ВБН В.2.3-218-186-2004/Укравтодор

ВБН В.2.3-218-186-2004/Укравтодор Споруди транспорту. Дорожній одяг нежорсткого типу

ВІДОМЧІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ Споруди транспорту ДОРОЖНІЙ ОДЯГ НЕЖОРСТКОГО ТИПУ ВБН В.2.3-218-186-2004 Київ УКРАВТОДОР 2004 ПЕРЕДМОВА 1 РОЗРОБЛЕНО: Транспортною академією України ТАУ Національним транспортним університетом НТУ Харківським національним автомобільно-дорожнім університетом ХНАДУ Державним дорожнім науково-дослідним інститутом імені М.П.Шульгіна ДерждорНДІ РОЗРОБНИКИ: В. Савенко д-р техн. наук керівник розробки О. Василевич В. Мозговий д-р техн. наук І. Гамеляк канд. техн. наук О. Бесараб канд. техн. наук О. Прудкий – ТАУ НТУ ; І. Кіяшко канд. техн. наук В. Плевако д-р техн. наук Є. Прусенко канд. техн. наук М. Стороженко канд. техн. наук В. Філіппов д-р техн. наук В. Ряпухін канд. техн. наук  – ХНАДУ; С. Головко канд. техн. наук Г. Малєванський канд. техн. наук  – ДерждорНДІ 2 ПОГОДЖЕНО: Держбудом України лист від 20 жовтня 2004 р. № 5/11-1894 3 ЗАТВЕРДЖЕНО: наказ Укравтодору від 15 жовтня 2004 р. № 756 і надано чинності з 01 січня 2005 р. 4 НА ЗАМІНУ ВСН 46-83/ Минтрансстрой СССР ЗМІСТ 1 Загальні положення 5 2 Конструювання дорожнього одягу нежорсткого типу та земляного полотна 7 2.1 Задачі і принципи конструювання 7 2.2 Конструювання покриттів і основ капітальних дорожніх одягів 10 2.3 Конструювання покриттів і основ полегшених і перехідних дорожніх одягів нежорсткого типу 11 2.4 Конструювання шарів додаткової основи 12 2.5 Заходи щодо підвищення міцності робочого шару земляного полотна 14 2.6 Врахування регіональних особливостей 15 2.7 Регулювання водно-теплового режиму при конструюванні дорожнього одягу 16 2.8 Конструювання підсилення та розширення дорожнього одягу 17 3 Розрахунок дорожнього одягу нежорсткого типу на міцність 22 3.1 Загальні положення 22 3.2 Загальна процедура розрахунків за критеріями граничного стану 25 3.3 Розрахункові навантаження та інтенсивність руху 26 3.4 Розрахунок дорожніх одягів за допустимим пружним прогином 30 3.5 Розрахунок за умовою зсувостійкості земляного полотна та шарів із малозв'язних матеріалів 34 3.6 Розрахунок монолітних шарів на розтяг при згині 38 3.7 Особливості розрахунку підсилення дорожнього одягу 44 3.8 Особливості розрахунку асфальтобетонних шарів армованих синтетичними матеріалами 47 4 Забезпечення морозостійкості конструкції дорожнього одягу нежорсткого типу і земляного полотна 47 5 Проектування системи осушення дорожнього одягу нежорсткого типу та земляного полотна 51 5.1 Загальні положення 51 5.2 Конструкції дренажних споруд 56 5.3 Розрахунок дренуючого шару що працює за методом поглинання 60 5.4 Розрахунок дренуючого шару що працює за методом осушення 61 5.5 Особливості проектування дренажу доріг що підлягають реконструкції 64 Додаток А Перелік номативних документів на які є посилання у даних Нормах 66 Додаток Б Терміни та визначення 67 Додаток В Дорожньо-кліматичне районування України за умовами проектування дорожніх одягів 68 Додаток Г Теплофізичні характеристики матеріалів і грунтів 73 Додаток Д Розрахункові характеристики грунту робочого шару земляного полотна 74 Додаток Е Міцнісні та деформаційні характеристики матеріалів конструктивних шарів дорожнього одягу 82 Додаток Ж Розрахункові навантаження. Параметри для визначення розрахункового сумарного числа прикладення навантаження за термін служби дорожнього одягу 90 Додаток И Розрахунок надійності конструкції дорожнього одягу нежорсткого типу 95 Додаток К Методика визначення розрахункових характеристик для армованого асфальтобетону 102 Додаток Л Приклади розрахунку 104 Додаток М Методи експериментального визначення деформаційних і міцнісних характеристик матеріалів і грунтів 121 Додаток Н Вимоги щодо оцінки міцності і деформативності дорожнього одягу нежорсткого типу 137 ВІДОМЧІ БУДІВЕЛЬНІ НОРМИ УКРАЇНИ Споруди транспорту. Дорожній одяг нежорсткого типу ВБН В.2.3-218-186-2004 Вводяться на заміну ВСН 46-83/ Минтрансстрой СССР Ці Норми встановлюють вимоги і рекомендації до конструювання розрахунку та оцінки технічного стану дорожнього одягу нежорсткого типу та використовуються при проектуванні нових та реконструкції існуючих автомобільних доріг загального користування при розробленні нормативних документів технічної документації і відповідного програмного забезпечення. Вимоги цих Норм є обов'язковими для виконання суб'єктами господарської діяльності що входять до сфери управління Державної служби автомобільних доріг України "Укравтодор". Перелік нормативних документів на які є посилання у цих Нормах наведені у додатку А. Терміни що використані у даних Нормах та визначення їх понять наведені у додатку Б. 1 ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ 1.1 В залежності від строку служби та рівня надійності дорожній одяг нежорсткого типу поділяють на три типи: капітальний полегшений та перехідний. При виборі типу дорожнього одягу виходять із інтенсивності руху складу транспортного потоку вимог безпеки комфортності руху природних умов та техніко-економічних розрахунків. 1.2 Типи дорожніх одягів нежорсткого типу основні матеріали покриттів і область їх використання наведені в таблиці 1.1. Таблиця 1.1 Категорія дороги Класифікація дороги Конструкція дорожнього одягу нежорсткого типу Тип Матеріал покриття Іа Іб II Державна магістральна Капітальний Асфальтобетон гарячий щільний дрібнозернистий І марки; щебенево-мастиковий асфальтобетон Іб II III Державна регіональна Капітальний Асфальтобетон гарячий щільний дрібнозернистий І або II марки; щебенево-мастиковий асфальтобетон II III Місцева територіальна Капітальний Асфальтобетон гарячий щільний дрібнозернистий І або II марки тонкошарові органо-мінеральні покриття III Місцева територіальна Полегшений Асфальтобетон гарячий щільний дрібнозернистий II марки; холодний асфальтобетон І марки; тонкошарові органо-мінеральні покриття кам'яний матеріал оброблений органічним в'яжучим IV Місцева районна Полегшений Асфальтобетон гарячий дрібнозернистий II марки; асфальтобетон гарячий пористий або високо пористий з поверхневою обробкою; кам'яний матеріал оброблений в'яжучим методом змішування в установці або методом просочування чи змішування на дорозі IV V Місцева районна Перехідний Кам'яний матеріал оброблений органічним в'яжучим в установці або способом просочення; фракційний кам'яний матеріал 1.3 Дорожній одяг нежорсткого типу проектують з урахуванням надійності – ймовірності безвідмовної роботи конструкції протягом наміченого строку експлуатації до капітального ремонту. Кількісним показником надійності є рівень надійності що являє собою частку довжини чи площі на смугах накату ділянок без пошкоджень і деформацій пов'язаних з втратою міцності конструкцій в загальній довжині ділянки дороги яка розглядається. 1.4 Конструкція дорожнього одягу нежорсткого типу його загальна товщина товщини окремих шарів і матеріал покриття повинні забезпечувати шорсткість і стабільну в часі рівність поверхні а також міцність і морозостійкість всієї конструкції  – які відповідають внормованим показникам. 1.5 При конструюванні дорожнього одягу нежорсткого типу належить визначати оптимальні дорожньо-будівельні матеріали і призначати раціональне розміщення шарів у комплексі із земляним полотном. 1.6 Товщину шару дорожнього одягу нежорсткого типу призначають з урахуванням процесу формування стійкої структури шару і його сполучення з існуючою конструкцією. Найменші товщини шарів потрібно призначати не меншими за величину наведену у 3.2.4. 1.7 Покриття дорожнього одягу нежорсткого типу забезпечує необхідну рівність та шорсткість згідно з внормованими показниками залежно від типу конструкції одягу. Покриття повинне протистояти накопиченню залишкових деформацій зсуву влітку й зберігати суцільність при прогині навесні та восени а також при розтягу від охолодження в осінньо-зимовий період. Для тривалого збереження шорсткості матеріал покриття повинен бути стійким до стирання. 1.8 Основа дорожнього одягу нежорсткого типу забезпечує зменшення прогину покриття від навантаження транспортних засобів а також розподіляє напруження на ґрунт земляного полотна до припустимих значень. Основа повинна мати міцність необхідну для виконання цих функцій протягом усього терміну служби. 1.9 Дорожній одяг нежорсткого типу повинен забезпечувати внормовану морозостійкість залежно від типу конструкції одягу та мати необхідні дренувальні властивості. У місцях зі складними ґрунтово-гідрологічними умовами повинні бути передбачені спеціальні заходи згідно з ДБН В.2.3-4. 1.10 Дорожній одяг нежорсткого типу у зоні перехрещень доріг на узбіччях на підходах до перехрещень із залізницями на автостоянках на зупинках громадського транспорту і на підходах до них необхідно розраховувати як на повторну дію короткочасного навантаження так і на дію статичного навантаження тривалістю 600 секунд. Асфальтобетонні покриття дорожніх одягів нежорсткого типу на дорогах Iа Іб та II категорій згідно з ДБН В.2.3-4 додатково розраховують на температурну тріщиностійкість та зсувостійкість. 1.11 Дорожній одяг нежорсткого типу укріплених смуг крайових смуг узбіччя рекомендується влаштовувати ідентичним дорожньому одягу основної проїжджої частини. Решту конструкції узбіччя призначають залежно від ґрунту земляного полотна річної кількості опадів інтенсивності й характеру руху. 1.12 Розділювальну смугу сполучають з проїжджою частиною влаштуванням укріплених смуг на розділювальній смузі. Дорожній одяг укріплених смуг крайових смуг розділювальної смуги рекомендується влаштовувати ідентичним дорожньому одягу основної проїжджої частини. Іншу частину розділювальної смуги доцільно укріплювати засівом трав посадкою чагарнику заввишки понад 1 м суцільною або у вигляді поперечних смуг-куліс із розташуванням на відстані понад 1 75 м від крайки проїжджої частини. 1.13 На посадкових майданчиках зупинок транспорту загального користування майданчиках відпочинку велосипедних і пішохідних доріжках доцільно влаштовувати покриття з дрібношорсткою поверхнею піщаних асфальтобетонних сумішей з використанням подрібненого піску або відсіву . 2 КОНСТРУЮВАННЯ ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ НЕЖОРСТКОГО ТИПУ ТА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА 2.1 Задачі і принципи конструювання 2.1.1 Проектування дорожнього одягу нежорсткого типу являє собою єдиний процес конструювання й розрахунку дорожньої конструкції системи дорожній одяг плюс робочий шар земляного полотна на міцність морозостійкість і осушення з техніко-економічним обґрунтуванням варіантів з метою вибору найбільш економічного за даних умов. 2.1.2 Задачі конструювання дорожнього одягу нежорсткого типу: – вибір типу покриття; – призначення кількості конструктивних шарів основи додаткової основи; – розміщення шарів у конструкції і попереднє призначення їх товщин; – попередня оцінка необхідності призначення додаткових морозозахисних заходів з урахуванням дорожньо-кліматичної зони типу ґрунту робочого шару земляного полотна та схеми зволоження робочого шару на різних ділянках; – попередня оцінка необхідності призначення заходів для осушення конструкції а також для підвищенню тріщиностійкості конструкції; – оцінка доцільності зміцнення чи поліпшення верхньої частини робочого шару земляного полотна; 2.1.3 При конструюванні дорожнього одягу нежорсткого типу необхідно керуватися наступними принципами: а тип дорожнього одягу та вид покриття конструкція дорожнього одягу в цілому повинні задовольняти транспортно-експлуатаційні вимоги які ставляться до дороги певної категорії з очікуваним у перспективі складом й інтенсивністю руху з урахуванням зміни інтенсивності протягом заданих міжремонтних термінів і передбачуваних умов ремонту й утримання; б конструкція одягу може бути прийнята типовою чи розроблена індивідуально для кожної ділянки або ряду ділянок дороги що характеризуються подібними природними умовами грунт робочого шару земляного полотна умови його зволоження клімат забезпеченість місцевими дорожньо-будівельними матеріалами і т. ін. з однаковими розрахунковими навантаженнями. При виборі конструкції дорожнього одягу для даних умов перевагу варто віддавати перевіреній на практиці в даних умовах типовій конструкції; в у районах недостатньо забезпечених стандартними кам'яними матеріалами допускається при відповідному обґрунтуванні застосовувати місцеві кам'яні матеріали побічні продукти промисловості та ґрунти властивості яких можуть бути поліпшені шляхом їх обробки в'яжучими матеріалами цемент бітум вапно активні золи віднесення і т. ін. Одночасно треба прагнути до створення конструкції по можливості найменш матеріалоємної; г конструкція повинна бути технологічною й забезпечувати можливість максимальної механізації й автоматизації дорожньо-будівельних процесів. Для досягнення цієї мети кількість шарів і видів матеріалів у конструкції повинна бути мінімальною; д при конструюванні необхідно враховувати реальні умови проведення будівельних робіт літня чи зимова технологія і т. ін. і досвід служби доріг у конкретному заданому районі. 2.1.4 При призначенні видів покриття і основ для різних варіантів конструкцій дорожнього одягу нежорсткого типу слід враховувати положення діючих стандартів і норм на дорожньо-будівельні матеріали і вироби та норми проектування автомобільних доріг ДБН В.2.3-4 ВБН В.2.3-218-002 . 2.1.5 При виборі матеріалів для влаштування шарів дорожнього одягу нежорсткого типу необхідно враховувати такі положення: а покриття і верхні шари основи повинні відповідати проектним навантаженням і бути водо- морозо- і термостійкими; б конструкція дорожнього одягу в місцях зупинок громадського транспорту на регульованих перехрестях і в інших місцях зміни швидкості руху чи на затяжних спусках повинна забезпечувати підвищений опір зсуву при високих літніх температурах. Для забезпечення цієї вимоги в покритті передбачають застосування тільки зсувостійких асфальтобетонних сумішей типу А і Б щільних сумішей а в основі – крупнозернистих асфальтобетонних сумішей або кам'яних матеріалів укріплених цементом. 2.1.6 При виборі матеріалу для верхнього шару основи треба враховувати категорію дороги тип покриття а також і те що шари які містять органічне в'яжуче мають кращі деформаційні якості і теплофізичні властивості ніж матеріали та ґрунти укріплені неорганічними в'яжучими. Однак матеріали що містять органічне в'яжуче дуже чутливі до високої температури за якої зменшується їх зсувостійкість чи негативної температури що призводить до підвищення їхньої крихкості. На магістральних дорогах з важким і швидкісним рухом основи потрібно влаштовувати переважно з укріплених матеріалів. При влаштуванні щебеневих шарів необхідно забезпечити відсутність вільної води в цьому шарі. Оскільки піщана основа після ущільнення стає малопроникною необхідно передбачати в цьому випадку для відведення вільної води спеціальні дренуючі шари. 2.1.7 Товщину шарів з матеріалів що містять органічне в'яжуче й укладених на верхній шар основи із матеріалів укріплених цементом для обмеження появи «відбитих» тріщин на покритті потрібно приймати не меншою за товщину шарів укріплених цементом. При цьому мінімальна товщина шарів з органічним в'яжучим не повинна бути меншою за 12 см для полегшених покриттів і 16 18 см для капітальних. У випадку застосування матеріалів укріплених комплексними в'яжучими а також такими що повільно твердіють і гідравлічними в'яжучими товщина шару може бути знижена на 20 % в умовах спекотних і сухих районів дорожньо-кліматичної зони У-IV та 12 – 15 районів додаток В  – на 30 %; на дорогах IV категорії з покриттями з чорних сумішей товщина шару покриття може скласти 6 – 8 см. 2.1.8 Асфальтобетонні покриття на цементобетонній основі можуть бути одно- дво- і тришаровими. Товщина шару асфальто- і цементобетону визначається розрахунком але не повинна бути меншою за значення приведені у таблиці 2.1. Таблиця 2.1 Клас бетону Межа міцності бетону на розтяг при згині Мпа кгс/см2 Товщина h асфальтобетону цементобетону см при інтенсивності розрахункового навантаження авт./д більше 2000 1000 – 2000 500 – 1000 100 – 500 1 2 3 4 5 6 Вbtb 1 5 2 0 20 18 0 17 0 17 0 16 0 22 0 21 0 20 0 19 0 Вbtb 1 75 2 5 25 18 0 18 0 18 0 16 0 19 0 18 0 17 0 17 0 Вbtb 2 4 3 0 30 17 0 16 5 16 5 16 0 18 0 17 0 16 0 16 0 Вbtb 2 8 3 5 35 16 5 16 0 16 0 14 0 17 0 17 0 16 0 16 0 Примітка 1. Значення товщини h асфальтобетону цементобетону приведені при добових коливаннях температури на поверхні асфальтобетону цементобетону Аn = 15 °С. Примітка 2. У чисельнику приведені значення товщини асфальтобетонного покриття у знаменнику – цементобетонної основи. При інших добових коливаннях температури товщина шару асфальтобетону визначається за формулою: h' = ha · An / 15 2.1 цементобетону – за формулою: h' = h · . 2.2 Значення очікуваного добового перепаду Аn приведені в обов'язковому додатку В. Допускається застосовувати в основі бетон що укочується бетон низької міцності перпакт-бетон із забезпеченням максимального терміну служби основи як покриття. У шарі цементобетону поперечні шви влаштовують як контрольні без армування через 15 м. Перед мостами та на перехрестях доріг влаштовують не менше ніж три шви розширення через 10 – 20 м так само як і при спорудженні монолітних цементобетонних покриттів. Для підвищення тріщиностійкості асфальтобетонного покриття в основі рекомендується армувати асфальтобетон над поперечними швами сітками розташовуючи їх симетрично уздовж шва; ширина сіток 80 – 160 см. Поздовжні шви в основі влаштовують при ширині покриття більше 9 м і на ділянках з очікуваними нерівномірними осіданнями земляного полотна. Поздовжні шви армуються металевими стрижнями. Крім асфальтобетону як верхній шар можуть застосовуватися збірні плити завтовшки 6 – 8 см поверхнева обробка чорний щебінь шлам. Для підвищення зчеплення верхнього шару з цементобетоном поверхня останнього повинна бути підвищеної шорсткості й оброблена ґрунтовкою. 2.1.9 Нижні шари та додаткові шари основи разом із верхніми шарами і покриттям повинні забезпечувати внормовану міцність конструкції морозостійкість а також дренуючу здатність. Нижні шари основи особливо з зернистих матеріалів повинні мати здатність опору зсувним напруженням. Раціональна товщина нижніх та додаткових шарів основи з неукріплених кам'яних матеріалів – не більше 20 см. У багатьох випадках доцільно передбачати їхнє зміцнення в'яжучими матеріалами. Розташування неукріплених зернистих матеріалів між шарами із матеріалів чи ґрунтів оброблених в'яжучим не допускається. У випадку розташування зернистих матеріалів між шарами зі зв'язних матеріалів шар із зернистого матеріалу влаштовують на всю ширину земляного полотна. 2.1.10 Для істотного зменшення припливу поверхневих вод у основу дорожнього одягу і зниження розрахункової вологості ґрунту земляного полотна необхідно передбачати такі заходи як зміцнення узбіч забезпечення їх належного поперечного похилу і водонепроникності влаштування бордюрів і лотків а також забезпечення безпечної відстані від брівки земляного полотна до рівня тривалих поверхневих вод підвищене ущільнення до К = 1 03... 1 05 верхньої частини робочого шару в дорожньо-кліматичних зонах У-ІІ У-ІII. 2.1.11 У районах і на ділянках з несприятливими погодно-кліматичними і ґрунтово-гідрологічними умовами для обмеження міграції вологи з нижніх шарів земляного полотна у верхні слід передбачати заходи щодо штучного регулювання водно-теплового режиму збільшення відстані від поверхні покриття до рівня ґрунтових вод зведення більш високого насипу зниження РҐВ застосування для спорудження насипу нездимальних чи малоздимальних ґрунтів уведення в конструкцію морозозахисних шарів зі стабільних матеріалів не змінюють свого об'єму при промерзанні у зволоженому стані капіляроперериваючих і водонепроникних прошарків. З метою істотної економії привізних і дефіцитних дорожньо-будівельних матеріалів слід вводити теплоізоляційні шари в конструкції на здимальнонебезпечних ділянках. 2.1.12 3 метою забезпечення сприятливих умов роботи прикрайкових смуг дорожнього одягу основу варто влаштовувати на 0 6 м ширше за проїжджу частину й зміцнювальну смугу а додатковий нижній шар з піску чи іншого зернистого матеріалу укладати на 1 м ширше за основу або на всю ширину земляного полотна. На автомобільних дорогах І – II категорій а також на міських вулицях крайку дорожнього одягу доцільно зміцнювати шляхом установлення бортових каменів чи плит влаштування монолітного бортика. Зміцнення узбіч доріг слід передбачати відповідно до вимог ДБН В.2.3-4 і рекомендацій спеціальних документів. 2.1.13 Необхідно передбачати в конструкції дорожнього одягу нежорсткого типу можливо меншу кількість шарів 2 – 4 без урахування додаткових шарів з різних матеріалів використовуючи як основу пористий асфальтобетон маломіцний цементобетон ґрунти й матеріали укріплені в'яжучими. В окремих випадках коли технічно й економічно доцільно можна призначати і більше шарів дорожнього одягу. 4.1.14 Товщину окремого шару попередньо призначають у діапазоні від мінімальної конструктивної товщини регламентованої діючими нормами ДБН В.2.3-4 ДСТУ Б В.2.7119 до практично прийнятих значень наприклад у типових проектах для даного регіону. Загальну товщину дорожнього одягу й товщини окремих конструктивних шарів остаточно визначають з розрахунку на міцність морозостійкість і осушення. Якщо загальна товщина дорожнього одягу отримана з розрахунку на міцність менша за товщину встановлену за морозостійкістю то слід передбачити додаткові морозозахисні чи теплоізоляційні шари. У цьому випадку конструкцію основи дорожнього одягу потрібно призначати одночасно з проектуванням морозозахисних чи теплоізоляційних і дренажних шарів. 2.1.15 Товщину покриття удосконаленого типу слід призначати такою щоб розтягуючі напруження що діють в його найбільш напруженій зоні не перевищували допустимих. Максимальні напруження при згині виникають якщо модулі пружності суміжних шарів відрізняються в 10 і більше разів. Тому модулі пружності суміжних шарів повинні відрізнятися не більше ніж у 3 – 5 разів. У процесі будівництва повинно бути забезпечене надійне спаювання шарів із монолітних матеріалів. Товщину покриття перехідного типу треба визначати з таким розрахунком щоб пружний прогин поверхні одягу не перевищував допустимого. Товщини проміжних шарів одягу з удосконаленим покриттям слід призначати такими щоб під дією розрахункових навантажень у монолітних шарах основи з матеріалів укріплених неорганічними в'яжучими полімерними чи в'язкими органічними в'яжучими а також комбінованими в'яжучими розтягуюче напруження при згині не перевищувало допустимого а в зернистих і малозв'язних матеріалах гравій пісок суміші на основі рідких органічних в'яжучих і т. ін. не виникали б неприпустимі деформації зсуву. 2.2 Конструювання покриттів і основ капітальних дорожніх одягів нежорсткого типу 2.2.1 Капітальні дорожні одяги з асфальтобетонними покриттями застосовують переважно на дорогах І II і III категорій на основних внутрішньогосподарських дорогах великих промислових підприємств і важливих будівельних об'єктів а при відповідних техніко-економічних обґрунтуваннях на дорогах IV категорії згідно з ДБН В.2.3-4. 2.2.2 Вид марку і тип асфальтобетону для покриття в залежності від категорії дороги і кліматичних умов зони потрібно намічати відповідно до вимог ДСТУ Б В.2.7-119. В основному слід застосовувати щільний асфальтобетон І – II марок типів А Б В Г. Для умов дорожньо-кліматичних зон У-І і У-ІІ на дорогах І і II категорій переважно слід використовувати асфальтобетони типів Б і Г. 2.2.3 Для капітальних дорожніх одягів товщину асфальтобетонного покриття що влаштовується з порівняно дорогих матеріалів слід призначати близькою до мінімальної конструктивної верхній шар основи капітальних дорожніх одягів потрібно влаштовувати головним чином з монолітних матеріалів – з пористого асфальтобетону щебеневих сумішей оброблених бітумною емульсією фракційного щебеню обробленого в'язким бітумом шляхом просочення а також із фракційного щебеню влаштованого за принципом розклинки дрібним щебенем чи гранульованим активним шлаком укріпленою методом просочення цементопіщаною сумішшю а також цементобетоном. 1 – дрібнозернистий асфальтобетон I марки; 2 – крупнозернистий пористий асфальтобетон; 3 – щебінь зміцнений цементом або комплексними в'яжучими речовинами; 4 – ретельно ущільнений ґрунт; 5 – пісок гравійний шлак додатковий шар основи ; 6 – ґрунт зміцнений неорганічними в'яжучими; 7 – щебінь з розклинкою; 8 – пісний цементобетон; 9 – ґрунт і матеріали оброблені комбінованими в'яжучими або активною золою виносу; 10 – зміцнений цементом гравій; 11 – гравій зміцнений малими дозами цементу або ґрунт оброблений рідким органічним в'яжучим; 12 – гравійна суміш з домішкою подрібненого щебеню; 13 – пінопласт* ; 14 – конструктивний теплоізоляційний шар цементоґрунту з легким заповнювачем. Рисунок 2.1 – Конструкції капітальних одягів доріг І і II категорій з удосконаленим покриттям Для влаштування нижньої частини основи в залежності від розрахункових умов руху слід надавати перевагу монолітним укріплені ґрунти і кам'яні матеріали а також зернистим матеріалам що відповідають вимогам ДСТУ Б.В.2.7-74 ДСТУ Б.В.2.7-75 ГОСТ 23558. У конструкціях дорожніх одягів на контакті шарів із крупнозернистих чи гравійних матеріалів з піщаними шарами основи чи з ґрунтом земляного полотна слід передбачати розділяючі прошарки для запобігання взаємопроникнення матеріалів суміжних шарів і зниження у зв'язку з цим довговічності конструкції. 2.3 Конструювання покриттів і основ полегшених і перехідних дорожніх одягів нежорсткого типу 2.3.1 Дорожні одяги полегшеного типу з удосконаленими покриттями асфальтобетонні з чорного щебеню з щебеню обробленого в'яжучим способом просочення з щебенево-піщаних сумішей оброблених органічним чи мінеральним в'яжучим з піщаних або супіщаних ґрунтів оброблених органічним чи мінеральним в'яжучим доцільно застосовувати на дорогах III IV категорій а також при стадійному будівництві дорожніх одягів на дорогах II категорії. 2.3.2 Попередньо товщину покриття з асфальтобетону для полегшених дорожніх одягів слід призначати від 4 см до 6 см а при використанні інших матеріалів зазначених у 2.3.1  – від 6 см до 8 см. Остаточно товщину покриття визначають розрахунком. 2.3.3 Основи для полегшених дорожніх одягів з удосконаленим покриттям призначають з монолітних або зернистих матеріалів. При цьому на дорогах III та IV категорій доцільно влаштовувати основу дорожнього одягу з чорного щебеню; щебенево-піщаних сумішей оброблених емульсією та іншими в'яжучими; різних матеріалів і ґрунтів а також побічних продуктів промисловості що оброблені неорганічними або комбінованими в'яжучими щебеневих і щебенево-гравійних сумішей. 2.3.4 Дорожні одяги з покриттями перехідного типу щебеневі і гравійні з міцних гірських порід з маломіцних кам'яних матеріалів і ґрунтів що укріплені органічними неорганічними чи комбінованими в'яжучими доцільно передбачати на дорогах IV та V категорій рисунок 2.2 а також при стадійному будівництві дорожнього одягу на дорогах III категорії. 