладення навантажень (Σ NP) | Значення kNφ у залежності від сумарної кількості прикладення навантажень (Σ Np) | ||||||||
| 103 | 104 | 105 | 106 | 103 | 104 | 105 | 106 | |||
| Супіски | ||||||||||
| 0,50 | 1,0 | 1,0 | 0,63 | 0,48 | 0,38 | 1,0 | 1,0 | 0,52 | 0,39 | 0,35 |
| 0,55 | 1,0 | 1,0 | 0,62 | 0,47 | 0,37 | 1,0 | 1,0 | 0,50 | 0,39 | 0,33 |
| 0,60 | 1,0 | 1,0 | 0,62 | 0,46 | 0,36 | 1,0 | 1,0 | 0,50 | 0,38 | 0,34 |
| 0,65 | 1,0 | 1,0 | 0,57 | 0,43 | 0,33 | 1,0 | 1,0 | 0,49 | 0,38 | 0,33 |
| 0,70 | 1,0 | 1,0 | 0,50 | 0,42 | 0,33 | 1,0 | 1,0 | 0,48 | 0,41 | 0,33 |
| 0,75 | 1,0 | 1,0 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 1,0 | 1,0 | 0,48 | 0,41 | 0,33 |
| 0,80 | 1,0 | 1,0 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 1,0 | 1,0 | 0,47 | 0,41 | 0,32 |
| 0,85 | 1,0 | 1,0 | 0,45 | 0,36 | 0,27 | 1,0 | 1,0 | 0,44 | 0,35 | 0,29 |
| 0,90 | 1,0 | 1,0 | 0,44 | 0,35 | 0,25 | 1,0 | 1,0 | 0,37 | 0,30 | 0,24 |
| Суглинки і глини | ||||||||||
| 0,50 | 1,0 | 1,0 | 0,60 | 0,48 | 0,45 | 1,0 | 1,0 | |||
| 0,55 | 1,0 | 1,0 | 0,57 | 0,47 | 0,43 | 1,0 | 1,0 | 0,60 | 0,48 | 0,41 |
| 0,60 | 1,0 | 1,0 | 0,53 | 0,46 | 0,41 | 1,0 | 1,0 | 0,58 | 0,45 | 0,37 |
| 0,65 | 1,0 | 1,0 | 0,52 | 0,45 | 0,38 | 1,0 | 1,0 | 0,52 | 0,38 | 0,33 |
| 0,70 | 1,0 | 1,0 | 0,48 | 0,37 | 0,32 | 1,0 | 1,0 | 0,47 | 0,36 | 0,30 |
| 0,75 | 1,0 | 1,0 | 0,45 | 0,33 | 0,27 | 1,0 | 1,0 | 0,50 | 0,33 | 0,27 |
| 0,80 | 1,0 | 1,0 | 0,44 | 0,28 | 0,20 | 1,0 | 1,0 | 0,38 | 0,23 | 0,19 |
| 0,85 | 1,0 | 1,0 | 0,43 | 0,25 | 0,15 | 1,0 | 1,0 | 0,38 | 0,23 | 0,19 |
| 0,90 | 1,0 | 1,0 | 0,42 | 0,20 | 0,13 | 1,0 | 1,0 | 0,30 | 0,19 | 0,17 |
| Примітка. Значення зсувних характеристик при Σ Np = 1 використовуються при розрахунку на статичну дію навантаження. При Σ Np > 106 розрахункові значення φ і с потрібно приймати за стовпчиком "106". |
Додаток 4