1 – асфальтобетон дрібнозернистий; 2 – крупнозернистий асфальтобетон або фракційний щебінь гравій оброблений бітумом; 3 – підібрана щебенева гравійна суміш щебінь влаштований за способом розклинки; 4 – ґрунт укріплений неорганічним в'яжучим; 5 – ґрунт підвищеної щільності; 6 – пісок гравій шлак; 7 – щебінь оброблений органічним в'яжучим в установці; 8 – ґрунт чи щебенево-піщана суміш оброблені комбінованим в'яжучим; 9 – ґрунт чи маломіцний кам'яний матеріал оброблений органічним в'яжучим; 10 – ґрунт підвищеної щільності. Рисунок 2.2 – Конструкції полегшених одягів доріг III – IV категорій з удосконаленим покриттям приклади При проектуванні дорожніх одягів з покриттям перехідного типу потрібно прагнути щоб дорожній одяг складався з одного чи двох шарів. Для покриттів що влаштовуються способом заклинки застосовують фракційний щебінь з міцних гірських порід щебінь з гірничорудних відходів і щебінь з малоактивних металургійних шлаків що відповідають вимогам діючих нормативних документів. 2.3.5 При стадійному будівництві конструкції дорожнього одягу перехідного типу на першій стадії необхідно застосовувати матеріали що відповідають нормативним вимогам до матеріалів щодо влаштування шарів основи під удосконалені покриття. Дозволяється для скорочення первинних витрат при відповідному техніко-економічному обґрунтуванні застосовувати спрощені конструкції рух якими у несприятливий період року повинен бути обмежений щодо навантаженню на вісь щодо швидкості та інтенсивності руху транспортних засобів. 2.4 Конструювання шарів додаткової основи 2.4.1 Додаткова основа повинна сприяти зменшенню прогину і напружень від транспортних засобів у покритті основі й земляному полотні а також виконувати такі функції: - відведення залишкової води з верхньої частини земляного полотна при погано фільтруючому ґрунті і з основи дорожнього одягу дренажний шар ; - зменшення товщини дорожнього одягу шар для морозозахисту ; - зменшення глибини промерзання земляного полотна теплоізоляційний шар ; - виключення взаємного проникнення зернистого матеріалу основи у ґрунт земляного полотна розділяючий прошарок . Один шар додаткової основи може виконувати декілька таких функцій. 2.4.2 Дренажний шар додаткової основи і водовідвідні засоби доцільно розташовувати в нижньому шарі основи який виконано із зернистого матеріалу або у верхньому шарі земляного полотна з пилувато-глинистих ґрунтів крім супіску піщаного та пилуватого піску з коефіцієнтом фільтрації менше за 0 5 м/д у таких випадках: - у дорожньо-кліматичних районах У-І і У-IV – при всіх типах зволоження робочого шару земляного полотна; - у дорожньо-кліматичних районах У-ІІ – при 2-му і 3-му типах зволоження; - у дорожньо-кліматичному районі У-ІII – при 3-му типі зволоження; - у випадках влаштування роздільної смуги з ґрунту без влаштування водовідводу. Якщо нижній шар основи виконано з матеріалу який укріплено в'яжучим необхідність влаштування шару додаткової основи що дренує вологу визначають розрахунком на осушення дорожнього одягу й земляного полотна. На ділянках де під випарювальний басейн використовується притрасовий резерв дорожній одяг нежорсткого типу розраховується як для 3-го типу місцевості за умовами зволоження. 2.4.3 Розрахунком на осушення і дренаж необхідно визначати товщину дренажного шару додаткової основи і необхідний коефіцієнт фільтрації матеріалу в залежності від кількості води що надходить до додаткової основи способу її відведення довжини шляху фільтрації та інших факторів. 2.4.4 Для додаткових шарів з морозозахисту застосовують стабільні зернисті матеріали ґрунти укріплені органічними чи неорганічними в'яжучими неткані синтетичні матеріали а також ґрунти з низьким ступенем здимання І та II групи за таблицею 2.2. Таблиця 2.2 – Класифікація ґрунтів за ступенем здимальності при замерзанні Вид ґрунту Ступінь здимальності Група за здималь-ністю Середнє значення відносної здимальності при промерзанні до 1 5 м % 1 2 3 4 Пісок гравелистий грубо і середньозернистий з вмістом часточок < 0 05 мм до 2 % нездимальний І 1 / 1 Пісок гравелистий грубо і середньозернистий з вмістом часточок < 0 05 мм до 15 % та пісок дрібнозернистий з вмістом часточок < 0 05 мм до 2 % слабоздимальний II 1 – 2 / 2 – 4 Суглинок непилуватий і глина здимальний III 2 – 4 / 4 – 6 Пісок пилуватий; супісок піщанистий; суглинок важкий пилуватий дуже здимальний IV 4 – 6 / 6 – 8 Супісок пилуватий; суглинок легкий пилуватий надмірно здимальний V 6 – 8 / 8 – 10 Примітка 1. Над рискою наведено величину здимання при 1-му типі місцевості за зволоженням під рискою – при 2-му та 3-му типах. Примітка 2. Таблиця 2.2 подана відповідно до таблиці 4.6 ДБН В.2.3-4. 2.4.5 Шар додаткової основи дренуючий чи морозозахисний повинен влаштовуватись на всю ширину земляного полотна з виходом на укріплені від розмиву укоси насипу або з укладанням трубчастих дрен чи інших водовідвідних пристроїв якщо матеріали цих шарів мають коефіцієнти фільтрації менше 1 – 2 м/д з виконанням функцій дренажного шару подвійне призначення шару . Шар додаткової основи в цьому разі має бути завширшки більшим за вище розташований шар але не менше ніж на 0 5 м з кожного боку земляного полотна. 2.4.6 Додатковий шар основи в місцях зміни конструкції дорожнього одягу у зв'язку зі зміною матеріалів ґрунтово-гідрологічних та інших умов повинен забезпечувати той самий рівень здимання що й на суміжних ділянках. Цього слід досягати заміною матеріалу морозозахисного шару основи або збільшенням товщини цього шару. 2.4.7 Якщо дренажний шар основи влаштовано на затяжному поздовжньому похилі який більший за поперечний то в цьому шарі необхідно влаштовувати перехоплюючий дренаж на відстані 75 – 100 м та в місцях зміни похилу у вигляді трубчастих перфорованих дрен та крупноуламкових матеріалів з виводом води за межі укосів земляного полотна. 2.4.8 У південних районах У-ІII та У-IV де можливе утворення пари в дорожніх шарах доцільно застосовувати в додаткових шарах основи пароізолюючі синтетичні матеріали або прошарки з ґрунтів оброблених в'яжучим чи шари ґрунту в "обоймі". 2.4.9 У додаткових шарах основи за необхідності потрібно застосовувати протизамулювальні матеріали з укріплених матеріалів нетканих синтетичних матеріалів та плівкоутворювальних матеріалів. 2.4.10 За розрахунком щодо забезпечення морозостійкості дорожнього одягу нежорсткого типу та земляного полотна визначають товщину морозозахисного шару з урахуванням теплофізичних властивостей матеріалів що наведені в додатку Г. 2.5 Заходи щодо підвищення міцності робочого шару земляного полотна 2.5.1 Для забезпечення стабільності роботи всієї конструкції дорожнього одягу в часі з урахуванням сезонного коливання погодно-кліматичних факторів необхідно особливу увагу звертати на стабільність фізико-механічних властивостей ґрунту активної зони земляного полотна. Основні конструктивні заходи при цьому повинні бути спрямовані на збільшення міцності ґрунту робочого шару в розрахунковий період і підвищення стабільності його властивостей у річному циклі. При конструюванні дорожнього одягу необхідно не допускати перезволоження робочого шару земляного полотна. Типовими конструктивними рішеннями збереження стабільних властивостей робочого шару земляного полотна є: - влаштування верхньої частини земляного полотна з нездимальних малоздимальних і малонабрякаючих ґрунтів; - влаштування в основі дорожнього одягу нежорсткого типу шарів з ущільненого ґрунту із забезпеченням необхідних коефіцієнтів ущільнення згідно з ДБН В.2.3-4; - захист ґрунту від зволоження поверхневими та ґрунтовими водами з влаштуванням парогідроізолюючих прошарків; - зміцнення робочого шару земляного полотна невеликою кількістю в'яжучого. 2.5.2 При економічній доцільності зведення земляного полотна із здимальних ґрунтів слід призначати конструктивні рішення що дозволяють істотно зменшувати приплив поверхневих вод у робочий шар земляного полотна та основу дорожнього одягу забезпечення необхідного поперечного похилу узбіч зміцнення узбіч влаштування лотків уздовж проїжджої частини влаштування асфальтобетонного покриття з гідроізолюючими прошарками дренажних конструкцій що забезпечують ефективний водовідвід із ґрунтової основи . При цьому в конструкції дорожнього одягу слід передбачати морозозахисні шари. 2.5.3 3 метою збереження високої щільності ґрунтів робочого шару земляного полотна слід призначати підвищені значення коефіцієнтів ущільнення в усіх ґрунтових шарах див. таблицю 2.3 . Таблиця 2.3 – Значення коефіцієнтів ущільнення ґрунтів робочого шару земляного полотна Частина насипу Тип дорожнього одягу Удосконалений капітальний Інший Верхня з незв'язних ґрунтів 1 05 – 1 02 1 03 – 1 02 Нижня із зв'язних ґрунтів 1 05 – 1 03 1 06 – 1 02 Нижня при відсутності підтоплення 1 02 – 1 00 1 00 – 0 98 Нижня підтоплена з незв'язних ґрунтів 0 98 – 0 95 0 95 Нижня підтоплена із зв'язних ґрунтів 0 95 0 95 Шар ґрунту підвищеної щільності з коефіцієнтом ущільнення більше одиниці слід розглядати як самостійний конструктивний шар дорожнього одягу. Підвищені розрахункові значення модуля пружності кута внутрішнього тертя й питомого зчеплення таких ґрунтових шарів слід призначати відповідно до вказівок щодо визначення розрахункових характеристик ґрунту додаток Д на основі спеціальних випробувань. 2.5.4 Для захисту робочого шару ґрунту земляного полотна від зволоження поверхневими і ґрунтовими водами слід конструювати парогідроізоляційні прошарки. 2.5.5 Стабілізація й зміцнення верхніх шарів робочого шару земляного полотна невеликою кількістю в'яжучого 4 – 5 % цементу 10 – 15 % зол виносу гранульованих і молотих шлаків фосфогіпсу вапна цементного пилу побічних продуктів органічного походження гідрофобізуючих матеріалів і т.п. ефективні при розрахунковому модулі пружності ґрунту активної зони земляного полотна менше за 40 МПа при розрахунковій відносній вологості більше за 0 7. Стабілізовані й укріплені верхні шари земляного полотна слід розглядати як самостійні конструктивні шари дорожнього одягу. 2.6 Врахування регіональних особливостей 2.6.1 При проектуванні дорожніх одягів і земляного полотна у складних природних умовах заболочена місцевість яркувата місцевість гірські й передгірні райони посушливі чи зрошувані райони і т. ін. поряд з урахуванням загальних нормативних положень ДБН В.2.3-4 та цих Норм слід керуватися вказівками спеціальних регіональних нормативних документів. 2.6.2 Розрахункові температури деформаційні і міцнісні характеристики ґрунтів і дорожньо-будівельних матеріалів при відсутності регіональних Норм слід призначати відповідно до рекомендацій додатків Д і Е. 2.6.3 Принципи проектування дорожнього одягу у районах перерахованих у 2.6.1 не відрізняються від принципів проектування одягів для інших районів. Для забезпечення більш стабільної роботи земляного полотна поряд із загальними вказівками даних Норм необхідно врахувати наступне. При проектуванні виїмок на ділянках III типу місцевості за умовами зволоження доцільна заміна перезволожених пилувато-глинистих ґрунтів у межах виїмки нездимальними ґрунтами. При проектуванні доріг у районах зрошуваних земель необхідно враховувати несприятливий вплив на роботу земляного полотна підвищеного рівня підземних вод під час поливання сільськогосподарських угідь місцевого підвищення підземних вод поблизу споруд зрошувальної мережі затоплення резервів водовідвідних кюветів у результаті поливу земель. У районах штучного зрошення з постійним підтопленням автомобільних доріг земляне полотно слід проектувати в насипу. Підвищення низу дорожнього одягу по осі дороги над зимово-весняним рівнем підземних чи поверхневих вод при слабко- і середньозасолених ґрунтах може бути збільшене на 20 % для суглинків – на 35 % а при сильно засолених ґрунтах – на 40 – 60 % у порівнянні з вимогами наведеними у ДБН В.2.3-4. В умовах гірської місцевості південних районів необхідно вживати заходів із забезпечення зсувостійкості покриттів для чого доцільно до конструкції дорожнього одягу вводити жорсткий прошарок згідно з ДБН В.2.3-218-008 зокрема з пористого чорного щебеню укріпленого цементопіщаним розчином за способом просочення. 2.7 Регулювання водно-теплового режиму при конструюванні дорожнього одягу 2.7.1 При проектуванні земляного полотна і дорожніх одягів необхідно призначати такі технологічні і конструктивні заходи щодо регулювання водно-теплового режиму що забезпечували б заздалегідь обраний проектний діапазон коливання вологості ґрунту а також заздалегідь прийнятий розрахунковий модуль дорожнього одягу який обумовлює найменшу вартість комплексної дорожньої конструкції. 2.7.2 При проектуванні земляного полотна і дорожнього одягу необхідно всіляко прагнути до вирівнювання стійкості дорожнього одягу в річному періоді за рахунок забезпечення стабільного водно-теплового режиму дорожньої конструкції. 2.7.3 На основі аналізу впливу водно-теплового режиму на дорожній одяг для різних дорожньо-кліматичних зон і регіональних умов повинні бути встановлені розрахункові схеми регулювання накопичення в ньому вологи. Для кожного типу водно-теплового режиму необхідно визначити епюри максимальних можливих сезонних вологостей що можуть бути встановлені за даними багаторічних спостережень чи розрахунковим методом. Далі повинні бути також встановлені епюри припустимих розрахункових вологостей. Якщо у несприятливий період року максимальна вологість ґрунту будь-якого шару полотна й особливо самого верхнього перевищить розрахункову вологість то напруження від ваги розрахункового автомобіля що виникають у цьому шарі можуть спричинити порушення стійкості дорожнього одягу. Тому в період підвищеного зволоження в активній зоні ґрунтової основи повинна бути дотримана умова Wmax Wz – максимальна вологість повинна бути менша за розрахункову вологість. 2.7.4 Розрахункова та максимальна вологості є основними вихідними даними для проектування заходів що регулюють водно-тепловий режим дорожніх конструкцій. Поєднання цих вологостей дозволяє для різних типів водно-теплового режиму встановити принципові розрахункові схеми регулювання руху вологи в земляному полотні й дорожньому одязі. Нижче наведені основні способи регулювання водно-теплового режиму дорожніх конструкцій. - віддалення одягу від рівня ґрунтових вод; - улаштування морозостійких теплоізолюючих шарів; - відведення надлишкової води шляхом улаштування дренажного шару площинний дренаж ; - улаштування гідроізоляційних шарів; регулювання водно-теплового режиму за рахунок улаштування паронепроникних шарів. - гідрофобізація ґрунтів активної зони. У ряді випадків при будівництві земляного полотна та дорожніх одягів застосовують водостійкі і морозостійкі стабільні щебеневі гравійні матеріали що зберігають достатню міцність і стійкість незалежно від інтенсивності впливу водно-теплового режиму. Такі конструкції мають високу вартість і їх застосування можливо тільки при ретельному техніко-економічному обґрунтуванні. Вибір того чи іншого заходу щодо регулювання водно-теплового режиму повинен бути обґрунтованим техніко-економічними розрахунками. 2.7.5 У багатошаровій дорожній конструкції кожен шар перебуває в певних умовах служби навантаження водно-тепловий режим . Водно-тепловий режим багатошарової дорожньої конструкції залежить від паропроникності вологопровідності теплопровідності й порядку розташування шарів. 2.7.6 У дорожніх конструкціях з водонепроникними покриттями для зниження вологонакопичення в шарах дорожнього одягу доцільно щільні малотеплопровідні шари розташовувати на межі земляного полотна. 2.7.7 При розташуванні пароізоляційного шару у верхніх шарах одягу переважна кількість водяної пари буде конденсуватися в його шарах. Водно-тепловий режим такої дорожньої конструкції істотно погіршується. У такому випадку додатково до розрахунку дорожніх одягів на міцність виконують розрахунок водно-теплового режиму і намічають заходи що зменшують дифузію водяної пари й рідкої фази вологи. Вибір того чи іншого регулюючого заходу обґрунтовується техніко-економічними розрахунками. 2.8 Конструювання підсилення та розширення дорожнього одягу 2.8.1 Під підсиленням дорожніх одягів розуміється збільшення їхньої товщини або влаштування більш удосконалених типів покриттів при використанні існуючих конструкцій дорожніх одягів як основи з метою поліпшення транспортно-експлуатаційних показників у межах норм що відповідають категорії дороги. 2.8.2 Підсилення дорожніх одягів необхідно якщо коефіцієнт запасу міцності Кмц і коефіцієнт надійності Кн конструкції дорожнього одягу менші за значення наведені в таблиці 3.1. При відсутності результатів вимірів пружного прогину дорожнього одягу підсилення конструкції слід передбачати на ділянках доріг з характерними деформаціями й руйнуваннями покриттів пов'язаних з недостатньою міцністю конструкції з урахуванням подальшого росту інтенсивності руху й очікуваного прогресуючого руйнування дорожнього одягу. 2.8.3 При конструюванні підсилення дорожніх одягів повинні бути передбачені заходи для забезпечення осушення й морозостійкості дорожнього одягу особливо на ділянках що піддані характерним деформаціям і руйнуванням пов'язаним з перезволоженням ґрунту земляного полотна. 2.8.4 Питання щодо конструкції і терміну влаштування підсилення дорожніх одягів необхідно вирішувати остаточно на підставі техніко-економічного порівняння варіантів. Якщо підсилення дорожнього одягу в даний час економічно невигідне або неможливо підсилити дорожній одяг у рік проведення випробувань то на ділянках доріг з недостатньою міцністю конструкцій слід обмежити рух транспортних засобів з наднормативними навантаженнями у періоди року які несприятливі щодо умов зволоження земляного полотна. 2.8.5 При виборі типу покриття й призначенні шарів підсилення необхідно щоб капітальність нового покриття була не меншою ніж існуючого. Матеріал покриття повинний забезпечувати необхідний коефіцієнт зчеплення і стійкість до виникнення деформацій при високих температурах повітря. При цьому слід враховувати характер руйнувань що виникають на існуючих покриттях а також вплив властивостей даного покриття на роботу конструкції після підсилення дорожнього одягу. 2.8.6 При конструюванні підсилення існуючого дорожнього одягу необхідно керуватися такими принципами: - тип покриття та конструкція дорожнього одягу повинні задовольняти транспортно-експлуатаційним вимогам; - при призначенні конструкції і матеріалів для шарів підсилення необхідно враховувати попередній досвід служби дорожнього одягу за період експлуатації дороги; - враховувати регіональний досвід будівництва й експлуатації дороги; - усувати причини виникнення руйнувань на існуючому покритті; - прагнути до зниження матеріалоємності шарів підсилення дорожнього одягу при досить високому рівні технологічності механізації й індустріалізації робіт; - при підготовці існуючого дорожнього одягу до підсилення необхідно віддавати перевагу сучасним способам провадження робіт і матеріалам регенерації фрезеруванню армуванню гідрофобізаторам і т. ін. з урахуванням фактичного стану ділянок доріг і причин руйнування. 2.8.7 На ділянках доріг які реконструюють зберігаючи і використовуючи існуючий дорожній одяг слід враховувати стан даного дорожнього одягу його конструктивних шарів з оцінкою здатності останніх виконувати необхідні функції. 2.8.8 Для одержання вихідних даних про доцільність використання існуючого дорожнього одягу при реконструкції ділянок доріг повинні бути проведені детальне обстеження дорожнього одягу і робочого шару земляного полотна з виконанням бурових та інших робіт а також випробування що дозволяють одержати необхідну інформацію. 2.8.9 При розробці проектного рішення про необхідність підсилення або призначення конструкції дорожнього одягу для проектування реконструкції дороги слід керуватися такими принципами: - доцільність використання існуючого дорожнього одягу чи окремих його конструктивних шарів без попереднього руйнування; - доцільність використання матеріалів конструктивних шарів після їхньої переробки; - необхідність підсилення існуючої конструкції дорожнього одягу; - необхідність підвищення морозостійкості існуючої конструкції; - необхідність забезпечення чи поліпшення дренажних властивостей існуючої конструкції; - необхідність розширення конструкції дорожнього одягу. 2.8.10 У разі потреби розширення існуючого дорожнього одягу при реконструкції ділянок дороги конструювання дорожнього одягу виконується відповідно до методики і вимог даних Норм як для проектування нової конструкції дорожнього одягу. 2.8.11 При реконструкції ділянки дороги шар підсилення існуючого дорожнього одягу і шар покриття розширення має бути спільним. 2.8.12 3 метою попередження утворення поздовжніх тріщин у місцях стику старої дорожньої конструкції з новою конструкцією при розширенні дорожніх одягів необхідно перед влаштуванням шару покриття передбачити укладання армуючого чи тріщиноперериваючого прошарку. 2.8.13 Армуючі прошарки що влаштовують із синтетичних матеріалів слід застосовувати у тих випадках коли необхідно знизити напруження в нижчерозташованих шарах дорожнього одягу чи земляного полотна. 2.8.14 Тріщиноперериваючі прошарки необхідно передбачати з метою попередження проникнення тріщин що мають місце на старому покритті на поверхню шарів підсилення після визначеного періоду експлуатації. Для влаштування тріщиноперериваючих прошарків можуть бути використані скловолоконні сітки чи органомінеральні композиції з добавками полімерних матеріалів згідно з МР-218-02070915-232. 2.8.15 Вибір технологічних і конструктивних рішень при ремонті існуючого дорожнього одягу здійснюють у залежності від фактичного стану ділянок доріг підданих деформаціям і руйнуванням за таблицею 2.4. 2.8.16 Укладання нових шарів що містять бітум поверх існуючого дорожнього одягу здійснюють коли міцність дорожнього одягу і рівність покриття не задовольняють транспортно-експлуатаційним вимогам і коефіцієнт запасу міцності Кмц > 0 8. У даному випадку можливі наступні технологічні і конструктивні рішення: а укладання нового шару без додаткових конструктивних рішень; б укладання армуючого прошарку; в укладання тріщиноперериваючих прошарків; г улаштування водонепроникного шару; д відновлення властивостей покриття шляхом його регенерації; е улаштування вирівнюючого шару; ж вирівнювання існуючого покриття способом термопрофілювання; з вирівнювання існуючого покриття способом фрезерування. 2.8.17 Поліпшення властивостей існуючого покриття чи заміну верхнього шару зі збереженням основи конструкції дорожнього одягу застосовують у випадках пов'язаних із значною втратою несучої здатності конструкції при коефіцієнті запасу міцності 0 8 > Кмц > 0 7. У такому випадку можливі наступні технологічні і конструктивні рішення: а поліпшення властивостей покриття по смугах накату й інших місць руйнувань і деформацій способом терморегенерації й армування; б поліпшення властивостей покриття способом терморегенерації й армування по всій ширині покриття; в заміна шару покриття дорожнього одягу. 2.8.18 Заміна всього дорожнього одягу а також робочого шару земляного полотна необхідна при низькій несучій здатності існуючої конструкції коефіцієнт запасу міцності Кмц < 0 70 що обумовлена перезволоженням земляного полотна і неукріплених шарів основи дорожнього одягу. Цей спосіб застосовують у крайніх випадках коли не вдається усунути джерела зволоження без зняття дорожнього одягу коли дорожній одяг цілком зруйнований і його використання як основи для посилення недоцільно. Таблиця 2.4 – Рекомендовані конструктивні і технологічні рішення при ремонті нежорстких дорожніх одягів перед укладанням шару підсилення Тип руйнувань і деформацій за таблицею Н.1 Основні причини руйнувань і деформацій Способи ремонту що рекомендуються відповідними пунктами даних Норм 1 2 3 1.1 Нерівність покриття Недостатня несуча здатність неукріплених шарів основ і ґрунтів земляного полотна 2.8.16 а е ж з у залежності від висоти нерівностей і наявності устаткування 1.2 Колійність Важкий і інтенсивний рух недостатня зсувостійкість асфальтобетону 2.8.16 б е ж з та 2.8.17 а в у залежності від глибини колії характеру деформування і наявності устаткування 1.3 Хвилі Різке гальмування транспортних засобів недостатня зсувостійкість асфальтобетонних шарів 2.8.16 е ж з та 2.8.17 б в у залежності від висоти хвилі і властивостей асфальтобетону 1.4 Осідання Недостатнє ущільнення насипу незадовільний водовідвід 2.8.16 а б г е ж та 2.8.17 а б в у залежності від характеру і ступеня руйнувань при необхідності потрібно проведення заходів щодо поліпшення водовідводу 2.1 Волосяні тріщини Втома дорожнього одягу недостатня кількість в'яжучого 2.8.16 а б д та 2.8.17 а б в у залежності від властивостей асфальтобетону 2.2 Сітка тріщин пролами по смугах накату Недостатня несуча здатність дорожнього одягу через перезволоження хитливих ґрунтів чи недоущільнення утома дорожнього одягу 2.8.16 б в г е та 2.8.17 а б в у залежності від ступеня деформування і можливості забезпечення водовідводу 2.3 Зсув частини дорожнього одягу Недостатня несуча здатність конструкції розширення консолідація водонасичених слабких ґрунтів 2.8.16 б в е 2.8.17 в та 2.8.18 у залежності від причин руйнування і стійкості конструкції 2.4 Облом кромки покриття Недостатня несуча здатність краю дорожнього одягу обумовлена перезволоженням ґрунтів через узбіччя недостатня ширина проїжджої частини 2.8.16 е г та 2.8.17 а у залежності від причини руйнування 2.5 Поперечні тріщини Дорожній одяг складається із шарів з різним коефіцієнтом температурного розширення старіння асфальтобетону чи використання надто в'язкого бітуму 2.8.16 а в г е 2.6 Тріщини в хаотичному напрямку Відбиття тріщин що виникли в шарах із застосуванням мінеральних в'яжучих через недостатню несучу здатність ґрунтів 2.8.16 а г ж та 2.8.18 у залежності від можливості підвищення несучої здатності ґрунтів без їхньої заміни 2.7 Руйнування шва Порушення технології укладання асфальтобетону 2.8.16 а б Кінець таблиці 2.4 1 2 3 2.8 Зсув з розривом покриття Недостатнє зчеплення між шарами тонкий шар зносу 2-3 см незадовільний склад асфальтобетону 2.8.16 та 2.8.17 б у залежності від причини руйнування 2.9 Тріщини в місцях осідань Недостатня несуча здатність ґрунтової основи 2.8.16 б е та 2.8.18 у залежності від можливості підвищення несучої здатності ґрунтів без їхньої заміни 3.1 Лущення Незадовільна якість матеріалів розшарування суміші при транспортуванні порушення зв'язку між шарами 2.8.16 а е ж та 2.8.17 б в у залежності від причини і ступеня руйнувань 3.2 Вибоїни Порушення технології укладання і складу суміші старіння асфальтобетону 2.8.16 а в д та 2.8.17 б в 3.3 Пролами Недостатня несуча здатність основи дорожнього одягу 2.8.16 а е і п. 4.8.17 б в у залежності від причини і ступеня руйнувань 3.4 Поверхневі вибоїни Порушення технології укладання недостатня кількість в'яжучого чи випалене в'яжуче 2.8.16 а та 2.8.17 б в 4.1 Виступи бітуму Порушення складу асфальтобетону надлишок бітуму 2.8.16 а та 2.8.17 б в 4.2 Викришування кам'яного матеріалу Недотримання технології влаштування шару зносу 2.8.16 а та 2.8.17 б в 4.3 Покриття з відкритою текстурою Незадовільні технологія укладання і склад суміші 2.8.16 а та 2.8.17 б в 5.1 Руйнування на стику смуг укладання Незадовільна технологія укладання 2.8.16 а б ж 5.2 Руйнування краю покриття Відсутність бічного упора недостатня міцність основи 2.8.16 а ж та 2.8.17 а 5.3 Руйнування на сполученні з іншою конструкцією Осідання ґрунтової основи недостатнє ущільнення шарів конструкції 2.8.16 б е та 2.8.18 5.4 Механічне руйнування Порушення режиму експлуатації дороги 2.8.16 а б в е ж з 2.8.17 а б в та 2.8.18 у залежності від ступеня руйнування 2.8.19 Якщо немає достовірних даних про прогини існуючого одягу допускається проектувати шари підсилення на основі матеріалів вишукувань що містять результати виміру товщин усіх конструктивних шарів дорожнього одягу характеристику їхнього стану і якості відомості про вид ґрунту земляного полотна й умови його зволоження. У цьому випадку товщини шарів підсилення треба призначати на основі розрахунку по пружньому прогину всієї конструкції опору при згині шарів існуючої і нової частини дорожнього одягу й опору зсуву малозв'язних шарів дорожнього одягу і ґрунту земляного полотна. 2.8.20 У випадку коли коефіцієнт міцності дорожнього одягу більший або дорівнює значенням наведеним у таблиці 3.1 однак на покритті мають місце руйнування обумовлені недостатньою довговічністю і низькими властивостями матеріалів окремих шарів дорожнього одягу необхідно з'ясувати причини утворення руйнувань і встановити які матеріали чи їхні властивості не відповідають вимогам. Після цього приймають рішення про необхідні ремонтні заходи що передбачають: а заміну шару що порушує роботу конструкції дорожнього одягу; б поліпшення властивостей цього шару; в улаштування шару підсилення дорожнього одягу зі зменшенням напружень у послабленому конструктивному елементі. 3 РОЗРАХУНОК ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ НЕЖОРСТКОГО ТИПУ НА МІЦНІСТЬ 3.1 Загальні положення 3.1.1 Задача розрахунку – визначення товщини шарів дорожнього одягу у варіантах намічених при конструюванні чи вибір матеріалів з відповідними деформаційними характеристиками і характеристиками міцності при заданих товщинах шарів. 3.1.2 Розрахунок дорожнього одягу на міцність заснований на наступних передумовах: а напружено-деформований стан дорожнього одягу під дією навантаження описується рішеннями лінійної теорії пружності для шаруватого півпростору з урахуванням умов сполучення шарів на контактах; сили інерції через їх малість у розрахунку не враховуються задача квазистатична ; б граничний стан дорожнього одягу характеризується показниками що залежать від властивостей матеріалу кожного шару дорожнього одягу і ґрунту земляного полотна а також від їхнього розміщення й умов роботи в конструкції. 3.1.3 Розрахунок дорожніх одягів засновано на трьох критеріях граничного стану – пружному прогині дорожнього одягу під навантаженням опорі згину монолітних шарів і опорі зсуву ґрунтів і шарів з малозв'язних матеріалів. 3.1.4 Опір згину монолітних шарів і опір зсуву ґрунтів і шарів з малозв'язних матеріалів є міцностними характеристиками дорожнього одягу. Граничний прогин дорожнього одягу є комплексною характеристикою деформативної здатності дорожнього одягу і визначає відповідність необхідної монолітності та рівності покриття. 3.1.5 Для спрощення розрахунків за допомогою таблиць і номограм реальні багатошарові дорожні конструкції приводять до двошарових і тришарових моделей за допомогою методів викладених у цих Нормах. При розрахунках можуть бути використані більш складні якщо вони дають результати близькі до рішень теорії пружності для багатошарових систем в оцінюванні напружено-деформованого стану з урахуванням умов сполучення шарів . 3.1.6 Дорожні одяги на перегонах доріг потрібно розраховувати на короткочасну багаторазову дію рухомих навантажень. Тривалість дії навантажень при сучасних швидкостях руху вантажних автомобілів необхідно приймати рівною 0 1 с у цьому випадку в розрахунок приймаються значення модуля пружності і міцностні характеристики матеріалів і ґрунту визначені теж при тривалості дії навантаження 0 1 с. 3.1.7 Одяг на зупинках автобусів і тролейбусів перехрестях доріг на підходах до пересічень із залізничними і трамвайними шляхами і т. ін. потрібно розраховувати на багаторазову короткочасну дію навантаження а також на тривале одноразове навантаження. При розрахунку одягу на тривалу дію навантаження використовуються значення модуля пружності матеріалів і грунтів і їх міцносні характеристики визначені при тривалості навантаження не менше 600 секунд. 3.1.8 Одяг на стоянках автомобілів і узбіччях доріг слід розраховувати на тривале навантаження 600 секунд . Через малу повторність впливу навантажень тут можна вести розрахунок на одиничне навантаження. 3.1.9 При розрахунку на міцність дорожніх одягів з асфальтобетонним покриттям необхідно враховувати особливості поводження його під час експлуатації в залежності від температури. У той час як покриття найбільш напружено працює при низьких позитивних температурах ґрунт земляного полотна і шари одягу із малозв'язних матеріалів сприймають великі напруження при підвищених весняних температурах коли модуль пружності асфальтобетону істотно знижується. Тому при розрахунку власне асфальтобетонного покриття на розтяг при згині характеристики його повинні відповідати низьким весняним температурам див. додаток Е . При розрахунку шарів із малозв'язних матеріалів а також ґрунту на опір зсуву модуль пружності асфальтового бетону покриття повинний відповідати весняним підвищеним температурам див. додатки Д і Е . 3.1.10 Дорожні одяги в місцях перерахованих у 3.1.7 і 3.1.8 слід розраховувати на тривалий статичний вплив навантаження по зсуву в ґрунті у шарах з малозв'язних матеріалів а також у шарах оброблених органічними в'яжучими. Крім того необхідно розраховувати на розтяг при згині монолітні шари з матеріалів що містять неорганічне в'яжуче. 3.1.11 Дорожній одяг потрібно розраховувати з урахуванням надійності під якою мають на увазі імовірність безвідмовної роботи конструкції протягом усього періоду між капітальними ремонтами. Примітка. Відмова – це такий стан дорожнього одягу і відповідний йому коефіцієнт міцності при якому потрібно проведення капітального ремонту раніше терміну встановленого даними Нормами. Кількісним показником служить рівень надійності що являє собою відношення довжини міцних конструкцій що не потребують капітального ремонту до загальної довжини ділянки з даним значенням запасу міцності. 3.1.12 Для основних випадків проектування припустимий необхідний коефіцієнт надійності Кн що визначає мінімальне значення коефіцієнта міцності Кмц який дорожній одяг повинний мати до кінця терміну служби між капітальними ремонтами нормований у залежності від категорії дороги капітальності одягу і типу покриття таблиця 3.1 . Припустимий коефіцієнт надійності міських доріг і вулиць слід приймати теж за таблицею 3.1. При коефіцієнті надійності відмінному від зазначених в таблиці його значень мінімальний коефіцієнт міцності Кмц одягу слід приймати за графіком рисунок 3.1 . 3.1.13 3 урахуванням рівня надійності конструкції визначають розрахункові значення опору розтягу при згині асфальтобетону і вологості ґрунту див. додатки Д Е . Розрахункове значення характеристики Мр визначають за формулою: при ; 3.1 де  – середнє значення характеристики за результатами n випробувань; t – коефіцієнт нормованого відхилення від при припустимому рівні надійності див. 3.1.12 у залежності від числа років спостережень чи кількості досліджень;  – коефіцієнт варіації характеристики; ?м – середнє квадратичне відхилення характеристики. Таблиця 3.1 Категорія дороги Тип дорожнього одягу Коефіцієнт надійності Кн Характеристика надійності ? Коефіцієнт запасу Кмц за критерієм граничного стану згин монолітних шарів пружний прогин зсув у незв'язних шарах Іа Капітальний 0 97 1 875 1 39 1 50 1 51 Іб – ІІ Капітальний 0 95 1 645 1 35 1 43 1 48 III Капітальний 0 90 1 280 1 29 1 33 1 40 IV Полегшений 0 85 1 035 1 27 1 29 1 38 V Перехідний 0 75 0 68 1 19 1 23 1 25 a б в Рисунок 3.1 – Залежність коефіцієнта міцності Кмц від коефіцієнта надійності Кн при критеріях граничного стану: а згин монолітних шарів; б пружній прогин; в зсув у незв'язних матеріалах та ґрунті земляного полотна для автомобільних доріг І – V категорій 3.1.14 Відмова дорожнього одягу пов'язана з недостатньою його міцністю може виникнути внаслідок: - накопичення до закінчення заданого терміну служби конструкції від транспортного навантаження дотичних напружень що виникають у конструктивних шарах і підстилаючих ґрунтах неприпустимих залишкових деформацій із втратою рівності поверхні покриття і відповідним зниженням швидкості руху; - руйнувань через втому монолітних шарів конструкції під впливом розтягуючих напружень від багаторазового транспортного навантаження і сколювання і лущення покриття під впливом стискаючих напружень при згині з наступною інтенсивною втратою дорожнім одягом транспортно-експлуатаційних властивостей до закінчення заданого терміну служби. Відповідно до цього розрахунок на міцність у шарах виконують по допустимих напруженнях на зсув в шарах зі зниженим опором місцевому зсуву і на розтяг та стиск при згині в монолітних шарах. Розрахунок за допустимим пружним прогином або потрібним загальним модулем пружності виконують для перевірки деформативної здатності конструкції в цілому і дотримання необхідних транспортно-експлуатаційних властивостей покриття. 3.2 Загальна процедура розрахунків за критеріями граничного стану 3.2.1 Відповідно до принципів розрахунку дорожніх одягів за трьома граничними станами критеріями міцності дорожніх одягів прийняті: а опір пружному прогину всієї конструкції за допустимим прогином або допустимим модулем пружності ; б опір зсуву в ґрунтах і шарах з малоз'вязних матеріалів за допустимими напруженнями зсуву ; в опір шарів з монолітних матеріалів розтягу при згині і на стиск у верхньому поясі допустимі напруження на розтяг та стиск при згині . 3.2.2 Розрахунок дорожніх одягів капітального типу призначених для руху важких транспортних засобів з навантаженням на вісь рівним чи більшим 115 кН ведуть за двома критеріями міцності: опору зсуву в ґрунтах і шарах з слабоз'вязних матеріалів і опору шарів з монолітних матеріалів при згині. За допустимим пружнім прогином робиться попереднє конструювання дорожнього одягу який потім розраховують за критеріями міцності. 3.2.3 Послідовність розрахунку дорожніх одягів за граничними станами може бути будь-якою. Методично доцільно дотримуватися наступної послідовності розрахунку. - Розрахунок дорожнього одягу за допустимим пружним прогином на основі залежності необхідного загального модуля конструкції від розрахункової інтенсивності руху. У результаті цього розрахунку визначаються товщини конструктивних шарів одягу і їхні модулі пружності таким чином щоб загальний модуль пружності дорожнього одягу був не меншим за необхідний з урахуванням відповідного коефіцієнта міцності таблиця 3.1 - Розрахунок отриманої конструкції дорожнього одягу за двома незалежними критеріями міцності: опором зсуву в ґрунті і шарах з малоз'вязних матеріалів і міцності шарів з монолітних матеріалів при згині. Конструкція дорожнього одягу вважається міцною якщо коефіцієнт міцності за кожним з критеріїв більший чи дорівнює Кмц знайденому з урахуванням необхідного рівня надійності проектованого дорожнього одягу див. рисунок 3.1 . Конструкції потрібно вибирати на основі економічних порівнянь декількох варіантів конструкцій що відповідають умовам міцності при цьому може виявитися що коефіцієнт міцності за будь-яким із критеріїв значно перевищує Кмц. 3.2.4 Мінімальна товщина конструктивних шарів дорожнього одягу визначається технологічними можливостями дорожньо-будівельних машин і особливостями технології. Товщина ущільненого шару асфальтобетону повинна бути не меншою двох з половиною діаметрів максимального розміру зерна щебеню. В усіх інших випадках товщина шару повинна перевищувати розмір найбільш великих часток кам'яних матеріалів не менше ніж у 1 5 рази крім шарів що влаштовуються за способом просочення . Мінімальна товщина конструктивних шарів що рекомендується у сантиметрах : а Асфальтобетон крупнозернистой 10 б Те ж дрібнозернистий з роміром зерен: - до 20 мм 5 - до 15 мм 4 - до 10 мм 3 1 піщаний 3 2 холодний дрібнозернистий 5 3 холодний пісчаний 3 в Щебеневі гравійні матеріали оброблені органічними в'яжучими 8 г Щебінь оброблений просоченням 8 д Щебеневі і гравійні матеріали не оброблені в'яжучими на піщаній основі 15 е Те ж на міцній основі кам'яному чи з укріпленого ґрунту 8 ж Ґрунти і маломіцні кам'яні матеріали оброблені органічними комплексними чи неорганічними в'яжучими 12 з Ґрунт підвищеної міцності 50 Примітка. Коли за умовами дії навантажень потрібна загальна товщина асфальтобетонних шарів покриття і основи менша суми двох мінімальних конструктивних товщин доцільна заміна покриття і верхнього шару основи одним шаром покриття більшої ніж зазначено товщини що встановлюється розрахунком. 3.2.5 Якщо при конструюванні дорожнього одягу для забезпечення нормальної технології влаштування шару з крупнозернистого матеріалу на перезволоженому глинистому ґрунті чи одномірному піску передбачено влаштовувати захисний прошарок то товщину цього прошарку не слід враховувати при розрахунку конструкції на міцність. 3.2.6 Дорожні одяги капітального типу потрібно конструювати та розраховувати за критеріями гранічного стану на міжремонтні строки експлуатації при високому рівні надійності таблиця 3.1 та 3.5 цих Норм . Полегшені одяги слід розраховувати на вплив рухомого навантаження теж за трьома критеріями але зі зменшеним коефіцієнтом надійності що допускається у порівнянні з капітальними див. 3.1.12 і таблицю 3.1 . Одяги з покриттями перехідного типу – щебеневими гравійними і з інших міцних мінеральних матеріалів а також із ґрунтів і маломіцних кам'яних матеріалів оброблених в'яжучими бруківки з брукового і колотого каменю слід розраховувати на вплив рухомого навантаження тільки за двома критеріями – зсуву в ґрунті і пружному прогині при відповідному допустимому коефіцієнті надійності 3.1.12 і таблиця 3.1 цих Норм . 3.3 Розрахункові навантаження та інтенсивність руху 3.3.1 За розрахункову схему навантаження конструкції колесом автомобіля приймається пружний круговий штамп діаметром D що передає рівномірно розподілене навантаження величиною р. Величини розрахункового питомого тиску колеса на покриття р і розрахункового діаметра D зведеного до круга відбитка розрахункового колеса на поверхні покриття призначають з урахуванням нормативного статичного навантаження на вісь: - для доріг Іа Іб і II категорій – 115 кН; - для доріг III – IV категорій – 100 кН; - для доріг V категорії – 60 кН. 3.3.2 При проектуванні дорожнього одягу дороги спеціального призначення за розрахункове повинне прийматися навантаження на вісь певної марки автомобіля або іншого транспортного засобу систематична експлуатація яких передбачається на цьому об'єкті. 3.3.3 За параметри що характеризують величину та повторність дії навантаження транспортних засобів на дорожній одяг слід приймати: - при проектуванні дорожнього одягу на нерухоме навантаження –середній розрахунковий тиск р колеса на покриття та розрахунковий діаметр Dн зведеного до круга відбитка колеса нерухомого автомобіля; - при проектуванні дорожнього одягу на дію рухомого транспортного засобу – тиск р розрахунковий діаметр Dд відбитка колеса рухомого автомобіля та розрахункову інтенсивність руху Np що приведена до нормованого навантаження. Величину р приймають такою що дорівнює тиску повітря в шині колеса. Діаметр розрахункового відбитку колеса D визначають із залежності: см 3.2 де Qрозр – розрахункове навантаження що передається колесом на поверхню покриття кН; р – питомий тиск МПа. Значення Dн Dд та р для розрахункових навантажень наведено у додатку Ж. 3.3.4 Урахування характеру навантаження що діє на дорожній одяг короткочасне багаторазове навантаження статичне навантаження потрібно визначати через прийняття відповідних розрахункових значень розрахункових характеристик матеріалів а також через введення коефіцієнта динамічності при виборі величини навантаження. 3.3.5 Дорожній одяг автомобільних доріг необхідно розраховувати з урахуванням складу та перспективної інтенсивності руху що очікується на рік служби перед капітальним ремонтом. Термін служби до капітального ремонту необхідно приймати відповідно до ВБН Г.1-218-050. Середньодобова перспективна кількість проїздів усіх коліс що розміщені по один бік транспортного засобу в межах однієї смуги проїжджої частини приведена до розрахункового навантаження є приведеною розрахунковою інтенсивністю Np в одиницях на добу дії навантаження: Np=?смугиSм сум 3.3 де fсмуги – коефіцієнт що враховує кількість смуг руху та розподіл руху транспорту на них визначається за таблицею 3.2; n – загальна кількість марок транспортних засобів у складі транспортного потоку; Nm – кількість проїздів за добу в обох напрямках транспортних засобів i-ої марки; Sт сум – сумарний коефіцієнт приведення дії на дорожній одяг транспортного засобу i-ої марки до розрахункового навантаження Qрозр Визначення сумарного коефіцієнта приведення різних марок автомобілів до розрахункового навантаження виконують відповідно до вказівок додатка Ж. Таблиця 3.2 Кількість смуг руху Значення коефіцієнта fсмуги для смуги за номером 1 2 3 4 1 1 00 – – – 2 0 55 – – – 3 0 50 0 50 – – 4 0 50 0 80 – – 6 0 35 0 20 0 05 – 8 0 30 0 20 0 05 0 01 Примітка 1. Порядковий номер смуги рахується справа по ходу руху в одному напрямку. Примітка 2. Для розрахунку узбіч приймають fсмyгu = 0 01. Примітка 3. На перехрестях і підходах до них у місцях перебудови автомобілів для здійснення лівих поворотів тощо при розрахунках одягу в межах всіх смуг руху потрібно приймати fсмуги = 0 50 якщо загальна кількість смуг проїжджої частини пректованої дороги більша ніж три. 3.3.6 На багатосмугових дорогах при відповідному обґрунтуванні дозволяється проектувати одяг змінної товщини за шириною проїжджої частини розрахувавши дорожній одяг у межах різних смуг відповідно до значення Np знайденого за формулою 3.3 . 3.3.7 Сумарна кількість проїздів розрахункового навантаження за термін служби дорожнього одягу визначається за формулою: ?смугSм сум·Kn 3.4 або за формулою: 3.5 де n – кількість марок автомобілів; N1m – середньодобова інтенсивність руху в обох напрямках автомобілів і-ї марки в перший рік служби один./д; Трдр кількість розрахункових діб за рік відповідно до стану деформативності конструкції за таблицею 3.3; Кn коефіцієнт що враховує ймовірність відхилення сумарного руху від середнього що очікується за таблицею 3.4; Кс – коефіцієнт суми що визначається за формулою: 3.6 де Тсл – розрахунковий строк служби приймається відповідно до ВБН Г.1-218-050 ; q – показник змін інтенсивності руху даного типу автомобіля за роками; встановлюється за результатами техніко-економічних вишукувань або за іншими даними може змінюватися від 0 80 до 1 10 . За відсутності інших даних значення Кс наведено в таблиці 3.6. Таблиця 3.3 Дорожньо-кліматичний район У-І У-ІІ У-ІII Y-IV Захід Південь Кількість розрахункових днів на рік Трдр 145 135 130 140 120 Примітка. Розрахунковим вважається день протягом якого сполучення стану ґрунту земляного полотна за вологістю і температурою асфальтобетонних шарів конструкції зберігає можливість накопичення залишкової деформації в ґрунті земляного полотна чи малозв'язаних шарів дорожнього одягу. Таблиця 3.4 Тип дорожнього одягу Значення коефіцієнта Кn для різних категорій доріг І II III IV V Капітальний 1 49 1 49 1 38 1 31 – Полегшений – 1 47 1 32 1 26 1 06 Перехідний – – 1 19 1 16 1 04 Таблиця 3.5 – Норми строків служби дорожніх одягів між капітальними ремонтами Категорія автомобільної дороги Інтенсивність руху трансп. один/добу Тип дорожнього одягу Матеріал покриття Строк експлуатації дорожнього одягу у роках 1 2 3 4 5 І понад 10000 капітальний асфальтобетон 11 II 3000 – 10000 капітальний асфальтобетон 12 III 1500 – 3000 полегшений чорнощебеневе просочування 10 III – IV 1000 – 3000 полегшений асфальтобетон 13 IV 500 – 1500 полегшений чорнощебеневе просочування 10 IV 500 – 1500 полегшений чорнощебеневе змішування на дорозі 9 IV 500 – 1500 полегшений чорнощебеневе змішування на дорозі 10 IV 150 – 500 перехідний щебеневе 5 IV 150 – 500 перехідний бруківка 15 IV – V До 150 перехідний цементогрунтове: маломіцні кам'яні матеріали укріплені в'яжучими матеріалами 6 V Менше 150 перехідний маломіцні кам'яні матеріали укріплені в'яжучими матеріалами; фракційовані кам'яні матеріали 5 Примітка 1. При застосуванні дьогтю замість бітуму на покриттях полегшеного типу міжремонтні строки експлуатації зменшуються на два роки. Примітка 2. При застосуванні дьогтеполімерів або бітумополімерів міжремонтні строки експлуатації поверхневих обробок можуть збільшуватися на 1 рік. Примітка 3. При проходженні автомобільної дороги у складних умовах гірської місцевості дорожньо-кліматична зона У – IV норми міжремонтних строків експлуатації дорожніх одягів зменшуються на десять відсотків. Примітка 4. Категорії автомобільних доріг та відповідні типи дорожніх одягів встановлені згідно з ДБН В.2.3-4 Таблиця 3.6 Показник зміни інтенсивності руху q у роках Значення Кс при терміні служби дорожнього одягу Тсл у роках 8 10 15 20 1 2 3 4 5 0 90 5 7 6 5 7 9 8 8 Кінець таблиці 3.6 1 2 3 4 5 0 92 6 1 7 1 8 9 10 1 0 94 6 5 7 7 10 0 11 8 0 96 7 0 8 4 11 4 13 9 0 98 7 5 9 1 13 1 16 6 1 00 8 0 10 0 15 0 20 0 1 02 8 6 10 9 17 2 24 4 1 04 9 2 12 0 20 0 29 8 1 06 9 9 13 2 23 2 36 0 1 08 10 6 14 5 27 2 45 8 1 10 11 4 15 9 31 7 67 3 3.4 Розрахунок дорожніх одягів за допустимим пружним прогином 3.4.1 Конструкція дорожнього одягу відповідає вимогам надійності і міцності за критерієм пружного прогину якщо: Кмц Езаг / Епотр 3.7 де Кмц – коефіцієнт міцності дорожнього одягу знайдений за графіком див. рисунок 3.1 чи таблицею 3.1 у залежності від допустимого рівня надійності або за методикою додатка И; Езаг – загальний модуль пружності конструкції; Епотр – потрібний модуль пружності конструкції з урахуванням капітальності одягу типу покриття й інтенсивності дії навантаження. 3.4.2 При розрахунку одягів потрібний модуль пружності слід визначати за графіком рисунок 3.2 побудованим за результатами статистичної обробки експериментальних даних. Конструкцію дорожнього одягу на автомобільних дорогах слід розраховувати під розрахункове навантаження І – II категорій доріг: гр. А1 – 115 кН; IIІ – IV категорій: гр. А2 – 100 кН; V категорії: гр. Б – 60 кН додаток Ж таблиця Ж.1 . 3.4.3 Незалежно від даних отриманих за графіком див. рисунок 3.2 потрібні модулі пружності для доріг загальної мережі не повинні бути менше зазначеного в таблиці 3.7. Рисунок 3.2 – Потрібні мінімальні модулі пружності Епотр для навантажень груп А1 А2 та Б Таблиця 3.7 Категорія дороги Сумарна мінімальна розрахункова кількість прикладання розрахункового навантаження на найбільш завантажену смугу Мінімальний потрібний модуль пружності одягу МПа капітальний тип рекомендовано полегшений перехідний Іа 700000 260 – – 1б 500000 250 – – II 375000 235 200 – III 300000 225 190 – IV 110000 – 150 100 V 40000 – 100 50 3.4.4 Маючи значення потрібного модуля пружності можна пошарово розрахувати одяг за допомогою номограми див. рисунок 3.3 . Ця номограма зв'язує відношення Е2 / Е1 модулів пружності нижнього і верхнього шарів відносну товщину h / D верхнього шару і відношення Езаг / Е1 загального модуля пружності на поверхні двошарової системи до модуля пружності верхнього шару. Для визначення Езаг на номограмі проводиться вертикаль із точки на горизонтальній осі що відповідає значенню h / D і горизонтальна пряма з точки на вертикальній осі що відповідає відношенню Е2 / Е1. Точка перетину цих прямих дає шукане значення Езаг / Е1. Знаючи величину Е обчислюють Езаг. Рисунок 3.3 – Номограма для визначення загального модуля пружності Езаг двошарової системи Пошаровий розрахунок багатошарової конструкції можна вести знизу нагору починаючи з ґрунту що підстилає одяг коли треба визначити загальний модуль пружності конструкції чи зверху вниз коли задані потрібний модуль і коефіцієнт Кмц міцності дорожнього одягу. При товщині i-го шару багатошарового дорожнього одягу рахунок шарів зверху вниз що перевищує 2D загальний модуль пружності на поверхні i–го шару 3.8 3.9 де і – номер розглянутого шару дорожнього одягу рахуючи зверху вниз i = 1 2 3 ... ; hi – товщина i-гo шару см; D – діаметр навантаженої площі см;  – загальний модуль пружності півпростору що підстилає i –й шар МПа; – модуль пружності матеріалу i-гo шару МПа. Розрахункові значення модуля пружності ґрунтів і матеріалів слід призначати відповідно до вказівок додатків Д і Е. Значення модуля пружності матеріалів що містять органічне в'яжуче необхідно приймати у всіх кліматичних зонах при температурі 10 °С за таблицею Е.2 додатка Е. Розрахункові характеристики для армованого асфальтобетону встановлюються відповідно до додатка К. 3.4.4 Загальна товщина верхніх шарів з матеріалів що містять органічне в'яжуче орієнтовно призначається в залежності від потрібного модуля пружності: Модуль пружності МПа до 125 125 – 180 180 – 220 220 – 250 250 – 300 Товщина шару см 4 – 6 7 – 12 12 – 18 18 – 22 22 – 24 3.4.6 Дорожній одяг за допустимим пружним прогином потрібним модулем пружності розраховують у такому порядку: а визначають мінімальне значення коефіцієнта міцності Кмц відповідно до вказівок 3.1.12 даних Норм; б по сумарній інтенсивності навантаження на одну смугу з урахуванням капітальності одягу за номограмою див. рисунок 3.2 визначають потрібний модуль пружності Епотр конструкції; в визначають добуток Кмц Епотр = Езаг; г за 3.4.5 попередньо призначають товщину верхніх шарів з матеріалів що містять органічне в'яжуче; д модуль пружності ґрунту активної зони земляного полотна призначають за додатком Д а модулі пружності матеріалів шарів – за додатком Е для матеріалів що містять органічне в'яжуче при температурі 10 °С . е за номограмою див. рисунок 3.3 виконуючи розрахунок "зверху вниз" знаходять модуль пружності на поверхні основи; ж якщо основа одношарова то за модулями пружності на поверхні основи матеріалу основи і ґрунту земляного полотна визначають товщину основи за тієюж номограмою див. рисунок 3.3 . з якщо з конструктивних чи технологічних міркувань а також умов осушення чи забезпечення необхідної морозостійкості передбачена основа з декількох шарів то попередньо призначають товщини додаткових шарів а потім пошарово "знизу нагору" знаходять за номограмою див. рисунок 3.3 модуль пружності на поверхні додаткового шару морозозахисного теплоізоляційного дренувального чи іншого додаткового шару після чого аналогічно викладеному визначають товщину іншої частини основи; и можна вести розрахунок "знизу нагору" з послідовним визначенням модулів пружності на поверхні конструктивних шарів. Приклади розрахунку конструкцій дорожнього одягу нежорсткого типу за критеріями граничного стану приведені в додатку Л. 3.5 Розрахунок за умовою зсувостійкості земляного полотна та шарів із малозв'язних матеріалів 3.5.1 Дорожній одяг проектують із розрахунку щоб під дією короткочасних чи довгострокових навантажень в підстилаючому ґрунті та малозв'язних шарах за строк служби не виникали неприпустимі залишкові деформації. Деформації зсуву в конструкції не будуть накопичуватись якщо забезпечена умова: 3.10 де Кмц – необхідне мінімальне значення міцності що визначається з урахуванням заданого коефіцієнта надійності див. таблицю 3.1 Т – розрахункове активне напруження зсуву частина зсувного напруження непогашена внутрішнім тертям в розрахунковій найбільш небезпечній точці конструкції від діючого тимчасового навантаження 3.5.5 ; Тгр – гранична величина активного напруження зсуву в тій самій частині перевищення якої викликає порушення міцності на зсув 3.5.6 3.5.2 При практичних розрахунках багатошарову дорожню конструкцію приводять до двохшарової розрахункової моделі. При розрахунку дорожньої конструкції на міцність щодо зсувостійкості ґрунту земляного полотна за нижній шар приймають ґрунт з його характеристиками а за верхній – увесь дорожній одяг. Товщину верхнього шару hВ приймають рівною сумі товщини шарів одягу . Модуль пружності верхнього шару моделі розраховують за формулою: 3.11 де n – кількість шарів дорожнього одягу; Е1 модуль пружності і-го шару; hi – товщина і-го шару. Рисунок 3.4 – Номограма для визначення активного напруження зсуву від тимчасового навантаження в нижньому шарі двохшарової системи при hn / D = 0 2 0 Рисунок 3.5 – Номограма для визначення активного напруження зсуву від тимчасового навантаження в нижньому шарі двохшарової системи при hn / D = 0 4 0 Примітка. При користуванні номограмою для визначення величину приймають для випадку впливу динамічного навантаження з врахуванням числа прикладення за даними додатка Д. 3.5.3 При розрахунку за умови зсувостійкості в піщаному шарі основи за допомогою номограми рисунок 3.4 умовно присвоюють звичайні характеристики піщаного шару сn  ?п а модуль пружності приймають рівним загальному модулю на поверхні піщаного шару; товщину верхнього шару моделі приймають рівною загальній товщині шарів що лежать над піщаним а модуль пружності Ев розраховують як середньозважене значення для цих шарів за формулою 3.11. 3.5.4 При розрахунку нижніх шарів дорожніх одягів за умовою зсувостійкості значення модулів пружності матеріалів що містять органічне в'яжуче визначають за температурами що вказані в таблиці 3.8. Таблиця 3.8 Дорожньо-кліматичний район У-І У-ІІ; У-IV зах. У-ІII У-IV півд. Розрахункова температура °С 20 25 30 35 Значення динамічного модуля пружності асфальтобетонів відповідно до складу марок бітуму та температури наведено в додатку Е таблиця Е.2 а статичного – у додатку Е таблиця Е.3. При розрахунку на статичну дію навантаження приймають модулі пружності матеріалів що відповідають довготривалості дії навантаження не менше за 600 секунд див. додаток Е таблиці Е.3 – Е.6 . 3.5.5 Активні напруження зсуву Ta що діють в ґрунті чи в піщаному шарі визначають за формулою: Та = · р 3.12 де  – питоме активне напруження зсуву від одиничного навантаження що визначається за допомогою номограм рисунок 3.4 та 3.5 ; р – розрахунковий питомий тиск від колеса на покриття. 3.5.6 Граничне активне напруження зсуву Тгр в ґрунті робочого шару чи в піщаному матеріалі проміжного шару визначають за формулою: Tгp = сNkд + 0 1?срzontg ?N 3.13 де CN – зчеплення в ґрунті земляного полотна чи в проміжному піщаному шарі Мпа; для піщаних ґрунтів значення приймається за таблицею 3.9 для супісків суглинків та глин сN розраховується за формулою: kд – коефіцієнт що враховує особливості роботи конструкції на межі піщаного шару з нижнім шаром несучої основи. При влаштуванні нижнього шару із укріплених матеріалів а також при укладанні на межі "основа – піщаний шар" геотекстильного прошарку потрібно приймати значення kд рівним: - 4 5 – при використанні в піщаному шарі крупного піску; - 4 0 – при використанні в піщаному шарі піску середньої крупності; - 3 0 – при використанні в піщаному шарі дрібного піску; - 1 0 – у всіх інших випадках; zon – глибина розміщення поверхні шару що перевіряється на зсувостійкість від верху конструкції см; ?ср – середньозважена питома вага конструктивних шарів розміщених вище за нестійкий шар кг/см3; ? – розрахункова величина кута внутрішнього тертя матеріалу шару що визначається для піщаних ґрунтів за таблицею 3.9 для супісків суглинків та глин розраховується за формулою: ?N = ? · KN? Примітка. Значення величин с kNC ? kN? наведені в додатку Д таблиці Д.7 – Д.8 Таблиця 3.9 – Розрахункові значення кута внутрішнього тертя і зчеплення піщаних ґрунтів і пісків конструктивних шарів в залежності від розрахункової кількості прикладень навантаження ? Np Тип ґрунту Зчеплення МПа і кут внутрішнього тертя град при сумарному числі прикладення навантаження 1 103 104 105 106 1 Пісок крупний з вмістом пилувато-глинистої фракції: 0 % 35 33 32 31 29 0 004 0 003 0 003 0 003 0 003 5% 34 31 36 29 28 0 005 0 004 0 004 0 003 0 003 2 Пісок середньої крупності з вмістом пилувато-глинистої фракції: 0 % 32 30 35 28 27 0 004 0 004 0 004 0 003 0 002 5% 33 34 30 28 26 0 005 0 005 0 005 0 003 0 002 3 Пісок дрібний з вмістом пилувато-глинистої фракції: 0 % 31 28 27 26 25 0 003 0 003 0 002 0 002 0 002 5 % 31 27 26 25 24 0 005 0 004 0 004 0 004 0 003 8 % 31 27 26 25 23 0 006 0 005 0 004 0 003 0 002 Примітка 1. Значення характеристик подані для умов повного заповнення пор водою. Примітка 2. В чисельнику – кут внутрішнього тертя в градусах в знаменнику – зчеплення в МПа. Примітка 3. При ? Np >106 розрахункові значення ? і с слід брати зі стовпчика "106" 3.5.7 У всіх випадках в якості розрахункового значення кута внутрішнього тертя ґрунту і малозв'язних шарів використовують його значення що відповідає сумарній кількості впливу навантаження за міжремонтний строк ? Np. Цю величину встановлюють за формулою 3.5 . Величину розрахункових днів за рік що відповідає розрахунковому стану міцності й деформативності конструкції Трдр що входить в формулу 3.5 визначають за даними 3.3.7. 3.5.8 Розрахунок дорожнього одягу за критерієм опору зсуву в ґрунті земляного полотна а також в піщаних матеріалах проміжних шарів дорожнього одягу проводять у такій послідовності: а за додатком Е таблиця Е.2 призначають розрахункові модулі пружності для шарів із асфальтобетону що відповідають максимально можливим температурам у ранній весняний розрахунковий період у відповідності з вказівками 3.5.4 таблиця 3.8 таблиці 3.9 та Д.7 Д.8 – з урахуванням розрахункової вологості і загального числа впливу навантаження розрахункові міцністні характеристики ? і С ґрунту земляного полотна і піску проміжного шару одягу якщо такі є  – з врахуванням вимог 3.5.7. Інші розрахункові характеристики ґрунту і матеріалів залишаються тими самими що й у розрахунку за пружним прогином; б за рисунками 3.4 або 3.5 визначають активні напруження зсуву від одиничного тимчасового навантаження. Для цього приводять багатошарову конструкцію до двохшарових моделей 3.5.2 та 3.5.3 . в за формулою 5.12 визначають розрахункове напруження зсуву в ґрунті земляного полотна чи в піщаному шарі одягу; г за формулою 5.13 розраховують граничні напруження зсуву; д за формулою 5.10 перевіряють виконання умов міцності з урахуванням необхідної надійності ; е при необхідності змінюючи товщини конструктивних шарів підбирають конструкцію що відповідає умові 3.5.1 3.6 Розрахунок монолітних шарів на розтяг при згині 3.6.1 У монолітних шарах дорожнього одягу – з асфальтобетону полімер-асфальтобетону матеріалів і ґрунтів укріплених комплексними і неорганічними в'яжучими та ін. – напруження що виникають при прогині одягу під дією повторних короткочасних навантажень не повинні викликати порушення структури матеріалу й призводити до утворення тріщин тобто повинна бути забезпечена умова: Кмц Rзг / ?r 3.14 де Кмц – необхідний коефіцієнт міцності з урахуванням заданого рівня надійності таблиця 3.1 ; Rзг – гранично допустиме напруження розтягу матеріалу шару з урахуванням втоми; ?r найбільше напруження розтягу у розглянутому шарі що встановлюється розрахунком. 3.6.2 Найбільше напруження розтягу ?r при згині в монолітному шарі обчислюють за допомогою номограм побудованих на основі вирішення задачі теорії пружності про шаруватий напівпростір рисунки 3.6 3.7 . У проектуванні дорожніх одягів зустрічаються два характерних випадки: 1 монолітний шар або кілька суміжних шарів з однотипних монолітних матеріалів знаходяться у верхній частині дорожнього одягу – це асфальтобетонні і подібні їм покриття асфальтобетонні основи розташовані безпосередньо під асфальтобетонним покриттям; 2 монолітний шар розташований у товщі дорожнього одягу – різного роду монолітні основи. 3.6.3 Покриття з асфальтобетону й дьогтебетону розраховувати на розтяг при згині можна за допомогою номограми рисунок 3.6 . Номограма зв'язує відносну товщину покриття h1 / D горизонтальна вісь і відношення модуля пружності матеріалу покриття до загального модуля на поверхні основи Е1 / Езаг.осн криві на номограмі з максимальним напруженням розтягу ?r при згині в матеріалі покриття від місцевого навантаження рівного 1 МПа вертикальна вісь . Значення діаметра D круга рівновеликого площі контакту колеса з покриттям приймається з додатка Ж. Номограма складена для найбільш небезпечного випадку коли не забезпечене достатнє зчеплення покриття з основою. 3.6.4 При розрахунку на згин шарів асфальтобетонної основи що підстилає асфальтобетонне покриття слід увесь пакет шарів з асфальтового бетону приймати за один еквівалентний шар. У цьому випадку модуль пружності еквівалентного шару товщиною що дорівнює загальній товщині пакета необхідно визначати за формулою 3.11 а розраховувати на виконання нерівності 3.14 у нижньому шарі асфальтобетонної основи. 3.6.5 Проміжні монолітні шари одягу можна розраховувати за номограмою рисунок 3.7 . При цьому багатошарову конструкцію попередньо слід привести до тришарової де середнім буде монолітний шар що розраховується див. шар 3 на рисунку 3.7 . Номограма пов'язує відносну товщину двох верхніх шарів тришарової системи h1+h2 /D і розтягуючі напруження ?r від разового навантаження в нижній точці шару що розраховується під центром навантаженої площі де ці напруження досягають найбільшого значення при різних співвідношеннях модулів пружності шарів Е1 / Е2 криві на номограмі і Е2 / Е3 промені на номограмі . Повне значення розтягуючих напружень ?r обчислюється за формулою 3.16 наведеною в 3.6.8. 3.6.6 Для визначення розтягуючих напружень у монолітних шарах крім номограм рисунки 3.6 3.7 можуть бути використані атестовані у відповідному порядку рішення та комп'ютерні програми. Такі програми та рішення повинні давати можливість виконувати розрахунки з необхідною точністю та узгоджуватися з результатами розрахунків за номограмами рисунки 3.6 3.7 . 3.6.7 Допустимі розтягуючі напруження при згині асфальтобетону: Rдon = Rp 3.15 де Rp – розрахунковий опір розтягу при згині з урахуванням повторної дії навантажень 3.16 . Рисунок 3.6 – Номограма для визначення розтягуючого напруження при згині від одиничного навантаження у верхньому монолітному шарі дорожнього одягу Рисунок 3.7 – Номограма для визначення розтягуючого напруження у проміжному монолітному шарі дорожнього одягу 3.6.8 Покриття 3.6.3 чи еквівалентний монолітний шар розраховують на згин 3.6.4 у такій послідовності: а обчислюють h1 / D при одношаровому покритті або ? hi a / D асфальтобетонне покриття на основі з асфальтобетонних шарів а потім за формулою 3.11 знаходять середній модуль пружності пакета шарів з асфальтового бетону; б загальний модуль пружності Езаг.осн на поверхні основи що підстилає асфальтобетон визначають за допомогою номограми шляхом послідовного приведення шарів; в за відношенням E1 /Езаг.осн та h1 / D або за допомогою номограми рисунок 3.6 визначають розтягуючі напруження у шарі що розраховується від разового навантаження. Повне розтягуюче напруження: ?r = рКб 3.16 де р – розрахунковий тиск на покриття МПа додаток Ж ; Кб – коефіцієнт що враховує особливості напруженого стану покриття під колесом автомобіля зі спареними балонами. Як правило Kб = 0 85 але при розрахунку покриття на особливі навантаження колесо з одним балоном Kб = 1 0. г обчислюють допустимі розтягуючі напруження за формулою 3.15 . У пакеті асфальтобетонних шарів за розрахункове допустиме розтягуюче напруження Rдоп приймають значення характерне для матеріалу нижнього шару. Потім обчислюють відношення Rdon /?r; якщо Rдon / ?r =Кмц де Кмц – мінімальний необхідний коефіцієнт міцності рисунок 3.1 то конструкцію вважають такою що відповідає вимогам міцності на розтяг при згині. В іншому випадку потрібно коригувати товщини шарів. 3.6.9 Проміжні монолітні шари доцільно розраховувати в такій послідовності. Спочатку за формулою 3.11 обчислити середній модуль пружності конструктивних шарів що розташовані вище розрахункового монолітного шару шар h2 на рисунку 3.7 . Розрахункові модулі пружності шарів з матеріалів що містять органічне в'яжуче слід приймати при температурі 0 °С. Шари що підстилають монолітний шар треба привести до еквівалентного за жорсткістю однорідного півпростору з модулем пружності Е3 який можна одержати шляхом послідовного обчислення загальних модулів кожної пари суміжних шарів за номограмою рисунок 3.3 . Потім за номограмою рисунок 3.7 треба знайти розтягуючі напруження у розрахунковому шарі від разового навантаження що діє на поверхні покриття. Для цього з точки на верхній горизонтальній осі що відповідає відношенню ? hi / D слід провести вертикаль до кривої з відомим відношенням Е1 / Е2 а з точки перетину провести горизонтальну пряму до променя що відповідає відношенню Е2 /ЕЗ звідки опустити вертикаль на нижню горизонтальну вісь де знайти значення Розрахункове значення ?r належить знайти за формулою 3.16 при Кб = 1 0. Далі послідовність розрахунку цілком збігається з послідовністю пункту 3.6.8. Міцність матеріалу монолітного при багаторазовому розтягу при згині визначають за формулою: Rр = RлабkmkкnkT 3.17 де Rлаб – лабораторне значення границі міцності на розтяг при згині за одноразового прикладання навантаження приймається за таблицею Е. 1 ; km – коефіцієнт що враховує зниження міцності в часі від дії погодно-кліматичних умов таблиця 3.10 ; kT – коефіцієнт що враховує зниження міцності матеріалу в конструкції в результаті температуро-усадкових впливів таблиця 3.11 ; kkn – коефіцієнт що враховує короткочасність та повторність навантажень на дорозі: де knp – коефіцієнт що враховує вплив повторних навантажень у нерозрахунковий період приймається за таблицею Е.1 ; т – показник втоми приймається за таблицею Е.1 ;  – сумарна інтенсивність руху. Таблиця 3.10 Ч.ч. Матеріал шару що розраховується km 1 Полімерасфальтобетон 1 00 2 Асфальтобетон щільний І марки 0 95 II марки 0 90 3 Асфальтобетон пористий 0 75 4 Асфальтобетон високопористий 0 70 Таблиця 3.11 Ч.ч. Матеріал шару що розраховується kT 1 Полімерасфальтобетон 0 90 2 Асфальтобетон щільний І марки 0 85 II марки 0 80 3 Асфальтобетон пористий 0 80 4 Асфальтобетон високопористий 0 75 3.6.10 Методи експериментального визначення деформаційних і міцнісних характеристик матеріалів і ґрунтів приведені в додатку М. 3.7 Особливості розрахунку підсилення дорожнього одягу 3.7.1 Якщо є достовірні дані про фактичні прогини існуючих дорожніх одягів визначених за методикою викладеної в додатку Н даних Норм обчислюють фактичний модуль пружності конструкції Eф за залежностю Н.4. 3.7.2 Потрібний модуль пружності Епотр дорожнього одягу залежить від інтенсивності руху що визначається на основі натурних спостережень за ділянкою дороги на якій передбачається проводити підсилення і призначається за методикою викладеною в 3.4.2 цих Норм. 3.7.3 Визначення товщини шару підсилення виконується за номограмою рисунок 3.8 виходячи з визначеного фактичного модуля пружності Еф вісь ординат та розрахованого потрібного модуля пружності Епотр вісь абсцис . Від осі ординат проводимо горизонтальну лінію до перетинання з лінією проведеною вертикально від осі абсцис. Точка перетину даних ліній дасть відношення h / D. Прийнявши розрахунковий діаметр сліду колеса автомобіля відповідно до розрахункового навантаження визначаємо товщину шару підсилення що коригуємо виходячи з призначеного матеріалу шару підсилення і його розрахункового модуля пружності Ер шляхом підняття чи опускання призначеної точки на похилій лінії яка позначає відношення h / D до перетинання з похилою лінією що характеризує розрахунковий модуль пружності матеріалу шару підсилення Ер. Після цього проводимо від отриманої точки горизонтальну лінію вправо і визначаємо поправочний коефіцієнт Кп. Помноживши отриману раніше товщину шару підсилення на поправочний коефіцієнт що враховує розрахунковий модуль пружності матеріалу шару підсилення визначаємо остаточно товщину шару підсилення. 3.7.4 Дану номограму можна використовувати при проектуванні як одношарової так і двошарової або більшої конструкції підсилення дорожнього одягу шляхом призначення проміжного необхідного модуля пружності а також при проектуванні нового дорожнього одягу і визначенні товщини верхніх шарів конструкції. 3.7.5 Товщини шарів підсилення для забезпечення сприятливих умов їхнього формування і роботи в процесі експлуатації повинні бути не меншими за величини зазначені у 3.2.4. 3.7.6 Після розрахунку товщини шару підсилення необхідно виконати перевірку загальної товщини монолітних шарів на розтяг при згині. Даний розрахунок повинен відповідати вимогам залежності 3.14 цих Норм. Рисунок 3.8 – Номограма для визначення товщини шару підсилення дорожнього одягу 3.8 Особливості розрахунку асфальтобетонних шарів армованих синтетичними матеріалами 3.8.1 Асфальтобетонні шари дорожнього одягу армуються у випадку коли розрахункове напруження розтягу перевищує допустиме тобто не виконується умова 3.14 . 3.8.2 Для армованих асфальтобетонних шарів повинна виконуватися умова: 3.18 де Kмц Rзг і ?r – величини наведені в формулі 3.14 ;  – коефіцієнт ефективності армування що визначається за методикою наведеною в додатку К. 3.8.3 Розрахунок армування виконують у такій послідовності: а розраховують монолітні шари на розтяг при згині без армуючих матеріалів за загальною методикою; б при невиконанні умови 3.14 розглядають можливість застосування синтетичних матеріалів в якості армуючого прошарку: призначають вид армуючого матеріалу та з урахуванням його паспортних даних вираховують Еа додаток К та роблять перерахунок ?r за загальною методикою; в визначають величину коефіцієнта ефективності армування та перевіряють умову 3.18 ; г при невиконанні умови 3.18 необхідно призначити в якості армуючого прошарку синтетичний матеріал з більш високими показниками Ra та ?р і знову провести розрахунки починаючи з перелічення б ; д при виконанні умови 3.18 розрахунок закінчується. 4 ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ МОРОЗОСТІЙКОСТІ КОНСТРУКЦІЇ ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ НЕЖОРСТКОГО ТИПУ І ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА 4.1 Метою розрахунку конструкції дорожнього одягу на морозостійкість є забезпечення необхідної стійкості дорожнього покриття проти порушення рівності при нерівномірному набуханні ґрунтів земляного полотна тобто недопущення появи деформацій від морозного здимання які перевищують допустимі. 4.2 Немає необхідності в спеціальних заходах щодо захисту конструкції від дії морозу: а у районах з глибиною промерзання менше 0 7 м; б при земляному полотні яке укладено на всю глибину промерзання з ґрунтів що не здимаються або слабо здимаються таблиця 2.2 ; в у випадках коли необхідна за умовами міцності товщина дорожнього одягу перевищує 2/3 глибини промерзання; г на ділянках з 1-шим типом місцевості за зволоженням за винятком ділянок з капітальним дорожнім одягом при пилуватих суглинистих і супіщаних ґрунтах земляного полотна якщо не передбачено заходів щодо зменшення проникання води в дорожню конструкцію. 4.3 Зимове здимання суттєво не впливає на рівність покриття і довговічність дорожнього одягу якщо загальне підняття проїзної частини в процесі промерзання конструкції не перевищує таких значень lдоп у сантиметрах залежно від типу дорожнього одягу: а капітальний – 4; б полегшений – 6; в перехідний – 10. 4.4 Перевірку конструкції дорожнього одягу на морозостійкість проводять з використанням номограми рисунок 4.1 у такій послідовності. 4.5 3 урахуванням теплотехнічних властивостей матеріалів знаходять еквівалентну по відношенню до щебеню з гранітних порід товщину дорожнього одягу: h3 =h1·?1 + h2·?2 + h3·? 3 +... + hn ·?n 4.1 де h1 h2 h3 ...hn – товщини шарів дорожнього одягу із стабільних матеріалів см; ?1 ?2 ?3 … ?n – еквіваленти теплотехнічних властивостей матеріалів по відношенню до ущільненого щебеню таблиця Г.1 . 4.6 За рисунком 4.2. знаходять найбільшу за зиму нормативну глибину промерзання глинистих і суглинистих ґрунтів см визначену для ймовірності перевищення 5 %. Для супісків дрібних та пилуватих пісків отримані за картою значення слід збільшити на 20 %. 4.7 При визначенні нормативної глибини промерзання багатошарового дорожнього одягу ZH до отриманого значення нормативної глибини промерзання ґрунту уводиться поправка яка збільшує ZH. см 70 80 90 100 110 120 Поправка ? см 10 15 20 30 40 45 4.8 За таблицею 2.2 для даного виду ґрунту й ступеня зволоження місцевості знаходять комплексну характеристику ґрунту за ступенем набрякання В: 4.2 Рисунок 4.1 – Номограма для розрахунку конструкцій на морозостійкість 4.9 Кліматичний показник ?0 см2/д визначають за картою ізоліній ?0 рисунок 4.2 або використовуючи залежність: . 4.3 4.10 Визначивши розрахункову глибину залягання рівня ґрунтової води за допомогою номограми рисунок 4.1 можна знайти значення будь-якого з параметрів при інших відомих. Так для знаходження загальної товщини шарів із стабільних матеріалів Z1 необхідно вирахувати відношення lnyч?0/ B·Zp при lпуч = lдоп знайти його значення на вертикальній осі номограми провести горизонтальну пряму до перетину з кривою яка відповідає відношенню розрахункової глибини промерзання Zp до розрахункової глибини залягання рівня підземної води Н тобто Zp / H і перенісши цю точку на горизонтальну вісь отримати значення Z1/ZP звідки знаючи Zp визначити Z1. ----- – кліматичний коефцієнт ?0 Рисунок 4.2 – Нормативні глибини промерзання ZH глинистих та суглинистих ґрунтів 4.11 Перевіряють морозостійкість дорожнього одягу порівнюючи отримане необхідне значення загальної товщини шарів Z1 із стабільних матеріалів з фактичною еквівалентною товщиною hp отриманою із залежності 4.1 за пунктом 4.5 за умовою: h3 /Z1 1 4.4 4.12 Для існуючої дорожньої конструкції можливе підняття поверхні покриття lздим тобто деформацію морозного здимання знаходять за номограмою рисунок 6.1 у зворотній послідовності беручи замість відношення Z1 / Zp на осі абсцис відношення h3 / Z1 ; за відомим відношенням Zp / Н визначають lздим?0/ В · Zр звідки знаходять lздим. Отримане значення морозного здимання не повинно перевищувати допустимого для даного типу дорожнього одягу пункт 4.3 lздим lдоп 4.5 4.13 Якщо для забезпечення потрібної морозостійкості необхідна загальна товщина дорожнього одягу перевищує товщину отриману розрахунком на міцність то конструкцію одягу слід відкоригувати і знову розрахувати за критеріями граничного стану. 4.14 Морозозахистний шар з фільтруючих матеріалів як правило служить і елементом дренажної конструкції а тому він повинен бути розрахований також на своєчасний відвід води що надходить до конструкції. 4.15 Якщо умови морозостійкості 4.4 або 4.5 не виконуються необхідно передбачити заходи які підвищують морозостійкість дорожнього одягу: а замінити ґрунти які здимаються і надмірно здимаються на ґрунти які не здимаються або слабо здимаються за таблицею 2.2 при будівництві або реконструкції верхньої частини земляного полотна; б забезпечити необхідне підвищення покриття над рівнем ґрунтової води; в влаштовувати морозозахистні шари із стабільних матеріалів що не змінюють свого об'єму при промерзанні у зволоженому стані щебінь гравій шлак або теплоізоляційних шарів які зменшують глибину промерзання земляного полотна керамзит керамдор пінопласт полістирол ; г понизити рівень ґрунтової води шляхом влаштування дренажів; д влаштовувати капіляроперериваючі і гідроізолюючі прошарки з синтетичних матеріалів геотекстилю ; е збільшити товщину дорожнього одягу або застосовувати в основі шари з шлаку чи пористих кам'яних матеріалів з малим коефіцієнтом теплопровідності. 4.16 Під час реконструкції ділянок які піддаються здиманню крім заходів передбачених у 4.15 необхідно забезпечити належний поверхневий водовідвід із прилеглої місцевості з необхідним поздовжнім не менше за 5 % і поперечним ухилом водовідвідних споруд. 5 ПРОЕКТУВАННЯ СИСТЕМИ ОСУШЕННЯ ДОРОЖНІХ ОДЯГІВ НЕЖОРСТКОГО ТИПУ І ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА 5.1 Загальні положення 5.1.1 Метою розрахунку дренажної системи є забезпечення водовідводу розрахунок на осушення або розміщення в додатковому шарі основи розрахунок на поглинання всієї води яка надходить до основи проїжджої частини в розрахунковий період протягом весняного розмерзання дорожньої конструкції а також забезпечення максимального захисту земляного полотна від перезволоження поверхневою водою. 5.1.2 Розрахунок на дренаж дорожнього одягу виконують перед розрахунком конструкції на міцність для визначення мінімальної товщини додаткового шару основи. 5.1.3 Осушення основи дорожнього одягу і підстилаючих ґрунтів слід передбачити на ділянках доріг де земляне полотно споруджується з ґрунтів з коефіцієнтам фільтрації менше за 0 5 м/д пилуватих пісків супісків суглинків та глин . 5.1.4 Для влаштування дренуючих шарів що працюють за принципом осушення слід використовувати матеріал з коефіцієнтом фільтрації не менше за 2 м/д. При влаштуванні дренуючого шару порівняно невеликої товщини до 30 см на всю ширину земляного полотна слід використовувати матеріали з коефіцієнтом фільтрації 10 м/д і більше та коефіцієнтом неоднорідності К60/10 5 що мають незначне капілярне підняття. При влаштуванні дренуючого шару тільки на ширину проїжджої частини для закрайкових дрен повинні бути використані матеріали з коефіцієнтом фільтрації 10 – 20 м/д. Більше значення коефіцієнта фільтрації відповідно збільшує довжину фільтрації яка визначається кількістю смуг руху і типом поперечного профілю одно- або двохсхиловий . При влаштуванні дренуючого шару який працює за принципом осушення у районах з кількістю опадів понад 600 мм на рік західні області України гірські райони Криму та Карпат слід вживати спеціальних заходів для попередження руйнування удосконаленого покриття в результаті гідравлічного удару на ділянках доріг з інтенсивністю понад 200 один./д. На таких ділянках вода яка надходить з поверхні в основу під покриття повинна бути відведена за межі проїжджої частини протягом 1 – 2 годин Для цього дренажний шар слід влаштовувати з міцних зернистих матеріалів з порівняно вузьким діапазоном розмірів фракцій наприклад 5 – 20 10 – 20 та 20 – 30 мм. Такі високопористі шари слід влаштовувати замість слабофільтруючих шарів основи. 5.1.5 При влаштування дренажних шарів що працюють за принципом поглинання коефіцієнт фільтрації повинен бути не менше 1 м/д. При цьому під дорожнім одягом не повинен утворюватися шар води а вода атмосферних опадів що надходить через покриття проїжджої частини в дренажний шар має одразу ж повністю поглинатися порами цього шару. При розробці варіантів дренуючих шарів що працюють за принципом осушення та поглинання слід враховувати переваги та недоліки кожної з цих конструкцій. 5.1.6 Дренажні шари що працюють за принципом осушення необхідно влаштовувати з кондиційних піщаних ґрунтів та укладати їх під дорожній одяг на всю ширину з дренажними трубами для збирання та швидкого відводу води за межі земляного полотна. При цьому необхідно забезпечувати вихід дренуючого шару на узбіччя або скидання води в зливову каналізацію. Крім того слід влаштовувати захист дренажів від замулювання а випуски труб від замерзання в них води. 5.1.7 Для влаштування дренажного шару що працює за принципом осушення слід використовувати піщані ґрунти які відповідають вимогам таблиці 5.1. Таблиця 5.1 Коефіцієнт фільтрації піску еталона Кфє Коефіцієнт неоднорідності піску К 60/10 Вміст частинок розміром менше 0 1 мм у % не більше при влаштуванні двосхилової проїжджої частини при кількості смуг руху дві чотири 40 < 3 10 7 5 7 0 5 5 20 3 –5 7 0 6 5 5 5 4 5 10 5-10 4 0 3 0 3 0 2 0 5 > 10 2 0 1 5 1 2 1 0 Примітка. У чисельнику наведено дані для конструкцій з відводом води трубчастими дренами у знаменнику – для конструкцій з відводом води через фільтруючий шар під узбіччями. Коефіцієнт неоднорідності піщаного ґрунту визначається за формулою: 5.1 де d60 і d10 – діаметр часток мм дрібніше яких в піску є відповідно 60 і 10 % маси. 5.1.9 Для піщаних грунтів які не відповідають вимогам таблиці 5.1 а також при кількості смуг руху більше ніж чотири коефіцієнт фільтрації піщаного ґрунту визначається експериментальним шляхом на приладі СоюздорНДІ при максимальній щільності встановленій методом стандартного ущільнення. 5.1.10 При попередньому оцінюванні придатності піщаного ґрунту для влаштування дренуючого шару коефіцієнт фільтрації Кф для даної групи ґрунту визначають за ступенем неоднорідності таблиця 5.1 за формулою: Кф=Кфэ·К0 1 5.2 де K0 1 – коефіцієнт що залежить від вмісту часток розміром менших за 0 1 мм в даному піску % маси визначається за рисунком 5.1 . Рисунок 5.1 – Зміна коефіцієнта фільтрації залежно від вмісту N часток менше 0 1 мм 5.1.11 Для влаштування поздовжніх та поперечних дрен застосовують керамічні азбестоцементні перфоровані або із пропилами пластмасові труби або трубофільтри діаметром 50 – 100 мм. Трубофільтри керамзитобетонні дренажні застосовують при неагресивній до бетону ґрунтовій воді. Труби для влаштування дрен повинні відповідати таким загальним вимогам: а мати достатню водопропускну спроможність для відводу всієї води яка надходить у них; б не пропускати в дрени часточок матеріалу дренуючого шару; в витримувати тиск від шарів ґрунту й одягу які розташовані вище а також від тимчасових навантажень; г бути морозостійкими; д зберігати перераховані властивості протягом тривалого часу; е мати діаметр дренажних труб не менше за 60 мм при глибині промерзання до 0 8 м та не менше за 80 мм при більш глибокому промерзанні. 5.1.12 Перспективним є використовування пластмасових труб. Поліетиленові труби які випускає промисловість гнучкі вони мають значну довжину 8 – 200 м завдяки чому зменшується кількість стиків малу масу. Труби стійкі до дії агресивної води. Укладання їх неважко механізувати. З метою забезпечення потрібної жорсткості слід застосовувати гофровані поліетиленові труби марки ПВХ діаметром 80 мм. Як правило поліетиленові труби випускаються із різною перфорацією у вигляді круглих отворів або вузьких прорізів. Для дренажів підходять труби із отворами діаметром не більше 5 мм довжина прорізу не повинна бути більша 25 мм. 5.1.13 Навколо дренажних труб із перфорацією або прорізами слід передбачити фільтруючу обсипку. Необхідно щоб зернистий матеріал який застосовується для такої обсипки відповідав таким вимогам: а мав водопроникність більшу ніж водопроникність матеріалу дренуючого шару; б обсипка повинна перешкоджати проникненню часток ґрунту та піску в дрену але не забивати сам фільтр; в частинки фільтра не повинні проникати у водоприймальні отвори дрен; г кам'яний матеріал обсипки повинен бути морозостійким. Коефіцієнт неоднорідності Сv і міжшаровості m матеріалу для фільтруючої обсипки: де Д60 Д50 Д10 – діаметр часток обсипки менше яких є 60 50 та 10 % за масою; d50 – те саме для матеріалу дренуючого шару. При трубофільтрових дренах влаштовувати фільтруючі обсипки не потрібно. 5.1.14 В основу дорожнього одягу надходить вода яка звільняється при розмерзанні перезволоженого ґрунту земляного полотна під проїжджою частиною та узбіччям і вода від атмосферних опадів яка просочується із поверхні дороги та із придорожньої смуги. Приплив води в основу традиційної конструкції що припадає на 1 м2 проїжджої частини за добу – q і за весь розрахунковий період весною – Q визначають за таблицею 5.2. Таблиця 5.2 Дорожньо-кліматична зона Тип місцевості за зволоженням Об'єм води який надходить до основи л/м2 / л/м2д Супісок піщанистий і пісок пилуватий Суглинок піщанистий глина Суглинок пилуватий Супісок пилуватий Північна 1 15/2 5 20/2 0 35/3 0 80/3 5 2 26/3 0 50/3 0 80/4 0 130/4 5 3 60/3 5 90/4 0 130/4 5 180/5 0 Центральна 1 10/1 5 10/1 5 15/2 0 30/3 0 2 15/2 0 25/2 0 30/2 5 40/3 5 3 25/2 5 40/2 5 50/3 5 60/4 0 Південна 3 20/2 0 20/2 0 30/2 5 40/3 0 Примітка 1. У чисельнику наведено загальний об'єм води Q у літрах на квадратний метр що надходить до основи за весь розрахунковий період а в знаменнику – питомий q; Примітка 2. Для насипів влаштованих із непилуватих ґрунтів висотою більшою ніж вимагається за технічними нормами в Північній дорожньо-кліматичній зоні приймають q = 1 5 л/ м2д у Центральній та Південній – 1 л/ м2д ; Примітка 3. За наявності розподільної смуги для ділянок які проходять у нульових позначках та насипів висотою менше ніж вимагають технічні норми у Північній зоні розрахункові значення Q та q підвищують на 20 %. 5.1.15 Приплив води в дренуючий шар у кубічних метрах на 1 м2 за добу складає: 5.3 де КП – коефіцієнт що враховує неусталений режим припливу води через нерівномірне розтавання та випадання атмосферних опадів таблиця 5.3 ; КГ – коефіцієнт гідрологічного запасу що враховує пониження фільтруючої спроможності дренуючого шару в процесі експлуатації дороги таблиця 5.3 . Таблиця 5.3 Дорожньо-кліматична зона Тип місцевості за зволоженням KП для непилуватих ґрунтів Пилуваті ґрунти КП КГ Північна 1 1 5 1 5 1 0/1 0 2 1 5 1 6 1 2/1 2 3 1 6 1 7 1 3/1 2 Центральна 1 1 4 1 5 1 0/1 0 2 1 4 1 5 1 1/1 0 3 1 5 1 6 1 2/1 0 Південна 3 1 0 1 3 1 1/1 0 Примітка 1. Для непилуватих ґрунтів КГ = 1 0; Примітка 2. У чисельнику наведено значення КГ при інтенсивності руху понад 1000 авт./д на смугу а в знаменнику – при інтенсивності менше 1000 авт./д. 5.1.16 На ділянках де поздовжній ухил зменшується вода накопичується за рахунок різних швидкостей її припливу й відпливу. Кількість води що надходить за добу в основу на 1 м2 проїжджої частини становить: qвіг=qp · Kвіг 5.4 а за весь термін запізнення розмерзання водовідвідних пристроїв Qвіг=qвіг · Тзап 5.5 де Квіг коефіцієнт що характеризує накопичення води в місцях зміни поздовжнього ухилу. Якщо ухили мають у переломі профілю однакові напрямки коефіцієнт Квіг визначають за номограмою рисунок 5.2 в залежності від відношень та де і1 та і2 – поздовжні ухили вище та нижче за перелом профілю; n – пористість матеріалу дренуючого шару частки одиниць; Кф – коефіцієнт фільтрації матеріалу дренуючого шару м/д. Рисунок 5.2 – Номограма для визначення коефіцієнту Квіг – збільшення об'єму води в дренуючому шарі в місцях зміни увігнутого профілю При зустрічних ухилах поздовжнього профілю: . 5.6 5.1.17 Для зменшення притоку поверхневої води в основу проїжджої частини в ґрунт земляного полотна слід застосовувати один або декілька наступних заходів: а влаштування тротуарів або укріплення узбіччя із наданням їм належного поперечного ухилу; б влаштування бордюрів вздовж країв проїжджої частини; в забезпечення правильних розмірів берм та крутизни ухилів на ділянках де відсутні близько розміщені будівлі; г забезпечення правильного розміщення бічних канав; д улаштування монолітних шарів в основі проїжджої частини. 5.1.18 При остаточному визначенні розрахункового притоку в кожну конкретну дорожню конструкцію слід враховувати реалізацію того або іншого заходу в Північній та Центральній дорожньо-кліматичних зонах яка приводить до зменшення надходження води до дренуючого шару у процентах . Таблиця 5.4 Заходи щодо обмеження притоку води у дорожню конструкцію Тип місцевості за зволоженням 1 2 3 Водонепроникні узбіччя і їх належний поперечний ухил 20 15 12 Тротуари 30 20 15 Монолітні шари основи і вільна пористість матеріалу до 5 % 20 20 20 Те саме 5 – 10% 10 10 10 Теплоізоляційні шари – 20 20 Улаштування насипу 20 15 12 Примітка. Якщо передбачено два або декілька видів робіт то відповідні дані таблиці потрібно сумувати але не більше за 50 %. 5.2 Конструкції дренажних споруд 5.2.1 Приклади найбільш поширених дренажних конструкцій що добре зарекомендували себе в експлуатації для ділянок доріг що проходять у виїмках у місцях із нульовими позначками а також для ділянок які реконструюються наведено на рисунках 5.3 та 5.4. 5.2.2 При виборі дренажних пристроїв чи споруд дорожнього одягу та земляного полотна доцільно дотримуватися такої послідовності проектування: а дорогу розділити на типові ділянки за видом поздовжнього профілю і природними умовами характер рельєфу наявність водостоків що пересікають дорогу та ін. з урахуванням особливостей конструкції земляного полотна насип виїмка місця із нульовими позначками та дорожнього одягу наявність монолітних шарів основи а також морозозахисних або теплоізоляційних шарів із укріплених матеріалів забезпечення матеріалами для дренуючого шару і дрен застосування заходів для зменшення надходження води в дорожню конструкцію; б для типових ділянок визначити кількість води що надходить до основи за добу і за весь розрахунковий період 5.1.16 із урахуванням передбачених заходів щодо обмеження притоку води в дорожню конструкцію 5.1.17 ; в визначити варіанти дорожніх конструкцій; г розрахувати товщину дренуючого шару яка необхідна за даних умов залежно від прийнятого методу осушення або знайти значення коефіцієнту фільтрації дренуючого матеріалу у визначеній дренуючій конструкції. 1 – проїжджа частина; 2 – тротуари; 3 – узбіччя; 4 – смуги озеленення; 5 – центральна розподільна смуга; 6 – конструкція дорожнього одягу проїжджої частини; 7 – конструкція тротуару; 8 – укріплення узбіч; 9 – дренаж мілкого закладання; 10 – газон; 11 – ущільнений ґрунт; 12 – трубчаста воронка; 13 – труба діаметром 80 –100 мм; 14 – закріплення ухилів бічних канав; 15 – зворотний фільтр. Рисунок 5.3 а – Конструкції дренажних споруд у виїмках і нульових місцях приклади : а супутній дренаж мілкого закладання дренажна конструкція з поглибленими поздовжній рівчаками ; б улаштування піщаного дренажного шару на всю ширину земляного полотна; в дренажний шар який працює за принципом "поглинання" 1 – дорожній одяг; 2 – лоток проїжджої частини; 3 – водоприймальна решітка з люком; 4 – бортовий камінь; 5 – плита перекриття; 6 – робоча камера із днищем та лотком; 7 – піщана основа; 8 – водостічна труба; 9 – дренажні труби. Рисунок 5.3 б – Схема скидання поверхневої води у водоприймальний колодязь 1 – існуючий дорожній одяг; 2 – покриття яке влаштовується заново; 3 – те саме основа; 4 – укріплююча смуга; 5 – новий дренуючий шар на всю ширину земляного полотна або піщаний добре фільтруючий грунт узбіччя; 6 – укріплення узбіччя; 7 – засів травами; 8 – заглиблення старого піщаного шару що дорівнює 0 6 – 0.8 ·hk у метрах де hk – висота капілярного підняття в піску старого шару; 9 – новий дренуючий шар при поширенні проїжджої частини; 10 – вихідний оголовок випуску дренажу; 11 – бетонні плити; 12 – трубчастий випуск із дрен; 13 – фільтруюча обсипка; 14 – поздовжня трубчаста дрена. Рисунок 5.4 – Розміщення дренажу на дорогах що реконструюються: а із суцільним водовідвідним шаром; б із поздовжніми трубчастими дренами; в із поздовжніми трубчастими дренами у виїмці 5.2.3 Дренажну конструкцію потрібно проектувати із урахуванням об'єму води що буде надходити до основи дорожнього одягу за розрахунковий період фільтраційної здатності матеріалу довжини шляху фільтрації L конструкції земляного полотна і т.п. При питомому об'ємі припливу води за добу q = 0 005 – 0 007 м/д і більше на 1 м2 проїжджої частини а також на ділянках із нульовими позначками й у виїмках доцільно влаштовувати поздовжні трубчасті дрени по краях. 5.2.4 При влаштуванні супутнього дренажу мілкого закладання з поглибленими рівчаками розміри поглиблених рівчаків визначають у залежності від прийнятого діаметра дренажних труб. Діаметр труб визначається залежно від розрахункового припливу води з урахуванням заповнення труб на 70 % ухилу укладення дренажних труб та їх типу. Орієнтовно діаметр дренуючих труб можна визначити за таблицею 5.5. Таблиця 5.5 Ґрунти Довжина шляху фільтрації води L м Умовний прохід дренажної труби d мм за типом зволоження місцевості 1 2 3 Супісок піщанистий 3 75 – – 50 5 00 50 50 100 7 50 50 100 150 11 25 100 150 150 Пісок пилуватий 3 75 – 50 50 5 00 50 100 100 7 50 100 100 150 11 25 150 150 150 Суглинок легкий і важкий піщанистий глина 3 75 – 50 50 5 00 50 100 100 7 50 100 100 150 11 25 150 150 150 Суглинок легкий і важкий 3 75 50 100 100 5 00 50 100 100 7 50 100 150 150 11 25 150 150 150 Супісок пилуватий 3 75 50 100 100 5 00 100 100 150 7 50 100 150 150 11 25 150 150 150 Як матеріал для заповнення заглиблених рівчаків використовують піски із коефіцієнтом фільтрації Кф 6 0 м/д гравій і щебінь із вивержених порід. З метою зменшення замулювання та поліпшення дренуючого ефекту рекомендується застосовувати неткані синтетичні матеріали. У місцях просідаючих ґрунтів у заглиблених рівчаках слід влаштовувати бетонну або щебеневу підготовку. 5.3 Розрахунок дренуючого шару що працює за методом поглинання 5.3.1 Дренуючий шар що працює за принципом поглинання слід проектувати виходячи з умов розміщення в порах дренуючого матеріалу всього об'єму води Q яка надходить в основу проїжджої частини і своєчасного її відводу після розмерзання водовідвідних споруд. 5.3.2 Розрахунок товщини дренуючого шару у цьому разі проводять за номограмою рисунок 5.5 . Знаючи Q для вибраного виду ґрунту дренуючого шару знаходять його повну товщину. Кількість води що може розміститися у вільних порах визначають із залежності: Q = qp·t 5.7 де t – повна кількість днів надходження води в підстиляючий шар. При цьому в Південній зоні при розрахунку Q слід враховувати випаровування вологи за розрахунковий період. Якщо тривалість розрахункового періоду невідома значення Q можна визначати за таблицею 5.2 із урахуванням накопичення води в місцях зміни поздовжнього профілю 7.16 . 5.3.3 За номограмою рисунок 5.5 здійснюють також перевірку умов Рисунок 5.5 – Номограма для розрахунку товщини hП дренуючого шару який працює за принципом поглинання Примітка. Номограма побудована для Північної зони. Для Центральної зони товщина дренуючого шару визначається за формулою hПЦ = 0 7* hП де цифри на прямих – пористість піску. достатності товщини дренуючого шару який розраховують за методом осушення для тимчасового розміщення кількості води Q розрахованої за формулою 5.5 що накопичується в шарі за час запізнення Тзап початку роботи водовідвідних споруд у Північній зоні Тзап = 4 – 6 діб в Центральній –3-4 доби більші значення для дрібних пісків . 5.4 Розрахунок дренуючого шару що працює за методом осушення 5.4.1 Дренуючий шар що працює за принципом осушення необхідно проектувати виходячи з умов що сумарний добовий об'єм води яка надходить до основи проїжджої частини повністю відводиться за той самий період часу. При цьому необхідно передбачати можливість нетривалого протягом 3 – 6 діб розміщення води у вільних порах дренуючого матеріалу через різні терміни розмерзання різних частин дренажної системи. Дренажна конструкція повинна бути розрахована так щоб на першому етапі було забезпечено тимчасове розміщення води що прибуває в дренуючий шар до початку роботи водовідвідних споруд а на другому етапі вода своєчасно та повністю відводилася б з основи. 5.4.2 Для запобігання небезпечній гідравлічній дії на матеріал і забезпечення його стійкості в дренуючому шарі під дією миттєвих повторних навантажень від автомобілів що рухаються повну товщину дренуючого шару який працює за принципом осушення визначають за формулою: hp = hнас + hзan 5.8 де hнac – товщина шару повністю насиченого водою м; hзan – додаткова товщина шару що залежить від капілярних властивостей матеріалу і становить для пісків грубозернистих 0 10 – 0 12 м середньозернистих 0 14 – 0 15 м і дрібнозернистих 0 18 – 0 20 м. 5.4.3 При проектуванні дренуючого шару із крупнозернистих пісків та інших матеріалів із коефіцієнтом фільтрації більше як 10 м/д розрахунок його товщини ведуть за номограмою рисунок 5.6 . За відомим значенням qp у кубічних метрах за добу на 1 м2 формула 5.4 і Кф у метрах за добу на осі абсцис номограми знаходять величину qp / Кф і для відомого значення поперечного ухилу ґрунтової основи знаходять на осі ординат – hнac м при довжині шляху фільтрації L м . При іншій довжині шляху фільтрації одержане значення hнac множать на відношення L / 3 5. Повну товщину дренуючого шару вираховують за формулою 5.8 . За номограмою рисунок 5.6 можна також знайти необхідний коефіцієнт фільтрації крупнозернистого піску при відомих значеннях qр h і hнac L. Рисунок 5.6 Номограма для розрахунку дренуючого шару із грубозернистого піску при довжині шляху фільтрації L – 3 5 м де цифри на кривих i – ухил основи дренуючого шару 5.4.4 Дренуючий шар що проектується із середньо і дрібнозернистих пісків розраховують за допомогою номограми наведеної на рисунку 5.7. Рисунок 5.7 – Номограма для розрахунку товщини hнac дренуючого шару із середньо і дрібнозернистих пісків при довжині шляху фільтрації L = 3 5 м де цифри на кривих і – ухил низу дренуючого шару Для цього спочатку вираховують відношення qГ/Кф де qГ – приплив води на 1 м дороги м3/д та Кф коефіцієнт фільтрації дренуючого матеріалу ; qГ знаходять із урахуванням розрахункового об'єму припливу води qp за форму лою qГ= qp·B при односкатному поперечному профілі поперечному профілі проїжджої частини і q=qp · при двохскатному профілі де В – ширина проїжджої частини м . Потім за номограмою рисунок 5.7 при відомих значеннях qГ / Кф і поперечного ухилу ґрунтової основи та при заданій довжині шляху фільтрації знаходять величину hнac. За формулою 5.8 визначають повну товщину дренуючого шару. За цією ж номограмою можна знайти необхідний коефіцієнт фільтрації матеріалу при заданій товщині дренуючого шару і відомих інших параметрах. 5.4.5 Якщо загальна товщина дренуючого шару буде дуже великою її можна зменшити таким чином: а збільшити поперечний ухил низу дренуючого шару; б замінити матеріал дренуючого шару на пісок із більшим коефіцієнтом фільтрації; в замінити вид грунту верхньої частини земляного полотна на інший із меншим притоком води в розрахунковий період; г зменшити приплив води за допомогою заходів наведених у 5.1.17; д зменшити зволоження місцевості шляхом пониження рівня ґрунтової води; е при великих поздовжніх ухилах для пониження Кувіг а значить і qp необхідно влаштувати поперечні прорізи мілкого закладення; ж при питомому притоці води qp понад 0 005 м3/д влаштувати вздовж країв проїзної частини поздовжні трубчасті дрени. 5.4.6 Дренуючий шар у дренуючій конструкції з поглибленими поздовжніми рівчаками рисунок 5.8 які прискорюють процес руху води в дрібному та середньозернистому піску розраховують за допомогою номограми рисунок 5.9 . За цими номограмами залежно від виду піску розрахункового об'єму припливу води в дренажному шарі qp коефіцієнта фільтрації дренуючого матеріалу Кф ухилу низу дренуючого шару і довжини шляху фільтрації L визначають hнac а потім за формулою 5.8 повну товщину дренуючого шару hn. За цими номограмами також можна знайти необхідний коефіцієнт фільтрації піску якщо відомі інші параметри дренажної конструкції. 1 – труба діаметром 80 – 150 мм або трубофільтр діаметром 50 – 100 мм; 2 – бетонна підготовка бетон марки М 100; 3 – щебінь або гравій із розмірами зерен 5-10 мм; 4 – конструкція тротуарів; 5 – бортовий камінь; 6 – бетон марки М 200; 7 – конструкція дорожнього одягу. Рисунок 5.8 – Схема влаштування супутнього дренажу мілкого закладання у виїмці заглиблений поздовжній рівчак із трубчастою дреною Рисунок 5.9 – Номограма для розрахунку дренуючого шару з піску в конструкції із поглибленими поздовжніми рівчаками --- і = 0 02; – і = 0 04 : а дрібнозернистого; б середньозернистого 5.5 Особливості проектування дренажу доріг що підлягають реконструкції 5.5.1 При проектуванні реконструкції дороги дренажні споруди треба призначати з урахуванням стану старої дороги і її дренажної системи а також прийнятих технічних рішень щодо перебудови – підсилення дорожнього одягу підсилення з поширенням повна перебудова. Якщо нову дренажну систему проектують у межах поширення проїжджої частини і узбіччя то для підсилення фільтрації води в старому підстиляючому шарі необхідно новий дренуючий шар влаштовувати з поглибленням по відношенню до низу старого рисунок 5.4 . 5.5.2 На ділянках де дренуючий шар під частиною дорожнього одягу влаштований тільки на ширину проїжджої частини доцільна конструкція нового дренажу в якій для відводу води слугує піщаний шар що укладений на всю ширину узбіччя. 5.5.3 На ділянках де в існуючому дорожньому одязі немає піщаного шару або пісок замулився так що втратив фільтруючі властивості новий дренуючий шар потрібно влаштовувати в межах поширеної проїжджої частини тротуарів або смуги укріплення та узбіччя з деяким заглибленням відносно низу старого одягу але не менше за 5 – 7 см якщо для забезпечення необхідної міцності частини одягу що поширюється не потрібно більш товстого шару піску. 5.5.4 На ділянках повної перебудови доріг і значного підвищення існуючих позначок земляного полотна заходи щодо забезпечення осушення активної зони та нового одягу суттєво не відрізняються від прийнятих при новому будівництві. 5.5.5 У виїмках і на ділянках з нульовими відмітками при несприятливих ґрунтово-гідрологічних умовах що призводять до значного надходження води в основу проїжджої частини для швидкого відводу води з дренуючого шару може бути застосований поздовжній дренаж з трубчастими поперечними випусками. 5.5.6 Принципи розрахунку дренуючого шару вулиць та міських доріг які реконструюються такі самі як і при новому будівництві. Необхідно забезпечити тимчасове розміщення води на початку весни і своєчасний її відвід у дренуючому матеріалі в кінці розмерзання дренуючої конструкції. 5.5.7 При значних поздовжніх ухилах необхідно передбачати заходи щодо запобігання руху води в дренуючому шарі під ухил. ДОДАТОК А довідковий Перелік нормативних документів на які є посилання у даних Нормах ДСТУ Б В.2.7-119-2003 Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний. Технічні умови ДСТУ Б В.2.7-89-99 ГОСТ 12801-98 Матеріали на основі органічних в'яжучих для дорожнього і аеродромного будівництва. Методи випробувань ДСТУ Б В.2.7-74-98 Щебінь та гравій щільні природні для будівельних матеріалів виробів конструкцій та робіт ДСТУ Б В.2.7-74-98 Крупні заповнювачі для будівельних матеріалів виробів конструкцій і робіт ДСТУ Б В.2.7-75-98 Крупні заповнювачі для будівельних матеріалів виробів конструкцій і робіт ДСТУ Б В.2.7-29-95 ДСТУ Б В.2.7-32-95 Дрібні заповнювачі для будівельних матеріалів виробів конструкцій і робіт ДСТУ Б В.2.7-30-95 Матеріали нерудні для щебеневих і гравійних основ та покриттів автомобільних шляхів. Технічні умови ДСТУ Б В.2.7-32-95 Пісок щільний природний для будівельних матеріалів виробів конструкцій і робіт. Технічні умови ГОСТ 3344-83 Щебень и песок шлаковые для дорожного строительства. Технические условия ГОСТ 23558-79 Материалы щебеночные гравийные и песчаные обработанные неорганическими вяжущими. Технические условия ДБН В.2.3-4-2000 Автомобільні дороги ВБН Г.1-218-050-2001 Організаційно-методичні економічні і технічні нормативи. Міжремонтні строки експлуатації дорожніх одягів та покриттів на автомобільних дорогах загального користування ВБН В.2.3-218-008-97 Проектування і будівництво жорстких та з жорсткими прошарками дорожніх одягів ВБН В.2.3-218-002-95 Проектування і будівництво основ та покриттів автомобільних доріг із кам'яних матеріалів промислових відходів і грунтів укріплених цементом BCH 123-77 / Минтранс-строй СССР/ Инструкция по устройству покрытий и оснований из щебеночных гравийных и песчаных материалов обработанных органическими вяжущими материалами МР-218-02070915-232-2003 Методика розрахунку нежорстких дорожніх одягів з армуючими прошарками ДОДАТОК Б обов'язковий Терміни та визначення Ґрунт земляного полотна Ретельно ущільнені та сплановані верхні шари земляного полотна що відповідають вимогам ДБН В.2 3-4. Додаткова основа Шари між основою та ґрунтом земляного полотна на ділянках із несприятливими погодно-кліматичними та ґрунтово-гідрологічними умовами. Дорожній одяг Багатошарова конструкція в межах проїжджої частини автомобільної дороги яка сприймає навантаження від автотранспортного засобу і передає його на ґрунт. Земляне полотно Комплексна інженерна споруда що включає ґрунтові земляні конструкції у вигляді насипів і виїмок а також різні пристрої для захисту їх від підземних і поверхневих вод та від небезпечних геодинамічних процесів; призначена для належного розташування у просторі проїжджої частини дороги для якої вона є основою. Нежорсткий дорожній одяг Дорожній одяг що містить шари міцність яких суттєво залежить від температури вологості та терміну дії навантаження асфальтобетони кам'яні матеріали та ґрунти укріплені органічним мінеральним в'яжучим або їх комбінацією щебінь шлак тощо . Основа Несуча міцна частина дорожнього одягу що забезпечує разом із покриттям перерозподіл та зниження тиску на розташовані нижче додаткові шари чи ґрунт земляного полотна. Поверхнева обробка Тонкий шар зносу або захисний шар який влаштовується на поверхні покриття що підвищує шорсткість та зносостійкість покриття та влаштовується шляхом одно- або дворазового розливу органічного в'яжучого та відповідного розсипу щебеню. Покриття Верхня частина дорожнього одягу що сприймає навантаження від колеса і вплив атмосферних факторів забезпечує крім того сприятливі умови для кочення колеса – рівність і шорсткість а також задовольняє санітарно-гігієнічним вимогам. Покриття асфальтобетонне Одно- або багатошарове удосконалене покриття капітального типу побудоване з асфальтобетонних сумішей і ущільнене. Покриття дьогтебетонне Одно – або багатошарове удосконалене покриття капітального типу побудоване з дьогтебетонних сумішей і ущільнене. ДОДАТОК В довідковий Дорожньо-кліматичне районування України за умовами проектування дорожніх одягів B.1 Автомобільна дорога перебуває під впливом географічних комплексів – клімату ґрунтів геології рельєфу місцевості поверхневих і ґрунтових вод. Урахування цих умов дозволяє створити найбільш стійкі та довговічні конструкції земляного полотна й дорожніх одягів обґрунтувати оптимальні способи будівництва й експлуатації доріг. На земній поверхні геокомплекси мають закономірні зональні зміни. На фоні зональної закономірності спостерігаються фізико – географічні контрасти – азональності. B.2 Різноманітні кліматичні ґрунтові й гідрологічні умови та рельєф місцевості формують водно-тепловий режим і істотно впливають на стійкість доріг. Основним принципом дорожнього районування є наявність зональної й азональної закономірності на території України. Це дозволяє згрупувати геокомплекси і виділити їх у окремі території. B.3 При диференціації районів керуючись системою геокомплексів виділяють серед них головні і другорядні. Як головний прийнятий геокомплекс – рельєф клімат ґрунти гідрогеологія рослинність. Інші ознаки прийнято як другорядні. Районування виконане за головними і другорядними ознаками на основі ретельного аналізу зонально-азональної диференціації. За одиницю масштабу таксонометричної системи регіональних одиниць прийнято дорожній район що представляє собою єдиний ландшафт із чітко вираженими зональними й азональними ознаками. Район являє собою генетично однорідну територію яка характеризується типовими характерними тільки для даного району кліматом геологією ґрунтами рельєфом місцевості і як наслідок родом ґрунту вологістю в характерні періоди року стандартною щільністю міцністю та іншими фізико-механічними властивостями. Кожен район також характеризується типовими для нього особливостями проектування земляного полотна дорожніх одягів технології та організації будівництва й експлуатації доріг. B.4 На території України виділено 16 дорожніх районів. Дорожнє районування України наведено на карті рисунок В.1 . На карті шифрування районів здійснено у такий спосіб – перша римська цифра позначає дорожню зону; букви Р чи Г позначають дорожню область рівнинна чи гірська і третя арабська  – дорожній район. B.5 У таблицях В.1 – В.4 приведені характеристики основних природних умов дорожніх районів України. Ці дані можуть бути використані при проектуванні будівництві й експлуатації автомобільних доріг України. Рисунок B.1 – Дорожнє районування України за ґрунтово-геологічними умовами Таблиця В.1 – 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° 1 2 3 4 5 6 7 1 -5 9 +18 8 250 202 167 104 2 -4 9 +18 4 259 205 161 107 3 -5 6 +18 7 249 203 158 108 4 -7 5 +19 7 254 197 158 115 5 -5 9 +19 2 255 204 160 115 6 -4 7 +19 8 266 216 172 122 7 -4 6 +18 6 266 208 170 90 8 -3 2 +20 0 298 238 183 81 9 -6 7 +21 5 250 210 170 128 10 -6 5 +21 0 248 208 173 131 11 -6 5 +21 0 250 210 171 129 12 -5 3 +21 6 257 214 170 127 13 -5 3 +22 6 251 209 171 128 14 -4 0 +22 4 278 224 185 139 15 -3 4 +23 5 277 228 185 139 16 -3 0 +24 0 Таблиця В.2 – Характеристика природних умов України № дорожніх районів Дати переходу у весняний період середньодобової температури повітря через Дати переходу в осінній період середньодобової температури повітря через 0° 5° 10° 15° 0° 5° 10° 15° 1 10.III – 21.III 5.IV – 10.IV 25.IV – 28.IV 19.V – 24.V 24.ХІ – 17.ХІ 28.Х – 24.Х 3.Х – 30.ІХ 2.ІХ – 3.ІХ 2 9.ІІІ – 13.III 5.III – 7.ІІІ 26.IV 21.V 26.ХІ – 25.XI 30.Х – 27.Х 7.Х – 4.Х 4.ІХ 3 17.III 8.IV 27.IV 18.V 21. XI 28.Х 2.Х 3.ІХ 4 17.III – 24.III 7.IV – 11.IV 23.IV – 26.IV 14.V – 16.V 16.ХІ – 20.ХІ 24.Х – 26.Х 29.ІХ – 3.Х 7.ІХ – 6.ІХ 5 15.III – 18.III 6.IV – 9.IV 26.IV – 29.IV 19.V – 26.V 23.XI – 19.ХІ 27.Х – 30.Х 4.Х – 6.Х 1.ІХ – 10.ІХ 6 5.III – 10.III 30.III – 4.IV 20.IV – 25.IV 11.V – 18.V 27.ХІ – 30.ХІ 2.ХІ – 6.ХІ 8.Х – 15. IX 10.ІХ – 16.ІХ 7 4.ІІІ – 9.ІІІ 2.IV – 4.IV 26.IV – 29.IV 28.V – 29.V 30.ХІ – 25.XI 2.ХІ – 31.Х 6.Х – 9.Х 1.ІХ – 11.IX 8 28.II – 15.III 23.III – 17.IV 17.IV – 9.V 14.V – 2.VI 31.ХІІ – 1.ХІІ 15.ХІ – 8.ХІ 22.Х – 13.Х 20.ІХ – 12.ІХ 9 14.III – 18.III 2.IV – 5.IV 21.IV – 24.IV 8.V – 10.V 19.ХІ – 23.XI 29.Х – 2.ХІ 7.Х – 12.Х 12.ІХ – 17.ІХ 10 18.III 5.IV 20.IV 8.V 21.XI 30.Х 10.Х 16.ІХ 11 16.III 2.IV 20.IV 8.V 21.XI 29.Х 8.Х 14.ІХ 12 11.III – 14.III 2.IV – 4.IV 23.IV – 24.IV 12.V – 13.V 24.ХІ – 25.XI 2.ХІ – 5.ХІ 10.Х – 12.Х 13.ІХ – 21. IX 13 16.III 5.IV 22.IV 10.V 22.ХІ 31.Х 10.Х 15.ІХ 14 1.ІІІ – 16.III 30.III – 5.IV 19.IV – 22.IV 8.V – 10.V 26.ХІ – 20.ХІІ 3.ХІ – 9.ХІ 4.Х – 27.Х 19.IХ – 30.ІХ 15 6.III 26.III 18.IV 9.V 8.ХІІ 9.ХІ 20.Х 25.IX Таблиця В.3 – Дані температури ґрунту сонячної радіації та відносної вологості повітря в дорожніх районах № дорожніх районів Температура ґрунту на глибині 40 см Сонячна радіація ккал/см2 тепле півріччя Відносна вологість повітря % Бере-зень-квітень Червень-липень Вере-сень-жовтень холодне півріччя весна літо осінь 1 3 6 17 8 12 1 75 – 80 22 – 23 61 56 69 2 2 1 16 8 11 6 80 22 – 23 62 58 69 3 2 1 16 8 11 6 80 22 – 23 60 57 68 4 2 5 18 1 13 2 80 – 85 23 – 25 62 53 67 5 2 6 17 0 12 3 80 – 85 23 – 25 63 57 68 6 2 3 17 4 11 8 85 26 58 56 66 7 2 5 17 0 12 0 Гірський район 64 62 71 8 2 6 17 5 12 8 80 28 58 61 70 9 4 2 21 7 14 5 85 24 – 26 56 47 64 10 3 4 18 8 14 6 85 – 90 27 – 25 63 48 64 11 3 4 21 1 14 3 85 – 90 27 – 25 58 43 58 12 4 3 20 5 15 0 85 – 90 27 – 26 58 44 60 13 4 3 19 8 15 6 90 26 – 27 56 43 59 14 3 6 21 2 15 6 90 – 95 26 – 28 60 47 64 15 6 7 22 2 16 6 90 – 85 27 – 29 58 44 60 16 6 0 22 3 17 5 90 – 95 – 100 30 – 28 67 52 69 Таблиця В.4 – Дані основних показників опадів у дорожніх районах № дорожніх районів Сума опадів за рік мм Сума опадів за літній період Кількість днів з опадами більше за 5 мм Коливання чисельник і середньо максимальна вологість за зиму декадна висота снігу знаменник см IV V VI VII VIII IX 1 600 – 500 400 – 500 2 6 3 7 4 9 4 5 4 6 3 5 16-37 28 2 600 400 – 500 2 7 3 5 5 0 5 0 4 3 3 4 15-22 17 3 500 400 – 500 2 5 3 6 4 5 4 6 4 0 3 3 27 27 4 500 – 400 300 – 400 4 3 3 2 4 1 4 0 3 7 2 9 20-30 25 5 700 – 500 500 – 400 2 9 4 3 4 9 4 8 4 1 2 8 14-26 22 6 400 – 500 300 – 400 3 0 4 0 4 8 5 2 3 8 2 7 13-22 7 770 гірський район 500 гірський район 3 6 4 7 6 0 5 6 4 4 4 0 18-20 19 8 600 400 3 7 4 5 6 2 5 4 4 0 4 0 3-4 3 9 400 300 – 350 3 0 3 2 4 0 3 2 2 9 2 2 12-14 13 10 400 – 500 300 – 350 2 2 2 8 4 0 3 2 2 4 1 7 12-20 15 11 400 – 500 300 – 350 2 4 3 3 3 5 3 3 2 4 2 0 14-24 17 12 400 – 500 250 – 300 2 4 3 1 3 8 3 2 3 0 2 5 5-13 10 13 400 – 500 250 – 300 2 4 3 2 2 9 2 8 3 0 2 9 12 12 14 350 – 400 200 – 250 1 8 2 3 3 2 2 4 1 8 1 5 7-9 8 15 350 – 400 200 – 250 1 7 2 3 3 0 2 5 1 6 1 4 9 9 16 400 – 350 гірські райони 400 – 350 гірські райони 1 6 2 0 2 5 2 0 1 2 1 0 2-3 2-3 ДОДАТОК Г довідковий Теплофізичні характеристики матеріалів і ґрунтів Таблиця Г.1 Ч.ч. Матеріал Коефіцієнт теплопровідності ? Вт/ м.к. Еквівалент за гранітним щебенем ?1 =  1 2 3 4 1 Асфальтобетон щільний 2 4 1 15 2 Те саме пористий 2 25 1 22 3 Те саме високо пористий 2 2 – 1 9 1 30 – 1 36 4 Литий асфальтобетон 2 45 1 1 5 Цементобетон 2 4 1 88 6 Чорний щебінь 1 02 1 35 7 Щебінь з просочуванням в'язким бітумом 1 15 1 27 8 Шлаковий щебінь 1 6 1 76 9 Щебінь і гравій оброблені цементом 2 1 96 10 Піски укріплені комплексними в'яжучими 1 86 1 11 Піски укріплені цементом 1 75 1 03 12 Крупноуламкові ґрунти і ПГС укріплені в'яжучими 1 9 0 99 13 Маломіцні вапняки укріплені вапном 1 16 1 27 14 Суглинки укріплені мінеральними і комплексними в'яжучими 1 45 1 13 15 Супіски укріплені мінеральними і комплексними в'яжучими 1 51 1 11 16 Щебінь гранітний 1 80 1 17 Щебінь вапняковий 1 39 1 15 18 Гравій 1 80 1 19 Пісок крупний 2 32 0 88 20 Пісок середньої крупності 2 44 0 87 21 Пісок дрібний 2 32 0 9 22 Піщано-гравійна суміш 1 9 1 00 Примітка 1. Характеристики необхідні для розрахунку конструкцій на міцність визначають користуючись вказівками до додатка Е. Примітка 2. Розрахунковими значеннями теплофізичних характеристик різних дорожньо-будівельних матеріалів що наведені в таблиці Г.1 слід користуватися лише за відсутності приладів та обладнання для експериментального визначення цих характеристик. ДОДАТОК Д довідковий Розрахункові характеристики ґрунту робочого шару земляного полотна Д.1 Розрахункові значення параметрів ґрунту можна визначити за результатами безпосередніх лабораторних випробувань а також за даними пробного короткочасного навантаження підстилаючого ґрунту земляного полотна в розрахунковому стані. Д.2 За відсутності можливості виконати випробування розрахункові характеристики ґрунту можуть бути встановлені виходячи з виду ґрунту та його розрахункової вологості. Д.3 Розрахунковими параметрами деформативності й міцності ґрунтів земляного полотна є модуль пружності Егр кут внутрішнього тертя р і коефіцієнт зчеплення Сгр. Д.4 При призначенні розрахункових параметрів ґрунтів враховуються вид ґрунту умови зволоження земляного полотна природні умови дорожнього району категорія дороги теплофізичні властивості нижнього шару дорожнього одягу. Д.5 У таблиці Д.1 приведені значення розрахункової вологості ґрунтів при глибокому заляганні ґрунтових вод хорошому поверхневому водовідводі та наявності пористих граничних шарів у одязі. У таблиці Д.2 приведені значення розрахункової вологості ґрунтів при глибокому заляганні ґрунтових вод тривалому застої води в бічних канавах і наявності пористих граничних шарів у одязі. У таблиці Д.З приведені значення розрахункової вологості ґрунтів при близькому заляганні ґрунтових вод і наявності пористих граничних шарів у одязі. У таблиці Д.4 приведені значення розрахункової вологості ґрунтів при глибокому заляганні ґрунтових вод хорошому поверхневому водовідводі та наявності щільних граничних шарів у одязі. У таблиці Д.5 приведені значення розрахункової вологості ґрунтів при глибокому заляганні ґрунтових вод застої води в бічних канавах і наявності щільних граничних шарів у одязі. У таблиці Д.6 приведені значення розрахункової вологості неоднорідності характеристик міцності ґрунтів. Параметри ґрунтів приведені з „Методичних рекомендацій по визначенню розрахункових параметрів ґрунтів при проектуванні дорожніх одягів в УРСР". Харків 1974 p. 14 с. Таблиця Д.1 № дорожнього району Шифр дорожнього району Типовий ґрунт у районі Середня районна розрахункова відносна вологість ґрунтів полотна для категорій Wр І-ІІ III-IV 1 ІІ.Р.1 Супісок пісок 0 72 0 69 1 2 3 4 5 2 ІІ.Р.2 Суглинок 0 74 0 71 3 ІІ.Р.3 Суглинок 0 70 0 67 4 ІІІ.Р.4 Суглинок 0 69 0 66 5 ІІІ.Р.5 Суглинок 0 71 0 68 6 ІІІ.Р.6 Важкий суглинок глина 0 61 0 59 7 ІІІ.Г.7 Суглинок 0 83 0 80 8 ІІІ.Г.8 Важкий суглинок 0 72 0 69 9 IV.P.9 Важкий суглинок глина 0 61 0 59 10 IV.P.10 Важкий суглинок глина 0 63 0 60 11 IV.P.11 Важкий суглинок 0 72 0 69 12 IV.P.12 Важкий суглинок 0 69 0 66 13 IV.P.13 Важкий суглинок глина 0 58 0 55 14 IV.P.14 Важкий суглинок 0 56 0 54 15 IV.P.15 Суглинок 0 58 0 56 16 IV.P.16 Суглинок 0 57 0 56 Таблиця Д.2 № дорожнього району Шифр дорожнього району Типовий ґрунт в районі Середня районна розрахункова відносна вологість ґрунтів полотна для категорій Wр І – ІІ III – IV 1 2 3 4 5 1 ІІ.Р.1 Супісок пісок 0 74 0 70 2 ІІ.Р.2 Суглинок 0 76 0 73 3 ІІ.Р.3 Суглинок 0 71 0 69 4 ІІІ.Р.4 Суглинок 0 70 0 68 5 ІІІ.Р.5 Суглинок 0 72 0 70 6 ІII.Р.6 Важкий суглинок глина 0 63 0 60 7 ІII.Г.7 Суглинок 0 85 0 82 8 ІІІ.Г.8 Важкий суглинок 0 74 0 70 9 IV.P.9 Важкий суглинок глина 0 63 0 60 10 IV.P.10 Важкий суглинок глина 0 64 0 62 Кінець таблиці Д.2 1 2 3 4 5 11 IV.P.11 Важкий суглинок 0 74 0 70 12 IV.P.12 Важкий суглинок 0 70 0 68 13 IV.P.13 Важкий суглинок глина 0 59 0 56 14 IV.P.14 Важкий суглинок 0 57 0 55 15 IV.P.15 Суглинок 0 60 0 57 16 IV.P.16 Суглинок 0 58 0 57 Таблиця Д.3 № дорожнього району Шифр дорожнього району Типовий ґрунт в районі Середня районна розрахункова відносна вологість ґрунтів полотна для категорій Wр І – ІІ III – IV 1 ІІ.Р.1 Супісок пісок 0 75 0 72 2 ІІ.Р.2 Суглинок 0 78 0 74 3 ІІ.Р.3 Суглинок 0 74 0 70 4 ІІІ.Р.4 Суглинок 0 72 0 69 5 ІІІ.Р.5 Суглинок 0 74 0 71 6 ІІI.Р.6 Важкий суглинок глина 0 64 0 61 7 ІІІ.Г.7 Суглинок 0 87 0 83 8 ІII.Г.8 Важкий суглинок 0 75 0 72 9 IV.P.9 Важкий суглинок глина 0 64 0 61 10 IV.P.10 Важкий суглинок глина 0 66 0 63 11 IV.P.11 Важкий суглинок 0 75 0 72 12 IV.P.12 Важкий суглинок 0 72 0 69 13 IV.P.13 Важкий суглинок глина 0 61 0 58 14 IV.P.14 Важкий суглинок 0 59 0 56 15 IV.P.15 Суглинок 0 61 0 58 16 IV.P.16 Суглинок 0 60 0 57 Таблиця Д.4 № дорожнього району Шифр дорожнього району Типовий ґрунт в районі Середня районна розрахункова відносна вологість ґрунтів полотна для категорій Wр І – ІІ III – IV 1 2 3 4 5 1 ІІ.Р.1 Супісок пісок 0 65 0 62 2 ІІ.Р.2 Суглинок 0 67 0 65 3 ІІ.Р.3 Суглинок 0 63 0 61 Кінець таблиці Д.4 1 2 3 4 5 4 ІІІ.Р.4 Суглинок 0 62 0 60 5 ІІІ.Р.5 Суглинок 0 64 0 62 6 III.Р.6 Важкий суглинок глина 0 55 0 53 7 ІII.Г.7 Суглинок 0 75 0 72 8 ІІІ.Г.8 Важкий суглинок 0 65 0 62 9 IV.P.9 Важкий суглинок глина 0 55 0 53 10 IV.P.10 Важкий суглинок глина 0 57 0 55 11 IV.P.11 Важкий суглинок 0 65 0 62 12 IV.P.12 Важкий суглинок 0 62 0 60 13 IV.P.13 Важкий суглинок глина 0 52 0 50 14 IV.P.14 Важкий суглинок 0 51 0 49 15 IV.P.15 Суглинок 0 53 0 61 16 IV.P.16 Суглинок 0 52 0 51 Таблиця Д.5 № дорожнього району Шифр дорожнього району Типовий ґрунт в районі Середня районна розрахункова відносна вологість ґрунтів полотна для категорій Wp I – II III – IV 1 ІІ.Р.1 Супісок пісок 0 66 0 63 2 ІІ.Р.2 Суглинок 0 68 0 66 3 ІІ.Р.З Суглинок 0 64 0 62 4 ІII.Р.4 Суглинок 0 63 0 61 5 ІІІ.Р.5 Суглинок 0 65 0 63 6 Ш.Р.6 Важкий суглинок глина 0 56 0 54 7 III.Г.7 Суглинок 0 76 0 73 8 ІІІ.Г.8 Важкий суглинок 0 66 0 63 9 IV.P.9 Важкий суглинок глина 0 56 0 54 10 IV.P.10 Важкий суглинок глина 0 58 0 55 11 IV.P.11 Важкий суглинок 0 66 0 63 12 IV.P.12 Важкий суглинок 0 63 0 61 13 IV.P.13 Важкий суглинок глина 0 53 0 51 14 IV.P.14 Важкий суглинок 0 52 0 50 15 IV.P.15 Суглинок 0 54 0 51 16 IV.P.16 Суглинок 0 52 0 51 Таблиця Д.6 Ґрунт Коефіцієнт варіації Модуля пружності СЕгр Кута внутрішнього тертя С? Зчеплення Сс 0 5 – 0 75 WТ 0 76 – 0 9 WТ 0 5 – 0 9 WТ 0 5 – 0 9 WТ Пісок крупний 0 37 0 37 0 05 0 40 середньої крупності 0 37 0 37 0 07 0 40 мілкий 0 36 0 36 0 10 0 40 однорозмірний 0 34 0 34 0 12 0 40 пилуватий 0 34 0 31 0 14 0 40 Супісок легкий пилуватий важкий 0 32 0 30 0 16 0 30 пилуватий легкий 0 33 0 27 0 18 0 34 крупний 0 33 0 33 0 20 0 38 Суглинок легкий важкий легкий пилуватий 0 32 0 27 0 20 0 38 Глина 0 32 0 27 0 22 0 42 Примітка 1. Приведені значення СЕгрЛаб характеризують розкид міцнісних характеристик ґрунту в середньому враховуючи також вплив похибок які вносяться відбором транспортуванням зберіганням зразків похибок приладів та інших факторів характерних для лабораторних випробувань. Примітка 2. Коефіцієнт варіації модуля пружності грунту земляного полотна визначається за формулою: СЕгрЛаб = 0 0565 + 0 065 ·ln Егр де Егр модуль пружності ґрунту земляного полотна або матеріалу незв'язних шарів. Примітка 3. Між коефіцієнтом варіації кута внутрішнього тертя С? та зчеплення Сс для супісків суглинків та глин є така залежність: Сс = 2 · С? – 0 02. Примітка 4. Розрахункові значення коефіцієнта варіації розраховують за формулою: СЕгр = СЕгрЛаб · Кd = СЕгрЛаб· 1/ 1 + 2h / D . Таблиця Д.7 – 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 130 ? град 35 С МПа 0 004 середньої крупності Еу МПа 120 ? град 32 С МПа 0 004 дрібний Еу МПа 100 ? град 31 С МПа 0 003 однорідний Еу МПа 75 ? град 31 С МПа 0 003 пилуватий Еу МПа 96 90 84 78 72 60 60 54 48 ? град 38 38 37 37 36 35 34 33 32 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 108 108 100 100 79 69 62 54 50 ? град 32 30 29 28 27 26 25 23 22 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 108 108 100 100 79 69 62 54 50 ? град 32 30 29 28 27 26 25 23 22 С МПа 0 022 0 02 0 014 0 013 0 011 0 010 0 007 0 005 – Кінець таблиці Д.7 Суглинок: легкий піщанистий від 7 до 12 більше 40 Еу МПа 108 100 77 64 52 42 34 27 23 ? град 27 25 23 21 19 18 16 13 11 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 108 100 77 64 52 42 34 27 23 ? град 28 25 24 22 20 18 16 14 11 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 100 80 62 49 38 29 21 13 10 ? град 25 22 20 18 15 13 10 7 – 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 100 80 62 49 38 29 21 13 10 ? град 25 22 20 18 15 13 10 7 – 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 82 62 51 34 24 17 10 5 – ? град 23 20 17 15 12 8 3 – – 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 82 62 51 34 24 17 10 5 – ? град 23 20 17 15 12 8 3 – – 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 70 48 34 24 16 10 5 4 – ? град 22 19 16 13 10 5 – – – С МПа 0 06 0 044 0 034 0 025 0 020 0 015 0 010 0 006 – Таблиця Д.8 – Коефіцієнти перерахунку величини зчеплення в залежності від розрахункової кількості прикладення навантажень Розрахункова відносна вологість Значення kNC у залежності від сумарної кількості прикладення навантажень ? NP Значення kN? у залежності від сумарної кількості прикладення навантажень ? Np 1 103 104 105 106 1 103 104 105 106 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 ? Np = 1 використовуються при розрахунку на статичну дію навантаження. При ? Np > 106 розрахункові значення ? і с потрібно приймати за стовпчиком "106". ДОДАТОК Е довідковий Міцнісні та деформаційні характеристики матеріалів конструктивних шарів дорожнього одягу Е.1 Матеріали що містять органічне в'яжуче мають пружно-в'язко-пластичні властивості. Модулі пружності цих матеріалів як і їх міцнісні характеристики значною мірою залежать від температури і режиму навантаження – швидкості прикладення навантаження тривалості її дії і т. ін. Міцність таких матеріалів залежить крім того від повторності навантаження і умов роботи в конструкції. Оскільки конструкції дорожнього одягу на перегінних ділянках піддаються в основному впливу рухомих навантажень а на стоянках зупинках перехрестях і т.п. – статичному впливу від засобів транспорту орієнтовні значення модуля пружності асфальтобетону та інших матеріалів наведені нижче в таблицях Е.1 –Е.6. Таблиця E.1 Матеріал Марка в'яжучого Характеристики для розрахунку на згин Модуль пружності Е МПа Коефіцієнт варіації СЕ RЛаб МПа Коефіцієнт варіації CR Показник втоми m knp І II III ДКЗ 1 2 3 4 5 6 7 8 Щільний полімер-асфальто-бетон термопласти 7000 0 09 14 0 0 10 7 0 3 1 термоеласто-пласти 5500 0 09 12 0 0 10 6 5 2 9 Щільний асфальтобетон І – II марки БНД-40/60 6000 0 09 10 0 0 10 6 0 3 7 БНД-60/90 4500 0 10 9 8 0 10 5 5 4 0 БНД-90/130 3600 0 10 9 5 0 10 5 0 4 5 БНД-130/200 2600 0 11 9 3 0 12 4 5 5 1 БНД-200/300 2000 9 1 5 8 СГ-130/200 1500 0 13 9 0 0 14 4 3 6 8 Пористий асфальтобетон БНД-40/60 3600 0 10 8 3 0 12 4 5 7 2 БНД-60/90 2800 0 11 8 0 0 12 4 3 8 2 БНД-90/130 2200 0 12 7 8 0 14 4 0 8 6 БНД-130/200 1800 0 12 7 6 0 15 3 75 9 0 БНД-200/300 1400 7 0 9 6 Високопористий щебеневий асфальтобетон БНД-40/60 3000 0 11 6 0 0 15 4 3 8 8 БНД-60/90 2100 0 12 5 8 0 15 4 0 9 3 БНД-90/130 1700 0 12 5 5 0 15 3 75 9 8 Таблиця Е.2 Матеріал Марка бітуму Розрахункові значення короткочасного модуля пружності Е МПа при температурі покриття °С +10 +20 +30 +40 Полімерасфальтобетон Щільний асфальтобетон Термопласти 6000 4000 2700 1200 Термоеластопласти 5000 3800 2500 1000 БНД-40/60 4400 2600 1300 690 БНД-60/90 3200 1800 900 550 БНД-90/130 2400 1200 660 440 БНД-130/200 1500 800 560 380 СГ-130/200 900 400 350 300 СГ-70/130 800 350 300 250 МГ-70/130 800 350 300 250 Пористий і високо-пористий асфальтобетон БНД-40/60 2800 1700 900 540 БНД-60/90 2000 1200 700 460 БНД-90/130 1400 800 510 380 БНД-130/200 1100 590 410 340 Примітка 1. Якщо даних безпосередніх регіональних спостережень за температурою покриття немає можна застосовувати як розрахункову температуру асфальтобетону в дорожньо-кліматичних зонах У-І та У-ІІ – 20 °С у зоні У-ІII –30 °С в У-IV – 40 °С. Примітка 2. Модулі пружності щільного асфальтобетону подані в таблиці стосовно до сумішей типу Б. При температурах від 30 до 40 °С модулі пружності для сумішей типу А слід збільшити а типів В Г Д – зменшити на 20 %. Примітка 3. Модулі пружності пористого і високопористого асфальтобетону подані в таблиці стосовно до піщаних сумішей. При температурі від 30 °С до 50 °С модулі пружності для дрібнозернистих сумішей слід збільшити на 10 % а для крупнозернистих сумішей – на 20 %. Примітка 4. Розрахункові значення короткочасного модуля пружності Е приведені для використання в розрахунках конструкцій за пружнім прогином і зсувом в ґрунті та проміжних шарах одягу. Е.2 При розрахунку асфальтобетонного покриття на міцність необхідно мати дані про його розрахункову температуру тобто температуру при якій покриття в конкретних умовах працює найбільш напружено. В районах сезонного промерзання дорожніх конструкцій незалежно від того у якій дорожньо-кліматичній зоні вони знаходяться найбільш несприятливі умови для роботи покриття настають на початку весни при низькій позитивній температурі покриття з урахуванням якої складено таблицю Е.1. До кінця весни при значному відтаюванні земляного полотна модуль пружності асфальтобетону зменшується що несприятливо позначається на опорі зсуву ґрунту земляного полотна і проміжних шарів одягу. Оскільки інтенсивність підвищення температури повітря у весняно-літній час різна в різних дорожньо-кліматичних зонах то й розрахункова температура покриття також неоднакова. У таблиці Е.2 приведені значення короткочасного модуля пружності асфальтобетону при різних температурах. Розрахункові значення температури в даному випадку бажано уточнювати за результатами регіональних спостережень. Е.3 Дані таблиць Е.1 і Е.2 відносяться до асфальтобетону на бітумах марок БНД. Е.4 У таблицях Е.1 Е.2 і Е.3 приведені значення деформаційних і міцносних характеристик асфальтобетону що використовуються в розрахунках за критерієм опору розтягу при згині таблиця Е.1 опору зсуву в ґрунті і шарах із зернистих та малозв'язних матеріалів таблиці Е.2 і Е.3 пружного прогину поверхні покриття конструкції таблиця Е.2 . Таблиця E.3 Вид асфальтобетону Вид суміші Розрахунковий модуль пружності Е при статичній дії навантаження МПа при розрахунковій температурі °С +20 +30 +40 Щільні суміші тип Б Крупнозерниста 400 350 300 Щільні суміші типи Г Д Дрібнозерниста 300 270 220 Пористі і високопористі суміші Піщана 200 180 160 Крупнозерниста 360 320 280 Дрібнозерниста 290 250 220 Піщана 250 225 200 Примітка. Модулі пружності асфальтобетону типу А збільшують на 20 % а типу В зменшують на 20 % Е.5 При розрахунку дорожнього одягу на статичну дію навантаження розрахункові значення модуля пружності асфальтобетону необхідно приймати за таблицею Е.3. Е.6 Розрахункові значення характеристик матеріалів і ґрунтів укріплених в'яжучими речовинами слід приймати за таблицею Е.4. У таблиці Е.5 приведені також характеристики шарів з неукріплених зернистих матеріалів. Характеристики матеріалів приведені в таблицях Е.4 Е.5 а також у таблиці Е.6 до нагромадження диференційованих за тривалістю дії навантаження даних слід застосовувати при розрахунках як на короткочасне так і на тривале статичне навантаження. Е.7 Розрахункові значення деформаційних і міцнісних характеристик теплоізоляційних матеріалів що використовуються в розрахунках на міцність дорожніх одягів з теплоізолюючими шарами слід приймати за таблицею Е.6. Таблиця Е.4 Ч.ч. Матеріал Розрахункові характеристики матеріалів і ґрунтів укріплених в'яжучими Модуль пружності Е МПа Коефіцієнт варіації СЕ Міцність на розтяг при згині R МПа 1 2 3 4 5 1 Щебінь і гравій оброблені цементом марок: 75 1000 0 15 0 7 60 900 0 15 0 6 40 700 0 16 0 5 2 Крупноуламкові ґрунти і гравійно-піщані суміші оптимального чи близьких до оптимального складів укріплені комплексними в'яжучими: І клас міцності 900 – 700 0 15 0 55 – 0 45 II клас міцності 650 – 500 0 17 0 42 – 0 35 III клас міцності 450 – 300 0 19 0 32 – 0 25 3 Те саме укріплені цементом: І клас міцності 800 – 550 0 16 0 46 – 0 34 II клас міцності 530 – 350 0 18 0 33 – 0 25 III клас міцності 320 – 280 0 20 0 22 – 0 20 1 2 3 4 5 4 Те саме укріплені активною золою-виносу або гранульованим шлаком вапном фосфатними в'яжучими та іншими композиційними в'яжучими з них з добавками чи без добавок ПАР дьогтем і т. п.: І клас міцності 700 – 530 0 17 0 40 – 0 32 II клас міцності 500 – 330 0 18 0 31 – 0 22 III клас міцності 300 – 250 0 20 0 20 – 0 18 5 Крупноуламкові ґрунти і гравійно-піщані суміші оптимального чи близьких до оптимального складу укріплені в'язким бітумом або емульсією на в'язкому бітумі 350 – 250 0 20 0 35 – 0 30 6 Крупноуламкові ґрунти і гравійно-піщані суміші неоптимального складу піски крім дрібних пилуватих і однорозмірних супісок легкий крупний щебінь маломіцних порід і відходи каменедроблення укріплені комплексними в'яжучими: І клас міцності 800 – 650 0 16 0 50 – 0 42 II клас міцності 600 – 450 0 17 0 40 – 0 32 III клас міцності 420 – 280 0 19 0 31 – 0 24 7 Те саме укріплені цементом: І клас міцності 700 – 500 0 17 0 40 – 0 30 II клас міцності 480 – 330 0 18 0 28 – 0 22 III клас міцності 300 – 250 0 20 0 19 – 0 18 8 Те саме укріплені в'яжучими зазначеними в порядковому номері 4: II клас міцності 450 – 300 0 19 0 25 – 0 17 III клас міцності 280 – 200 0 21 0 16 – 0 12 9 Те саме укріплені в'язким бітумом або емульсією на в'язкому бітумі 300 – 200 0 21 0 30 – 0 25 10 Піски дрібні і пилуваті супісок легкий і пилуватий укріплені комплексними в'яжучими: І клас міцності 750 – 600 0 16 0 47 – 0 40 II клас міцності 550 – 400 0 18 0 37 – 0 30 III клас міцності 380 – 250 0 20 0 28 – 0 22 11 Те саме укріплені цементом: І клас міцності 650 – 480 0 17 0 35 – 0 26 II клас міцності 450 – 300 0 19 0 25 – 0 18 III клас міцності 260 – 220 0 21 0 16 – 0 13 12 Те саме укріплені в'яжучими що зазначені у поз. 4 цієї таблиці: II клас міцності 430 – 280 0 19 0 22 – 0 11 III клас міцності 230 – 180 0 22 0 08 – 0 07 13 Те саме укріплені в'язкими бітумами або емульсіями на в'язких бітумах 300 – 220 0 21 0 25 – 0 20 Продовження таблиці Е.4 1 2 3 4 5 14 Побічні продукти промисловості кам'яні матеріали і крупноуламкові ґрунти які відповідають рудним копалинам золошлакові суміші формувальні суміші фосфоритні „хвости" і т.п. укріплені комплексними в'яжучими: І клас міцності 700 – 550 0 16 0 45 – 0 37 II клас міцності 530 – 350 0 18 0 36 – 0 28 III клас міцності 320 – 200 0 21 0 26 – 0 12 15 Те саме укріплені цементом: І клас міцності 600 – 420 0 17 0 30 – 0 22 II клас міцності 400 – 250 0 20 0 20 – 0 14 III клас міцності 220 – 180 0 22 0 12 – 0 09 16 Те саме укріплені в'яжучими зазначеними у поз. 4 цієї таблиці: II клас міцності 350 – 220 0 20 0 15 – 0 09 III клас міцності 200 – 130 0 23 0 08 – 0 06 17 Те саме укріплені в'язкими бітумами або емульсіями на в'язкий бітумах 250 – 180 0 22 0 20 – 0 15 18 Супіски важкі і пилуваті суглинки легкі укріплені комплексними в'яжучими: І клас міцності 600 – 500 0 17 0 40 – 0 35 II клас міцності 450 – 300 0 19 0 32 – 0 25 III клас міцності 280 – 150 0 22 0 24 – 0 10 19 Те саме укріплені мінеральними в'яжучими – цементом золою-виносу гранульованим шлаком: І клас міцності 500 – 350 0 18 0 22 – 0 16 II клас міцності 350 – 230 0 20 0 16 – 0 12 III клас міцності 200 – 120 0 24 0 09 – 0 07 20 Те саме укріплені в'яжучими зазначеними у поз. 4 цієї таблиці: II клас міцності 300 – 200 0 21 0 12 – 0 08 III клас міцності 180 – 100 0 24 0 06 – 0 05 21 Те саме укріплені емульсіями на в'язких бітумах 250 – 180 0 22 0 17 – 0 10 Кінець таблиці Е.4 1 2 3 4 5 22 Суглинки важкі і пилуваті глини піщанисті і пилуваті укріплені мінеральними і комплексними в'яжучими: II клас міцності 330 – 200 0 21 0 12 – 0 08 III клас міцності 180 – 80 0 25 0 06 – 0 05 Примітка 1. Під комплексними в'яжучими розуміють цемент + в'язкий бітум або емульсії на в'язкому бітумі; цемент + полімерне в'яжуче цемент вапно + активні золи-виносу або гранульовані шлаки і т.п. Примітка 2. Більші значення розрахункових характеристик приймають при: а використанні більш якісних мінеральних матеріалів і активних в'яжучих; б укріплення матеріалів і ґрунтів неорганічними в'яжучими в дорожньо-кліматичних зонах УІII та У-IV; в укріпленні в'язким бітумом і бітумною емульсією на в'язкому бітумі в дорожньо-кліматичних зонах У-І та У-ІІ. Примітка 3. Коефіцієнт варіації міцності на розтяг при згині CR визначається за формулою CR=CE – 0 05. Е.8 Розрахункові характеристики неукріплених маломіцних кам'яних матеріалів приймають по рисунку Е.1. На кривих показано число пластичності часток в суміші розміром менше 0 63 мм Рисунок Е.1 – Залежність модуля пружності Е від вмісту часток n розміром менше 0 63 мм або показника дробильності маломіцного щебеню для щебеневих і гравійних матеріалів сумішей Під маломіцними кам'яними матеріалами розуміють гравій щебінь гравійні щебеневі і гравійно- щебенево -піщані суміші в яких міститься або може утворитися в процесі будівництва та експлуатації основи надлишкова порівняно з діючими нормами кількість дрібних часток з числом їхньої пластичності до 7. Передбачається застосування: природних або штучно складених сумішей із вмістом зерен гравію щебеню крупніше 5 мм не менше ніж 20 % щебеню з осадових порід марок 400 300 і 200 за дробильністю щебеню з вивержених і метаморфічних порід марки 600 за дробильністію жерстви опоки ґрунтощебеню і т. ін. Пружнодеформаційні й міцнісні властивості маломіцних матеріалів залежать в основному від процентного вмісту і числа пластичності суміші фракцій розміром дрібніше 0 63 мм. Для щебеню число пластичності цих фракцій визначається після його стандартного випробування на дробильність або зношення. Розрахункові характеристики шарів із щебеневих сумішей і щебеню для доріг в дорожньо-кліматичних зонах У-ІІ та У-ІII встановлюють за графіком рисунок Е.1 ; для доріг в кліматичній зоні У-IV значення цих характеристик варто збільшувати на 25 %. Розрахункові характеристики шарів із гравійних і гравійно-піщаних сумішей для доріг у кліматичній зоні У-IV встановлюють за графіком рисунок Е.1 ; для доріг у кліматичних зонах У-II та У-ІII значення цих характеристик слід зменшити на 30 %. Таблиця Е.5 Матеріал ґрунт Розрахункові характеристики Примітка Модуль пружності Е МПа Кут внутрішнього тертя ? град Зчеплення см МПа 1 2 3 4 5 Чорний щебінь вкладений за способом заклинки за ВСН 12377 600 – 900 – – Більші значення – для покриття менші – для основ Шар із щебеню марок 1000 – 1400 влаштований за способом просочення в'язким бітумом за ВСН 123-77 400 – 600 – – Те саме Щебінь фракційний марок 800 – 1400 вкладений за способом заклинки за ДСТУ Б В.2.730: – з міцних осадових та метаморфічних порід 350 – 450 – – з магматичних порід 250 – 350 – – Фракційний щебінь укріплений цементно-піщаною сумішшю за способом просочення за ВБН В.2.3-218-002 500 – – Шлак з підібраним гранулометричним складом за ГОСТ 3344: Більші значення при стійкій структурі шлаку активний 350 – 450 – – слабоактивний 200 – 300 – – Рядовий шлаковий щебінь 150 – 200 – – – Кам'яна бруківка пакеляж 400 – 500 – – – Ґрунт укріплений рідким бітумом за ВСН 123-77: Більші значення – при змішуванні в установці і застосуванні бітумної емульсії супісок піщанистий 150 – 200 25 – 35 0 02 – 0 035 суглинок супісок пилуватий 80 – 150 15 – 25 0 02 – 0 035 Піщано-гравійні суміші за ДСТУ Б В.2.7-30 180 45 0 03 Кінець таблиці Е.5 1 2 3 4 5 Пісок що відповідає вимогам ДСТУ Б В. 2. 7-32: 130 42 0 007 Показники см і Е прийняті при залишковій пористості піску ущільненого до максимальної щільності 26 % < n < 32 % при n < 26 % збільшуються на 20 % а при n > 32 % зменшується на 20 % дуже крупний підвищеної крупності та крупний 120 40 0 006 середній та дрібний 100 38 0 005 Таблиця E.6 Теплоізоляційний матеріал Розрахункові характеристики Модуль пружності Е МПа Межа міцності при згині R МПа 1 2 3 Пінопласт марки ПС-4 13 0 – 33 5 0 8 – 1 2 Стіропорбетон 500 0 – 800 0 0 3 – 0 4 Аглопоритовий щебінь оброблений в'язким бітумом 400 0 0 4 Керамзитовий гравій оброблений в'язким бітумом 500 0 0 4 Гравій щебінь з легкими заповнювачами оброблені в'язким бітумом 500 0 0 8 Цементоґрунт із перлітом 130 0 0 2 Те ж саме з полістиролом складу: гранули полістиролу 3-2 % пісок 97 – 98 % % від маси цемент 7-6 % 300 0 0 2 Те ж саме з керамзитом складу: пісок 75 % керамзит 2 5 % цемент 6 % 300 0 0 3 Бітумоцементоґрунт із перлітом складу: перлітовий щебінь 25 – 20 % пісок 75 – 80 % цемент 4 – 6 % бітум 12 – 10 % від маси піску перліту і цементу 200 0 – 300 0 0 2 – 0 3 Цементоґрунт з аглопоритом складу: супісок або пісок 70 – 80 % аглопорит 30 – 20 % цемент 6 % 250 0 – 350 0 0 25 – 0 35 Золошлакові суміші укріплені цементом 150 0 0 4 Ґрунт укріплений золою-виносу 200 0 0 4 Цементоґрунт оброблений бітумною емульсією – 0 6 ДОДАТОК Ж довідковий Розрахункові навантаження. Параметри для визначення розрахункового сумарного числа прикладення навантаження за термін служби дорожнього одягу Ж.1 При проектуванні дорожніх одягів за розрахункові крім випадків зазначених у 3.3.2 даних Норм приймають нормовані навантаження згідно ДБН В.2.3-4 що відповідають граничним навантаженням на вісь автомобілів таблиця Ж.1 . Таблиця Ж.1 Група розрахункового навантаження Нормативне статичне навантаження на вісь кН Нормативне статичне навантаження на поверхню покриття від колеса розрахункового автомобіля Qpозp кН Розрахункові параметри навантаження р МПа Dн см Dд см А1 115 57 5 0 80 30 0 34 5 А2 100 50 0 60 33 0 37 0 Б 60 30 0 50 28 0 32 0 Ж.2 Основні дані про навантаження що передаються на дорожнє покриття серійними автотранспортними засобами наведені в таблиці Ж.2. Ж.3 Значення сумарного коефіцієнта приведення визначають за формулою: Ж.1 де n – число осей у даного транспортного засобу для приведення якого до розрахункового навантаження визначають коефіцієнт Sіcyм Sn – коефіцієнт приведення номінального динамічного навантаження від колеса з кожної із n осей транспортного засобу до розрахункового динамічного навантаження. Ж.4 Коефіцієнти приведення навантажень Sn визначають за формулою: Ж.2 де Qдн – номінальне динамічне навантаження від колеса на покриття; Qрозд – розрахункове динамічне навантаження від колеса на покриття; ? – показник степені що приймається рівним 4 4. Таблиця Ж.2 Ч.ч. Автотранспортний засіб Повна маса автотранспортного засобу т Коефіцієнти приведення до розрахункового навантаження кН 60 100 115 1 2 3 4 5 6 Легкі 1 FIAT Ducato 14 2 8 D 3 25 0 01686 0 00178 0 00096 2 FORD Transit FT 150 2.5 D 3 2 0 01630 0 00172 0 00093 3 IVECO Daily 35 S 12V 3 5 0 02313 0 00244 0 00132 4 MERCEDES-BENZ Sprinter 200-3001 3 5 0 02313 0 00244 0 00132 5 MERCEDES-BENZ Sprinter 4001 4 6 0 06870 0 00726 0 00392 6 Peugot Boxer 350M 2 5D 3 5 0 02313 0 00244 0 00132 7 VOLKSWAGEN LT31 2.5D 3 1 0 01463 0 00155 0 00084 8 ГАЗ 2705 "ГАЗель" 3 5 0 02313 0 00244 0 00132 9 УАЗ 3741 2 8 0 00270 0 00040 0 00021 10 ГАЗ 2752 "Соболь" 2 66 0 00351 0 00037 0 00020 Середні 11 DAF LF FA 45.130-06 6 2 0 21590 0 02281 0 01233 12 IVECO Daily 50 С 13 V 5 2 0 12553 0 01326 0 00717 13 IVECO Daily 65 С 15 V 6 5 0 25486 0 02693 0 01456 14 IVECO EuroCargo ML 80E18 8 6 1 13836 0 12027 0 06502 15 MERCEDES-BENZ Vario 500-6001 5 0 09102 0 00962 0 00520 16 MERCEDES-BENZ Vario 700-8001 7 5 0 42934 0 04536 0 02452 17 RENAULT Midliner S 135-08A 7 5 0 59650 0 06302 0 03407 18 ГАЗ 3307 7 85 0 98778 0 10436 0 05642 19 ЗИЛ 130 9 525 1 93346 0 20427 0 11044 20 ЗИЛ 5301 АО "Бычок" 6 95 0 45874 0 04846 0 02620 21 КАМАЗ 4326 11 6 1 73818 0 18364 0 09929 22 МАЗ 437040-022 -062 10 1 1 48693 0 15709 0 08493 Важкі 23 DAF LF FA 45.150-10 10 0 21590 0 02281 0 01233 24 DAF CF FA 65.210 18 6 29 60979 3 39647 1 83636 25 IVECO EuroCargo ML 135E18W 13 5 7 46483 0 78865 0 4264 26 IVECO EuroCargo ML 180E21T 18 22 53430 2 38073 1 28718 27 MAN L2000 8.163 8 0 77898 0 08230 0 04450 28 MAN M2000 12.163 12 3 73722 0 39483 0 21347 29 MAN M2000 18.224 18 20 17607 2 13158 1 15248 30 MAN M2000 26.310 26 28 90325 3 34241 1 80071 31 MERCEDES-BENZ Atego 10001 10 5 2 33612 0 24681 0 13344 32 MERCEDES-BENZ Atego 13001 13 5 6 81391 0 71988 0 38922 33 MERCEDES-BENZ Atego 18001 18 19 13177 2 02125 1 09282 34 RENAULT Midliner S 150-09B 9 5 1 41055 0 14902 0 08057 35 SCANIA P94 4x2 220 20 5 32 69450 3 45414 1 86754 36 SCODA LIAZ 12.18PB 12 4 65051 0 49132 0 26564 Продовження таблиці Ж.2 1 2 3 4 5 6 37 VOLVO FL 616 16 5 13 23152 1 39790 0 75580 38 VOLVO FL 7 26 38 03830 4 18966 2 26521 39 ЗИЛ 433360 11 3 59330 0 37963 0 20525 40 ЗИЛ 133ГЯ 17 84 4 51390 0 53216 0 28772 41 КАМАЗ 5320 15 31 1 87618 0 21586 0 11671 42 КАМАЗ 53212 19 6 72356 0 80490 0 43518 43 КАМАЗ 55111 22 2 13 63445 1 65300 0 89372 44 КрАЗ 6510 24 88 25 94092 3 16353 1 71041 45 МАЗ 53362 16 38 10 77553 1 13842 0 61551 46 МАЗ 555102-2120 18 18 92890 1 99982 1 08124 47 МАЗ 630300-2121 26 5 28 95383 3 48749 1 88557 48 УРАЛ 377Н 14 95 1 86259 0 21626 0 11693 Автомобілі з причепами 49 DAF FAG 75CF 40 50 IVECO Daily 50 С 13 V + Niewiadow A2001A 8 0 12943 0 01371 0 00741 51 MAN F2000 23/314 +KOGEL AN18P 41 26 25844 2 87738 1 55571 52 MERCEDES-BENZ Atego 2528 + Kassbohrer 40 27 53781 3 09713 1 67451 53 SCANIA Rl14 4x2 340 +KRONE ADP24 42 32 03608 3 51963 1 90295 54 VOLVO FH12 380R +KOGEL AN24P 20 49 31 28339 3 58619 1 93893 55 ЗИЛ 130 +ГКБ 8328-01 17 53 2 26947 0 23980 0 12965 56 ЗИЛ 433360 +ГКБ 8328 19 3 92931 0 41517 0 22447 57 КАМАЗ 5320 +ГКБ 8350 26 81 3 53464 0 39108 0 21144 58 КАМАЗ 53212 +СЗАП 83571 33 10 66470 1 22139 0 66037 59 МАЗ 533702-2120 +МАЗ 8926-02 28 12 46710 1 31767 0 71242 60 МАЗ 630300-2121 +МАЗ 83781 42 36 12873 4 28435 2 31641 61 МАЗ 630305-020 +МАЗ 8701 44 5 33 37925 4 00675 2 16632 Автомобілі з напівпричепами 62 DAF XF FT 95.530 + Sommer SW 240 44 86 63 IVECO EuroStart LD 440E52T + Schmitz Cargobull SCO 24 42 3 64 MAN F2000 19.372 +Sommer SP 240 41 91 32 66671 3 70482 2 00307 65 MERCEDES-BENZ Actros 1840 + Kogel SLK 20-32 38 6 39 56168 4 26789 2 30751 66 RENAULT Premium HR 385.18 +Kassbohrer SB 12-20 38 39 09639 4 23122 2 28768 67 RENAULT Magnum AE +Schmitz Cargobull SCF 24 G 47 32 71233 3 93679 2 12849 68 SCANIA 113HA +Kogel SVKT 24 P 10 37 36 21 39386 2 33109 1 26034 69 VOLVO FH12/420 +Kogel SN24 P 100 41 51 30 65331 3 49879 1 89168 70 КАМАЗ 5410 +СЗАП 9370-01 25 75 3 25912 0 37358 0 20198 71 КАМАЗ 54112 +СЗАП 9905 33 02 11 55628 1 35961 0 73509 72 МАЗ 504В +МАЗ 5205А 32 35 24 12038 2 71383 1 46728 73 МАЗ 54323-028 +МАЗ 9397 33 85 24 04488 2 69780 1 45861 Кінець таблиці Ж.2 1 2 3 4 5 6 74 МАЗ 54323-028 +ППЦ 17 26 15 8 91922 0 95395 0 51577 75 МАЗ 543302-2120 +МАЗ 93802 25 35 19 53441 2 06380 1 11583 76 МАЗ 543202-2120 +МАЗ 93802 26 2 21 15523 2 23504 1 20841 77 МАЗ 642208-020 +МАЗ 93892 48 6 32 30354 3 82423 2 06763 78 МАЗ 642208-020 +МАЗ 93866 44 6 39 37173 4 53016 2 44931 79 МАЗ 642208-020 +ППЦ 35 48 6 33 80129 4 03904 2 18377 80 МАЗ 64226 +МАЗ 93802 28 15 13 17452 1 42111 0 76834 Автобуси 81 БОГДАН А091 8 1 0 77898 0 08230 0 04450 82 ГАЗ 32213 "ГАЗель" 3 5 0 02313 0 00244 0 00132 83 ЛАЗ 695 11 61 2 89295 0 30564 0 16525 84 ЛАЗ 699 13 4 80682 0 50784 0 27457 85 ЛАЗ 4207 15 8 23490 0 87001 0 47038 86 ICARUS 256 14 86 7 59322 0 80222 0 43373 87 IVECO Daily 50 S 13 B 5 0 12553 0 01326 0 00717 88 IVECO TurboDaily 3512 3 5 0 02313 0 00244 0 00132 89 MERCEDES-BENZ Sprinter 200-4001 3 5 0 02313 0 00244 0 00132 90 MERCEDES-BENZ Vario 500-7001 5 0 09102 0 00962 0 00520 91 MERCEDES-BENZ Vario 8001 7 49 0 42934 0 04536 0 02452 92 NEOPLAN N 117 Spaceliner 18 5 19 47718 2 05775 1 11255 93 NEOPLAN N 123 Skyliner 26 21 12532 2 64219 1 42854 94 VOLKSWAGEN Transporter 2 6 0 00250 0 00026 0 00014 Примітка. 1 Коефіцієнти приведення до розрахункового навантаження визначені для усіх модифікацій наведеної моделі транспортного засобу корпорації DAIMLER –CRAICLER. Ж.5 Номінальне динамічне навантаження Qдн визначається за паспортними даними на транспортні засоби з урахуванням розподілення статичних навантажень на кожну вісь Qдп = Kдин·Qn Ж.3 де К дин – динамічний коефіцієнт приймається рівним 1 3; Qn номінальне статичне навантаження на колесо даної осі. При визначенні номінального динамічного навантаження для багатовісних транспортних засобів необхідно визначати величину навантаження за формулою Ж.4 з урахуванням впливу коліс сусідніх осей розташованих на відстані меншій за 2 5 м один від одного Qдп = Qnj gn-1 + 1 + gn+1 x Kq x Кдин Ж.4 Кq = qj-1 + 1 + qj+1 Ж.5 де Qnj – номінальне статичне навантаження на j-і колесо з одиночними чи спареними шинами n-ї осі; gn-1 gn+1 – коефіцієнти що характеризують відповідно вплив попереду і позаду коліс що рухаються на напружено-деформований стан дорожнього одягу під даним колесом n-ї осі і визначається за графіком рисунок Ж.1 в залежності від відношення відстані L між осями до діаметра Dд сліду даного колеса; qj-1 qj+1 – коефіцієнти що характеризують додатковий вплив інших коліс n-ї осі і визначаються за графіком рисунок Ж.2 . При 1 < l/Dд < 2 приймають q l = 1 . 1 2 – значення gn-i для дорожніх одягів що відповідають вимогам інтенсивного руху автомобілів відповідно групи А2 і Б; 3 4 – те саме gn+1 позаду . Рисунок Ж.2 – Значення коефіцієнта q що враховує вплив інших коліс даної осі транспортного засобу від відношення відстані 1 між центрами відбитків розглянутого колеса та інших коліс у поперечному напрямку до діаметра Dд сліду колеса для дорожніх одягів що відповідають вимогам інтенсивного руху автомобілів групи А2 і Б Рисунок Ж.1 – Значення коефіцієнта g який враховує вплив коліс інших осей транспортного засобу в залежності від відношення відстані L між осями до діаметра Dд сліду заданого колеса Ж.6 Послідовність визначення сумарного коефіцієнта приведення така: - призначають розрахункове навантаження та визначають його параметри Qрозр p i Dн Dд; - для кожної марки автомобілів у складі перспективного руху за паспортними даними встановлюють величину номінального статичного навантаження на колесо для всіх осей Qn; - помноживши отримані значення Qn і розрахункове навантаження Qpозр на динамічний коефіцієнт знаходять величини номінальних динамічних навантажень Qдн від колеса для кожної осі і величину розрахункового динамічного навантаження Qpозр; - за формулою Ж.2 визначають коефіцієнт приведення номінального навантаження від колеса кожної із осей Sn до розрахункового; - за формулою Ж.1 визначають сумарний коефіцієнт приведення навантаження для даного автомобіля до розрахункового навантаження. ДОДАТОК И обов'язковий Розрахунок надійності конструкції дорожнього одягу нежорсткого типу И.1 Метою проектування доріг із заданою надійністю є мінімізація затрат на будівництво та ремонт доріг із урахуванням фактичного розкиду параметрів конструкції дорожнього одягу далі – КДО . Надійність конструкції дорожнього одягу визначається як імовірність безвідмовної роботи при якій не буде перевищеним граничний стан: . И.1 де ? – випадкова величина різниці опірності конструкції міцності або жорсткості та діючого навантаження напруження або допустимого прогину тобто ? = R-Q. Для випадку розрахунку конструкції дорожнього одягу за критеріями граничного стану: R – випадкова величина яка позначає опірність міцність на розтяг при згині Rзг при розрахунку монолітних шарів; допустиме напруження зсуву ?доп при перевірці стійкості незв'язних шарів чи ґрунту земляного полотна або загальний модуль пружності Езаг – при оцінюванні загальної деформативності конструкції ; Q – випадкова величина яка позначає діюче навантаження відповідно напруження розтягу при згині ?r активне напруження зсуву ?акт або потрібний модуль пружності Епотр . Надійність конструкції дорожнього одягу визначається як імовірність безвідмовної роботи за формулою: И.2 де F ?  – нормована функція Лапласа; ? – характеристика надійності: або И.3 де R – середнє значення "міцності"; Q – середнє значення "напруження"; SR і SQ – середньоквадратичні відхилення чи коефіцієнти варіації СR міцності та СQ напруження відповідно  – коефіцієнт запасу. И.2 Характеристика надійності ? встановлюється в залежності від запасу міцності жорсткості розрахункового розкиду напружень жорсткості та фактичних даних з розкиду параметрів властивостей шарів дорожнього одягу неоднорідності за геометричними характеристиками в залежності від рівня якості будівництва. Нормативне значення характеристики надійності для розрахункових рівнів надійності дорожніх одягів для різних категорій автомобільних доріг приведено в таблиці И.1 і встановлено з умов мінімуму дорожньо-транспортних витрат за термін служби конструкції. Таблиця И.1 Категорія дороги Іа Іб ІІ III IV V 1 2 3 4 5 6 Надійність Кн 0 97 0 95 0 9 0 85 0 75 Характеристика надійності 1 875 1 6449 1 280 1 035 0 68 Примітка: Коефіцієнт надійності КН конструкції дорожнього одягу для даної категорії може бути збільшений при відповідному техніко-економічному обгрунтуванні. И.3 Необхідну товщину асфальтобетонних шарів та ресурс конструкцій дорожніх одягів за кількістю циклів прикладання розрахункового навантаження протягом всього терміну служби для забезпечення заданого в таблиці И.1 рівня надійності приведено в таблиці И.2. Таблиця И.2 Категорія дороги Товщина асфальтобетону см Інтенсивність руху Середньодобова Сумарна кількість розрахункових осей один ./за термін служби 1 3 4 5 Іа 20 – 24 більше 500 600 000 – 1 200 000 Іб-ІІ 16 – 22 250 – 500 300 000 – 600 000 III 10 – 16 150 – 250 150 000 – 300 000 IV 7 – 10 70 – 150 50 000 – 150000 V - 10 – 100 5 000 – 50 000 И.4 При розрахунку посилення дорожнього одягу необхідно використовувати експериментальні дані по визначенню середнього значення та варіації загального модуля пружності конструкції дорожнього одягу в розрахунковий період. И.5 При відсутності даних експериментальних досліджень для розрахунку надійності конструкцій дорожніх одягів різних категорій при підсиленні рекомендується приймати параметри неоднорідності у відповідності з таблицею И.З. И.6 Розрахунок неоднорідності конструкції. Для розрахунку надійності необхідно визначити неоднорідність конструкції для різних груп граничного стану. При цьому можливе експериментальне визначення неоднорідності міцності CR для різних технологічних операцій та експериментальне або теоретичне визначення варіації напружень CQ шляхом інструментального обстеження або при розрахунку за приведеною нижче методикою. И.7 Визначення неоднорідності за різними критеріями граничного стану встановлюється розрахунком за методами математичної статистики. Таблиця И.3 Категорія дороги Коефіцієнт варіації міцності CR жорсткості Коефіцієнт варіації напруження потрібного модуля пружності CQ для критеріїв розрахунку на розтяг при згині СRзг загальний модуль пружності СЕзаг зсуваючого напруження Сс згин монолітних шарів с? пружний прогин СЕпотр зсув у незв'язних шарах с? Іа 0 12 0 17 0 16 0 12 0 08 0 12 Іб-ІІ 0 12 0 17 0 18 0 14 0 1 0 12 III 0 14 0 18 0 2 0 14 0 1 0 14 IV 0 16 0 2 0 24 0 16 0 1 0 16 V 0 18 0 26 0 26 0 18 0 1 0 18 Примітка. Коефіцієнт варіації діаметра відбитку колеса приймається рівним CD = 0 05 для доріг усіх категорій. И.7.1 Однорідність за критерієм загального модуля пружності. Коефіцієнт варіації загального модуля пружності визначається за формулою: И.4 де Е1 - середній модуль пружності пакета матеріалів шарів; Е2 - модуль пружності ґрунтового півпростору; h - загальна товщина пакета шарів дорожнього одягу; сh - коефіцієнт варіації товщини дорожнього одягу; CE1 – коефіцієнт варіації середнього модуля пружності пакета шарів дорожнього одягу; сЕ2 – коефіцієнт варіації модуля пружності ґрунту земляного полотна Е середнє значення загального модуля пружності; D – діаметр відбитка колеса; сD – коефіцієнт варіації діаметра відбитка колеса; р – інтенсивність дії розрахункового навантаження. Коефіцієнт варіації загального модуля пружності приймається за таблицею И.3 для доріг І – V категорії. И.7.2 Однорідність за критерієм розтягу при згині монолітних шарів покриття. Коефіцієнт варіації напруження розтягу при згині с?: И.5 де K = ?·p· l + ?1 ·Kg де h – загальна товщина пакета монолітних шарів дорожнього одягу; сh1 – коефіцієнт варіації товщини монолітних шарів покриття; с1 – коефіцієнт варіації середнього модуля пружності пакета монолітних шарів; с2 – коефіцієнт варіації модуля пружності основи під покриттям; Kg – коефіцієнт який враховує кількість коліс; ?1 – коефіцієнт Пуассона матеріалу покриття; ?r – середнє значення напруження розтягу при згині пакета монолітних шарів. И.7.3 Однорідність за критерієм зсуву. Коефіцієнт варіації активного напруження зсуву с?: И.6 де Еср – середній модуль пружності пакета матеріалів; Егр модуль пружності ґрунтового півпростору; сE1 – коефіцієнт варіації середнього модуля пружності пакета шарів дорожнього одягу; сЕ2 – коефіцієнт варіації модуля пружності ґрунтового півпростору; ? – кут внутрішнього тертя ґрунту; с? – коефіцієнт варіації кута внутрішнього тертя; h? – загальна товщина пакета шарів дорожнього одягу; CH – коефіцієнт варіації товщини дорожнього одягу; D – діаметр відбитка колеса. И.8 Загальна неоднорідність товщини конструкції: И.7 де h? – сумарна товщина дорожнього одягу; hі – товщина і – го шару покриття; n – кількість шарів у конструкції або кількість шарів покриття для критерію згину монолітних шарів; Сhi – коефіцієнт варіації товщини шару дорожнього одягу визначається експериментально або за відсутності даних за формулою: И.8 тут параметри Ah = 2 84 Bh = 10 2 для асфальтобетону та Ah = 2 84 і Bh = 5 6 для інших матеріалів. И.9 Неоднорідність модуля пружності пакета шарів дорожнього одягу: И.9 де CEi- коефіцієнт варіації модуля пружності шару покриття тут параметри АЕ = 0 9056 ВЕ = –0 285; EI – модуль пружності i – го шару; Еср – середній модуль пружності пакета шарів. Для розрахунку надійності КДО встановлено відповідні формули та номограми для автомобільних доріг І – V категорій різної капітальності. У табличному вигляді таблиця 3.1 приведено граничні значення коефіцієнта запасу для забезпечення надійності КДО в залежності від категорії дороги та типу дорожнього одягу. И.10 Розрахунок надійності. Розрахунок надійності для різних критеріїв граничного стану є однотипним і виконується в такій послідовності. 1 За формулами И.1 – И.9 встановлюється неоднорідність напруженодеформованого стану для кожного критерію граничного стану. 2 За таблицями Е.1 Е.2 Е.5 та Е.6 додатку Е визначається фактична варіація фізико-механічних характеристик властивостей матеріалів дорожнього одягу за таблицею Д.6 додатка Д – грунту земляного полотна. 3 Для кожного критерію міцності визначаються середні значення міцності напруження й загальний модуль пружності та встановлюється коефіцієнт запасу Кмц для середніх значень. 4 Визначається характеристика надійності ? за формулою И.З . При розрахунках приймається: - для критерію загального модуля пружності опірність рівною значенню загального модуля пружності R = Езаг жорсткість Q = Епотр потрібному модулю який зв'язаний з інтенсивністю руху розрахункових навантажень; - для критерію розтягу при згині при розрахунку монолітних шарів покриття R = Ru де Ru – граничне допустиме напруження розтягу матеріалу шару з урахуванням явища витривалості втоми від розрахункового навантаження; Q = ?r – найбільше напруження розтягу в шарі що розглядається від розрахункового навантаження; - для критерію зсуву R = Тдоп – допустиме напруження зсуву обумовлене зчепленням у ґрунті; Q = ? – активне напруження зсуву в ґрунті або малозв'язному матеріалі. 5 За формулою И.2 або номограмою рисунок И.1 чи таблицею И.4. визначається ймовірність безвідмовної роботи яка є характеристикою надійності роботи конструкції в пружній стадії. 6 Отримане значення коефіцієнта надійності Кн порівнюється з нормативним рівнем надійності Ннорм таблиця И.1 за формулою: Кн Ннорм Рисунок И.1 – Номограма для розрахунку коефіцієнта надійності імовірності безвідмовної роботи від характеристики надійності ? Таблиця И.4 ? Надій-ність Н ? Надій-ність Н ? Надій-ність Н ? Надій-ність Н ? Надій-ність Н ? Надій-ність Н 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 0 00 0 500 1 000 0 841 1 250 0 894 1 500 0 933 1 750 0 960 2 000 0 977 0 02 0 508 1 005 0 843 1 255 0 895 1 505 0 934 1 755 0 960 2 005 0 978 0 04 0 516 1 010 0 844 1 260 0 896 1 510 0 934 1 760 0 961 2 010 0 978 0 06 0 524 1 015 0 845 1 265 0 897 1 515 0 935 1 765 0 961 2 015 0 978 0 08 0 532 1 020 0 846 1 270 0 898 1 520 0 936 1 770 0 962 2 020 0 978 0 10 0 540 1 025 0 847 1 275 0 899 1 525 0 936 1 775 0 962 2 025 0 979 0 12 0 548 1 030 0 848 1 280 0 900 1 530 0 937 1 780 0 962 2 030 0 979 0 14 0 556 1 035 0 850 1 285 0 901 1 535 0 938 1 785 0 963 2 035 0 979 0 16 0 564 1 040 0 851 1 290 0 901 1 540 0 938 1 790 0 963 2 040 0 979 0 18 0 571 1 045 0 852 1 295 0 902 1 545 0 939 1 795 0 964 2 045 0 980 0 20 0 579 1 050 0 853 1 300 0 903 1 550 0 939 1 800 0 964 2 050 0 980 0 22 0 587 1 055 0 854 1 305 0 904 1 555 0 940 1 805 0 964 2 055 0 980 0 24 0 595 1 060 0 855 1 310 0 905 1 560 0 941 1 810 0 965 2 060 0 980 0 26 0 603 1 065 0 857 1 315 0 906 1 565 0 941 1 815 0 965 2 065 0 981 0 28 0 610 1 070 0 858 1 320 0 907 1 570 0 942 1 820 0 966 2 070 0 981 0 30 0 618 1 075 0 859 1 325 0 907 1 575 0 942 1 825 0 966 2 075 0 981 0 32 0 626 1 080 0 860 1 330 0 908 1 580 0 943 1 830 0 966 2 080 0 981 0 34 0 633 1 085 0 861 1 335 0 909 1 585 0 944 1 835 0 967 2 085 0 981 0 36 0 641 1 090 0 862 1 340 0 910 1 590 0 944 1 840 0 967 2 090 0 982 0 38 0 648 1 095 0 863 1 345 0 911 1 595 0 945 1 845 0 967 2 095 0 982 0 40 0 655 1 100 0 864 1 350 0 911 1 600 0 945 1 850 0 968 2 100 0 982 0 42 0 663 1 105 0 865 1 355 0 912 1 605 0 946 1 855 0 968 2 105 0 982 Кінець таблиці И.4 0 44 0 670 1 110 0 867 1 360 0 913 1 610 0 946 1 860 0 969 2 110 0 983 0 46 0 677 1 115 0 868 1 365 0 914 1 615 0 947 1 865 0 969 2 115 0 983 0 48 0 684 1 120 0 869 1 370 0 915 1 620 0 947 1 870 0 969 2 120 0 983 0 50 0 691 1 125 0 870 1 375 0 915 1 625 0 948 1 875 0 970 2 125 0 983 0 52 0 698 1 130 0 871 1 380 0 916 1 630 0 948 1 880 0 970 2 130 0 983 0 54 0 705 1 135 0 872 1 385 0 917 1 635 0 949 1 885 0 970 2 135 0 984 0 56 0 712 1 140 0 873 1 390 0 918 1 640 0 949 1 890 0 971 2 140 0 984 0 58 0 719 1 145 0 874 1 395 0 918 1 645 0 950 1 895 0 971 2 145 0 984 0 60 0 726 1 150 0 875 1 400 0 919 1 650 0 951 1 900 0 971 2 150 0 984 0 62 0 732 1 155 0 876 1 405 0 920 1 655 0 951 1 905 0 972 2 155 0 984 0 64 0 739 1 160 0 877 1 410 0 921 1 660 0 952 1 910 0 972 2 160 0 985 0 66 0 745 1 165 0 878 1 415 0 921 1 665 0 952 1 915 0 972 2 165 0 985 0 68 0 752 1 170 0 879 1 420 0 922 1 670 0 953 1 920 0 973 2 170 0 985 0 70 0 758 1 175 0 880 1 425 0 923 1 675 0 953 1 925 0 973 2 175 0 985 0 72 0 764 1 180 0 881 1 430 0 924 1 680 0 954 1 930 0 973 2 180 0 985 0 74 0 770 1 185 0 882 1 435 0 924 1 685 0 954 1 935 0 974 2 185 0 986 0 76 0 776 1 190 0 883 1 440 0 925 1 690 0 954 1 940 0 974 2 190 0 986 0 78 0 782 1 195 0 884 1 445 0 926 1 695 0 955 1 945 0 974 2 195 0 986 0 80 0 788 1 200 0 885 1 450 0 926 1 700 0 955 1 950 0 974 2 200 0 986 0 82 0 794 1 205 0 886 1 455 0 927 1 705 0 956 1 955 0 975 2 205 0 986 0 84 0 800 1 210 0 887 1 460 0 928 1 710 0 956 1 960 0 975 2 210 0 986 0 86 0 805 1 215 0 888 1 465 0 929 1 715 0 957 1 965 0 975 2 215 0 987 0 88 0 811 1 220 0 889 1 470 0 929 1 720 0 957 1 970 0 976 2 220 0 987 0 90 0 816 1 225 0 890 1 475 0 930 1 725 0 958 1 975 0 976 2 225 0 987 0 92 0 821 1 230 0 891 1 480 0 931 1 730 0 958 1 980 0 976 2 230 0 987 0 94 0 826 1 235 0 892 1 485 0 931 1 735 0 959 1 985 0 976 2 235 0 987 0 96 0 831 1 240 0 893 1 490 0 932 1 740 0 959 1 990 0 977 2 240 0 987 0 98 0 836 1 245 0 893 1 495 0 933 1 745 0 960 1 995 0 977 2 245 0 988 1 00 0 841 1 250 0 894 1 500 0 933 1 750 0 960 2 000 0 977 2 250 0 988 И.11 При інших значеннях коефіцієнта варіації отриманих у результаті експериментальних досліджень значення коефіцієнта запасу Кмц визначають за номограмою рисунка И.2. a CQ =0 05 ' &• б CQ = 0 15 в CQ =0 25 Рисунок И.2 – Залежність надійності конструкції дорожнього одягу від коефіцієнта запасу Кмц при зміні коефіцієнта варіації міцності Сr від 0 05 до 0 45 для значень коефіцієнта варіації напружень СQ відповідно 0 05 0 15 та 0 25 ДОДАТОК К обов'язковий Методика визначення розрахункових характеристик для армованого асфальтобетону К.1 Визначення модуля пружності армованого асфальтобетонного шару К.1.1 Модуль пружності армованого асфальтобетонного шару асфальтобетонний шар над сіткою визначається за слідуючою методикою: а визначають лінійний коефіцієнт ефективності армування за залежністю: К.1 де Еа/б і ?a/б – модуль пружності асфальтобетонного шару та його коефіцієнт Пуасона; Еа і ?а – лінійний модуль пружності армуючого прошарку та його коефіцієнт Пуасона: ?a = 0 4. Лінійний модуль пружності армуючого прошарку визначається за формулою: К.2 де Ra – міцність при розриві армуючого матеріалу кН/м; ?р – відносне подовження при розриві армуючого матеріалу у частках одиниць; 500 – коефіцієнт приведення розмірностей. б визначають площу епюри модуля пружності армованого асфальтобетону в межах активної зони армування: K.3 де E Z  – зміна модуля пружності в межах активної зони армування що визначається із залежності: K.4 де Н – товщина актиної зони армування що визначається за формулою: H = 1 5 · d K.5 де d – ромір максимальної кам'яної фракції в асфальтобетоні см. в визначають площу епюри модуля пружності неармованого асфальтобетону в межах активної зони армування: . К.6 г визначають коефіцієнт ефективності армування за модулем пружності: . K.7 д модуль пружності армованого асфальтобетонного шару товщиною h визначається із залежності: . К.8 К.2 Визначення коефіцієнта ефективності армування для асфальтобетонного шару при розрахунку на розтяг при згині К.2.1 Коефіцієнт ефективності армування по міцності визначається за слідуючою методикою: а визначають лінійний коефіцієнт ефективності армування за залежністю К.1 . б визначають площу епюри міцності армованого асфальтобетону в межах активної зони армування: K.9 о де R Z  – зміна міцності в межах активної зони армування визначається із залежності: K.10 де Н товщина актиної зони армування визначається за К.5 . в визначають площу епюри міцності неармованого асфальтобетону в межах активної зони армування: К. И г визначають коефіцієнт ефективності армування по міцності: . К.12 ДОДАТОК Л довідковий Приклади розрахунку Приклад 1 Л.1 Необхідно запроектувати дорожній одяг з наступними вихідними даними: - дорога проходить у дорожньо-кліматичній зоні У-І; - категорія автомобільної дороги – I; - строк експлуатації дорожнього одягу – Тсл=11 років; - за розрахункове навантаження прийнятий автомобіль групи А1 з розрахунковими параметрами таблиця Ж.1 :р = 0 8 МПа D = 34 5 см; - приведена до навантаження типу А1 інтенсивність руху на кінець строку служби Np = 4900 один./д; - показник зміни інтенсивності руху q = 1 04; - ґрунт робочого шару земляного полотна – суглинок легкий пилуватий з розрахунковою вологістю 0 6 WT; - матеріал для основи – гравійно-піщана суміш оптимального складу укріплена цементом II клас міцності та рядовий шлаковий щебінь. Л.2 Визначають сумарну кількість прикладень навантаження за строк служби за формулою 3.5 : де Кс = 13 6 таблиця 3.6 при інтерполяції сусідніх значень Трдр = 145 днів таблиці 3.3 Кn = 1 49 таблиця 3.4 . один. Л.3 Попередньо призначають конструкцію та розрахункові значення розрахункових параметрів: - для розрахунку за допустимим пружним прогином – додаток Д таблиця Д.7 додаток Е таблиці Е.2 Е.4 та Е.5; - для розрахунку за умовою зсувостійкості – додаток Д таблиці Д.7 та Д.8 додаток Е таблиці Е.2 Е.4 та Е.5; - для розрахунку на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині – додаток Е таблиця Е. 1. Отримані дані зводяться у таблицю Л.1 Таблиця Л.1 Ч.ч. Матеріал шару h шару см Розрахунок за пружним прогином Е МПа опором зсуву Е МПа опором розтягу при згині Е МПа Rлаб МПа т Кпр 1 Асфальтобетон щільний на бітумі БНД-60/90 6 3200 1800 4500 9 8 5 5 4 0 2 Асфальтобетон пористий на бітумі БНД-40/60 8 2800 1700 3600 8 3 4 5 7 2 3 Асфальтобетон пористий на бітумі БНД-60/90 10 2000 1200 2800 8 0 4 3 8 2 4 Гравійно-пісчана суміш оптимального складу укріплена цементом 22 530 530 530 – – – 5 Рядовий шлаковий щебінь 26 200 200 200 – – – 6 Суглинок легкий пилуватий з Wp = 0 6 WT – 77 77 77 – – – Л.4 Розрахунок за допустимим пружним прогином ведуть пошарово починаючи із підстильного ґрунту за допомогою номограми рисунок 3.3 . 1 см МПа 2 см МПа 3 см МПа 4 см МПа 5 см МПа Потрібний модуль пружності визначають графічно або за формулами приведеними на рисунку 3.2: МПа. Визначають коефіцієнт міцності за пружним прогином: . Потрібний мінімальний коефіцієнт міцності для розахунку за допустимим пружним прогином – 1 50 таблиця 3.1 . Відповідно вибрана конструкція задовольняє умову міцності за допустимим пружним прогином. Л.5 Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в ґрунті. Діючі в ґрунті активні напруження зсуву вираховують за формулою 3.12 : . Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі. В якості нижнього шару моделі приймають ґрунт суглинок легкий пилуватий з наступними характеристиками при Wp = 0 6 WT і ? Np = 6808539 одиниць: Ен = 77 МПа ? = 24° та С = 0 03 таблиця Д.7 . Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою 3.11 де значення модулів пружності матеріалів які містять органічне в'яжуче призначають за таблицею Е.2 при розрахунковій температурі 20 °С таблиця 3.8 . МПа. Для відношень і при ?N = ? · kN? = 24 · 0 37 = 9? kN? визначають за таблицею Д.8 за допомогою номограми рисунок 3.5 знаходять активне напруження зсуву: ?н = 0 0155 МПа. Таким чином Та = 0 0155 · 0 8 = 0 0124 МПа. Граничне активне напруження зсуву Тгр у ґрунті робочого шару визначають за формулою 3.13 де CN =c · kNC =0 03 · 0 41 = 0 0123 МПа kд =1 0; zon =6 + 8 + 10 + 22 + 26 = 72 см; ?ст = 24 ° додаток Д таблиці Д.7 Д.8 ; ?ср = 0 002 кг/см2; 0 1 – коефіцієнт для переводу в МПа. Тгр = 0 0123 · 1 0 + 0 1 · 0 002 · 72 · tg24° = 0 0187 МПа. що більше таблиця 3.1 . Л.6 Розраховують конструкцію на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині. Розрахунок виконують у такій послідовності. а Приводять конструкцію до двошарової моделі де нижній шар моделі – частина конструкції розташована нижче за пакет асфальтобетонних шарів. Модуль пружності нижнього шару визначають за номограмою рисунка 3.3. Ен = 239 МПа. До верхнього шару відносять всі асфальтобетонні шари. Модуль пружності верхнього шару вираховують за формулою 3.11 : МПа. Модулі пружності асфальтобетонних шарів призначають за таблицею Е.1. б Для відношень та за номограмою рисунок 3.6 визначають = 0 98. Розрахункове розтягуюче напруження визначають за формулою 3.16 . =0 98 · 0 8 · 0 85 = 0 67 МПа. в Визначають допустиме розтягуюче напруження при згині асфальтобетону за формулою 3.17 : Rp = RлабkmkknkT де Rлаб =8 0 МПа для нижнього шару асфальтобетонного пакета таблиця Е.1 ; km = 0 75 таблиця 3.10 ; kT = 0 8 таблиця 3.11 ; де knp = 8 2 та m = 4 3 таблиця Е.1 ; Rp = 8 0 · 0 75 · 0 2112 · 0 8 = 1 014 МПа. Г що більше ніж таблиця 3.1 . Висновок: вибрана конструкція відповідає всім критеріям міцності. Приклад 2 Л.7 Необхідно запроектувати дорожній одяг з наступними вихідними даними: - дорога проходить у дорожньо-кліматичній зоні У-ІІ; - категорія автомобільної дороги – II; - строк експлуатації дорожнього одягу –Тсл = 12 років; - за розрахункове навантаження прийнятий автомобіль групи А1 з розрахунковими параметрами таблиця Ж.1 :р = 0 8 МПа D = 34 5 см; - приведена до навантаження типу А1 інтенсивність руху на кінець строку служби Np = 1600 один./д; - показник зміни інтенсивності руху q = 1 04; - ґрунт робочого шару земляного полотна – суглинок легкий пилуватий з розрахунковою вологістю 0 6 WT - матеріал для основи – щебінь маломіцних порід і відходи каменедроблення укріплені комплексними в'яжучими III клас міцності та пісок середньої крупності. Л.8 Визначають сумарну кількість прикладень навантаження за строк служби за формулою 3.5 : де Кс = 15 2 таблиця 3.6 при інтерполяції сусідніх значень Трдр =135 днів таблиці 3.3 Кп – 1 49 таблиця 3.4 . один. Л.9 Попередньо призначають конструкцію та розрахункові значення розрахункових параметрів: - для розрахунку за допустимим пружним прогином – додаток Д таблиця Д.7 додаток Е таблиці Е.2 Е.4 та Е.5; - для розрахунку за умовою зсувостійкості – додаток Д таблиці Д.7 та Д.8 додаток Е таблиці Е.2 Е.4 та Е.5; - для розрахунку на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині – додаток Е таблиця Е. 1. Отримані дані зводяться у таблицю Л.2 Таблиця Л.2 Ч.ч. Матеріал шару h шару см Розрахунок за пружним прогином Е МПа опором зсуву Е МПа опором розтягу при згині Е МПа Rлаб МПа m Кпр 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 Асфальтобетон щільний на бітумі БНД-60/90 5 3200 1800 4500 9 8 5 5 4 0 2 Асфальтобетон пористий на бітумі БНД-60/90 7 2000 1200 2800 8 0 4 3 8 2 3 Асфальтобетон високо-пористий на бітумі БНД-60/90 14 2000 1200 2100 5 8 4 0 9 3 4 Щебінь маломіцних порід і відходи каменедроблення укріплені комплексними в'яжучими 26 420 420 420 – – – 5 Пісок середньої крупнос-ті 20 120 120 120 – – – 6 Суглинок легкий пилуватий з Wp = 0 6 WT – 77 77 77 – – – Л.10 Розрахунок за допустимим пружним прогином ведуть пошарове починаючи із підстильного ґрунту за допомогою номограми рисунок 3.3 . 1 см МПа 2 см МПа 3 см МПа 4 см МПа 5 см МПа Потрібний модуль пружності визначають графічно або за формулами приведеними на рисунку 3.2: МПа. Визначають коефіцієнт міцності за пружним прогином: . Потрібний мінімальний коефіцієнт міцності для розахунку за допустимим пружним прогином – 1 43 таблиця 3.1 . Відповідно вибрана конструкція задовольняє умову міцності за допустимим пружним прогином. Л.11 Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в ґрунті. Діючі в ґрунті активні напруження зсуву вираховують за формулою 3.12 : Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі. В якості нижнього шару моделі приймають ґрунт суглинок легкий пилуватий з наступними характеристиками при Wp = 0 6 WT і ? Nр = 2142025 одиниць: Ен = 77 МПа ? = 24° та С = 0 03 таблиця Д.7 . Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою 3.11 де значення модулів пружності матеріалів які містять органічне в'яжуче призначають за таблицею Е.2 при розрахунковій температурі 20 °С таблиця 3.8 . МПа. Для відношень і при ?N = ? · kN? = 24 · 0 37 = 9? kN? визначають за таблицею Д.8 за допомогою номограми рисунок 3.5 знаходять активне напруження зсуву: =0 0154 МПа. Таким чином Та =0 0154 · 0 8 = 0 0123 МПа. Граничне активне напруження зсуву Тгр у ґрунті робочого шару визначають за формулою 3.13 де CN =c · kNC =0 03 · 0 41 = 0 0123 МПа kд = 1 0; zon = 6 + 8 + 10 + 22 + 26 = 72 см; ?cm = 24° додаток Д таблиці Д.7 Д.8 ; ?ср = 0 002 кг/см2; 0 1 – коефіцієнт для переводу в МПа. Тгр =0 0123 · l 0 + 0 l · 0 002 · 72 · tg24° = 0 0187 МПа. що більше таблиця 3.1 Л.12 Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в піщаному шарі основи. Діючі в піщаному шарі основи активні напруження зсуву вираховують за формулою 3.12 : . Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі. В якості нижнього шару моделі приймають піщаний шар з наступними характеристиками: Ен= 120 МПа таблиця Д.7 ? = 26 ° та С = 0 002 таблиця 3.9 . Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою 3.11 де значення модулів пружності матеріалів які містять органічне в'яжуче призначають за таблицею Е.2 при розрахунковій температурі 20 °С таблиця 3.8 . МПа. Для відношень і при ?N = 26° за допомогою номограми рисунок 3.4 знаходять активне напруження зсуву: = 0 0125 МПа. Таким чином Та = 0 0125 · 0 8 = 0 010 МПа.при ?N = 26? за допомогою номограми рисунок 3.4 знаходять активне напруження зсуву =0 0125 МПа. Таким чином Та = 0 0125·0 8 = 0 010 МПа. Граничне активне напруження зсуву Тгр у піщаному шарі визначають за формулою 3.13 де CN = 0 002 МПа kд = 4 0; zon =5 + 7 + 14 + 26 = 52 см; ?cm = 33 ° таблиця 3.9 ; ?cp = 0 002 кг/см2; 0 1 – коефіцієнт для переводу в МПа. Тгр =0 002 · 4 0 + 0 1 · 0 002 · 52 · tg33° = 0 0148 МПа. що дорівнює таблиця 3.1 . Л.13 Розраховують конструкцію на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині. Розрахунок виконують у такій послідовності. а Приводять конструкцію до двошарової моделі де нижній шар моделі –частина конструкції розташована нижче пакета асфальтобетонних шарів. Модуль пружності нижнього шару визначають за номограмою рисунка 3.3. Ен = 197 МПа. До верхнього шару відносять всі асфальтобетонні шари. Модуль пружності верхнього шару вираховують за формулою 3.11 : МПа. Модулі пружності асфальтобетонних шарів призначають за таблицею Е.1. б Для відношень та за номограмою рисунок 3.6 визначають = 0 85. Розрахункове розтягуюче напруження визначають за формулою 3.16 . ?r = 0 85 · 0 8 · 0 85 = 0 547 МПа. в Визначають допустиме розтягуюче напруження при згині асфальтобетону за формулою 3.17 : Rp = RлабkмkкпkТ де Rлаб = 5 8 МПа для нижнього шару асфальтобетонного пекету таблиця Е. 1 ; km = 0 7 таблиця 3.10 ; kT = 0 75 таблиця 3.11 ; де knp = 9 3 та m = 4 0 таблиця Е.1 ; . Rp = 5 8 · 0 7 · 0 2431 · 0 75 = 0 740 МПа. г що дорівнює таблиця 3.1 . Висновок: вибрана конструкція відповідає всім критеріям міцності. Приклад 3 Л.14 Необхідно запроектувати дорожній одяг з наступними вихідними даними: - дорога проходить у дорожньо-кліматичній зоні У-І; - категорія автомобільної дороги – III; - строк експлуатації дорожнього одягу – Тсл = 13 років; - за розрахункове навантаження прийнятий автомобіль групи А2 з розрахунковими параметрами таблиця Ж.1 : р = 0 6 МПа D = 37 см; - приведена до навантаження типу А2 інтенсивність руху на кінець строку служби Np = 1000 один./д; - показник зміни інтенсивності руху q = 1 04; - ґрунт робочого шару земляного полотна – суглинок легкий пилуватий з розрахунковою вологістю 0 6 WT; - матеріал для основи – гравійно-піщана суміш оптимального складу укріплена цементом III клас міцності . Л.15 Визначають сумарну кількість прикладень навантаження за строк служби за формулою 3.5 : де Кс = 16 8 таблиця 3.6 при інтерполяції сусідніх значень Трдр =145 днів таблиці 3.3 Кп – 1 38 таблиця 3.4 . один. Л.16 Попередньо призначають конструкцію та розрахункові значення розрахункових параметрів: - для розрахунку за допустимим пружним прогином – додаток Д таблиця Д.7 додаток Е таблиці Е.2 та Е.4; - для розрахунку за умовою зсувостійкості – додаток Д таблиці Д.7 та Д.8 додаток Е таблиці Е.2 та Е.4; - для розрахунку на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині – додаток Е таблиця Е. 1. Отримані дані зводяться у таблицю Л.3 Таблиця Л.3 Ч.ч. Матеріал шару h шару см Розрахунок за пружним прогином Е МПа Опором зсуву E МПа опором розтягу при згині Е МПа Rлаб МПа m Кпр 1 Асфальтобетон щільний на бітумі БНД-60/90 5 3200 1800 4500 9 8 5 5 4 0 2 Асфальтобетон пористий на бітумі БНД-60/90 6 2000 1200 2800 8 0 4 3 8 2 3 Асфальтобетон високо-пористий на бітумі БНД-60/90 10 2000 1200 2100 5 8 4 0 9 3 4 Гравійно-пісчана суміш оптимального складу укріплена цементом 48 320 320 320 – – – 5 Суглинок легкий пилуватий з Wp = 0 6 WT – 77 77 77 – – – Л.17 Розрахунок за допустимим пружним прогином ведуть пошарово починаючи із підстильного ґрунту за допомогою номограми рисунок 3.3 . 1 см МПа 2 см МПа 3 см МПа 4 см МПа Потрібний модуль пружності визначають графічно або за формулами приведеними на рисунку 3.2: МПа. Визначають коефіцієнт міцності за пружним прогином: . Потрібний мінімальний коефіцієнт міцності для розахунку за допустимим пружним прогином – 1 33 таблиця 3.1 . Відповідно вибрана конструкція задовольняє умову міцності за допустимим пружним прогином. Л.18 Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в ґрунті. Діючі в ґрунті активні напруження зсуву вираховують за формулою 3.12 : . Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі. В якості нижнього шару моделі приймають ґрунт суглинок легкий пилуватий з наступними характеристиками при Wp = 0 6 WT і ? Np = 1469787одиниць: Ен = 77 МПа ? = 24° та С = 0 03 таблиця Д.7 . Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою 3.11 де значення модулів пружності матеріалів які містять органічне в'яжуче призначають за таблицею Е.2 при розрахунковій температурі 20 °С таблиця 3.8 . МПа. Для відношень і при ?N = ?·kN?=24 · 0 37 = 9? kN? визначають за таблицею Д.8 за допомогою номограми рисунок 3.4 знаходять активне напруження зсуву: = 0 019 МПа. Таким чином Та = 0 019 · 0 6 = 0 0114 МПа. Граничне активне напруження зсуву Тгр в ґрунті робочого шару визначають за формулою 3.13 де CN = c · kNC =0 03 · 0 41 = 0 0123 МПа kд =1 0; zon =6 + 8 + 10 + 22 + 26 = 72 см; ?cm = 24 ° додаток Д таблиці Д.7 Д.8 ; ?ср = 0 002 кг/см2; 0 1 – коефіцієнт для переводу в МПа. Тгр =0 0123 · 1 0 + 0 1 · 0 002 · 72 · tg24° = 0 0187 МПа. що більше таблиця 3.1 . Л.19 Розраховують конструкцію на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині. Розрахунок виконують у такій послідовності. а Приводять конструкцію до двошарової моделі де нижній шар моделі – частина конструкції розташована нижче пакета асфальтобетонних шарів. Модуль пружності нижнього шару визначають за номограмою рисунка 3.3. Ен = 196 МПа. До верхнього шару відносять усі асфальтобетонні шари. Модуль пружності верхнього шару вираховують за формулою 3.11 : МПа. Модулі пружності асфальтобетонних шарів призначають за таблицею Е.1. б Для відношень та за номограмою рисунок 3.6 визначають = 1 28. Розрахункове розтягуюче напруження визначають за формулою 3.16 . = 1 28 · 0 6 · 0 85 = 0 6528 МПа. в Визначають допустиме розтягуюче напруження при згині асфальтобетону за формулою 3.17 : Rp = RлабkmkкnkТ де Rлаб = 5 8 МПа для нижнього шару асфальтобетонного пекету таблиця Е.1 ; km = 0 7 таблиця 3.10 ; kT = 0 75 таблиця 3.11 ; де knp = 9 3 та m = 4 0 таблиця Е.1 ; . Rр =5 8 · 0 7 · 0 2671 · 0 75 = 0 813 МПа. г що менше ніж таблиця 3.1 . Заармуємо нижній асфальтобетонний шар синтетичною сіткою Armatex і зробимо перерахунок відповідно до додатка К. Лінійний модуль пружності армуючого прошарку визначається за формулою К.2 : МПа. Визначають лінійний коефіцієнт ефективності армування за залежністю К.1 : Визначають площу епюри модуля пружності армованого асфальтобетону в межах активної зони армування: ; ; H = 1 5 · d = 1 5 · 4 = 6 см. Визначають площу епюри модуля пружності неармованого асфальтобетону в межах активної зони армування: . Визначають коефіцієнт ефективності армування за модулем пружності: . Модуль пружності армованого асфальтобетонного шару товщиною h = 10 см визначиться із залежності: МПа. При новому значенні модуля пружності нижнього армованого шару асфальтобетону модуль пружності верхнього шару: МПа. Для відношень та номограмою рисунок 3.6 визначають = 1 3. Розрахункове розтягуюче напруження визначають за формулою 3.16 . = 1 3 · 0 6 · 0 85 = 0 663 МПа. Перевіряють умову 3.18 : що більше ніж = 1 29 таблиця 3.1 . Висновок: вибрана армована конструкція відповідає всім критеріям міцності. Приклад 4 Л.20 Необхідно запроектувати дорожній одяг з наступними вихідними даними: - дорога проходить у дорожньо-кліматичній зоні У-І; - категорія автомобільної дороги – IV; - строк експлуатації дорожнього одягу – Тсл = 10 років; - за розрахункове навантаження прийнятий автомобіль групи А2 з розрахунковими параметрами таблиця Ж.1 : р = 0 6 МПа D = 37 см; - приведена до навантаження типу А2 інтенсивність руху на кінець строку служби Np = 170 один./д; - показник зміни інтенсивності руху q = 1 02; - ґрунт робочого шару земляного полотна – супісок пилуватий з розрахунковою вологістю 0 7 WT; - матеріал для основи – фракційний щебінь укріплений цементнопіщаною сумішшю за способом просочення та пісок середньої крупності. Л.21 Визначають сумарну кількість прикладень навантаження за строк служби за формулою 3.5 : де Кс = 10 9 таблиця 3.6 при інтерполяції сусідніх значень Трдр =145 днів таблиці 3.3 Кп – 1 26 таблиця 3.4 . один. Л.22 Попередньо призначають конструкцію та розрахункові значення розрахункових параметрів: – для розрахунку за допустимим пружним прогином – додаток Д таблиця Д.7 додаток Е таблиці Е.4 та Е.5; - для розрахунку за умовою зсувостійкості – додаток Д таблиці Д.7 та Д.8 додаток Е таблиці Е.4 та Е.5. Отримані дані зводяться у таблицю Л.4. Таблиця Л.4 Ч.ч. Матеріал шару h шару см Розрахунок за пружним прогином Е МПа опором зсуву Е МПа 1 Шар із щебеню марки 1400 влаштований за способом просочення в'язким бітумом 12 600 600 2 Фракційний щебінь укріплений цементно-піщаною сумішшю за способом просочення 20 500 500 3 Пісок середньої крупності 32 100 100 4 Супісок пилуватий з Wp = 0 7 WT – 79 79 Л.23 Розрахунок за допустимим пружним прогином ведуть пошарово починаючи із підстильного ґрунту за допомогою номограми рисунок 3.3 . 1 см МПа 2 см МПа 3 см МПа Потрібний модуль пружності визначають графічно або за формулами приведеними на рисунку 3.2: МПа. Визначають коефіцієнт міцності по пружньому прогину: . Потрібний мінімальний коефіцієнт міцності для розахунку за допустимим пружним прогином – 1 29 таблиця 3.1 . Відповідно вибрана конструкція задовільняє умову міцності за допустимим пружним прогином. Л.24 Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в ґрунті. Діючі в ґрунті активні напруження зсуву вираховують за формулою 3.12 : . Для визначення попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі. В якості нижнього шару моделі приймають ґрунт супісок пилуватий з наступними характеристиками при Wp = 0 7 WT і ? Np =198294 одиниць: Ен = 79 МПа ? = 27 ° та С = 0 011 таблиця Д.7 . Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою 3.11 : МПа. Для відношень і при ?N =? · kN? =27 · 0 41 = 11° kN? визначають за таблицею Д.8 за допомогою номограми рисунок 3.5 знаходять активне напруження зсуву: =0 0134 МПа. Таким чином Та = 0 0134 · 0 6 = 0 0080 МПа. Граничне активне напруження зсуву Тгр у ґрунті робочого шару визначають за формулою 3.13 де CN = с · kNC = 0 011 · 0 42 = 0 00462 МПа kд = 1 0; zon =12 + 20 + 32 = 64 см; ?cm = 27 ° додаток Д таблиці Д.7 Д.8 ; ?ср = 0 002 кг/см2; 0 1 – коефіцієнт для переводу в МПа. Тгр = 0 00462 · 1 0 + 0 1 · 0 002 · 64 · tg27° = 0 0111 МПа. що більше таблиця 3.1 . Висновок: вибрана конструкція відповідає всім критеріям міцності. Приклад 5 Л.25 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. Л.26 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 легкого пилуватого hкan = 1 5 м. За рисунком 4.2 встановлюють нормативну глибину промерзання для Чернігівської області рівну 100 см. Тоді розрахункова глибина промерзання згідно з 4.6 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 + 26 = 62 см що не перевищує 2/3 глибини промерзання 2/3 ZP = 67 см ; інші умови 4.2. також не виконуються. Значить необхідна перевірка конструкції на морозостійкість. Для капітального дорожнього одягу 4.3 допустиме здимання lздим складає 4 см. Визначають еквівалентну товщину дорожнього одягу за 4.5: 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 таблицею 2.2 відносне морозне здимання складає . Тоді комплексна характеристика ґрунту за ступенем здимання дорівнює а кліматичний показник см2/д. Для відношень і за номограмою рисунок 4.1 знаходять звідки Z1 = 0 56 · 130 = 72 8 см. Перевіряють умову морозостійкості за залежністю 4.4 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. Приклад 6 Л.27 Перевірка на морозостійкість існуючого дорожнього одягу автомобільної дороги III категорії в Харківській області з такими вихідними даними: покриття з щільного асфальтобетону II марки товщиною 5 см двошарова основа з чорного щебеню – 8 см та щебеню із осадових порід – 24 см підстеляючий шар із піску середньої крупності – 15 см. Ґрунт земляного полотна – супісок пилуватий. Ґрунтова вода залягає на глибині 1 8 м. Л.28 Для Харківської області яка розташована в Центральній дорожньо-кліматичній зоні України розрахункова глибина промерзання складає Zр = 105 + 35 = 140см. За умови Н > Zp + hКАП знаходимо при ґрунті земляного полотна супіску пилуватому ZP + hKAП = 140 + 150 = 290 см що більше за глибину залягання рівня ґрунтової води Н = 180 см значить ділянка перебуває в умовах 3-го типу зволоження. Знаходимо всі параметри необхідні для розрахунку: а еквівалентна товщина дорожнього одягу he = 5 · 1 15 + 8 · 1 35 + 24 · 1 15 + 15 · 0 87 = 57 3 см; б відносне морозне здимання супіску пилуватого ; в комплексна характеристика В = 4 5; г кліматичний показник см2 /д. За номограмою рисунок 4.1 при відношеннях і знаходимо звідки см що менше lдоп = 4 см для капітального дорожнього одягу. Значить конструкція відповідає вимогам морозостійкості. Приклад 7 Л.29 Перевірити чи достатня товщина піщаного шару основи з крупно-зернистого піску розрахована за умови міцності і морозостійкості для забезпечення осушення при початкових даних наведених у прикладі 5. Додатково відомо що коефіцієнт фільтрації піску дорівнює 10 м/д а пористість – 0 36. Ширина двосхилої проїзної частини автомобільної дороги В = 15 м. Поперечний і поздовжній ухили поверхні земляного полотна і покритя і = 0 03 при наявності укріплення узбіч які зменшують приплив води до основи. Ділянка дороги проходить у нульових позначках. Інтенсивність руху на ділянці понад 1000 один./д. Л.30 Для Північної дорожньо-кліматичної зони України питомий приплив води що поступав у розрахунковий період до основи проїжджої частини при ґрунті земляного полотна – суглинку пилуватому і 3-му типі зволоження складає 4 5 л/ м2·д таблиця 5.2 з урахуванням коефіцієнтів "пік" і гідрологічного запасу gp = 4 5 · 1 7 · 1 3 = 9 95 л/ м2·д . Наявність водонепроникних узбіч і їх належний поперечний ухил зменшує gp на 12 % а оскільки дорога проходить у нульових позначках розрахунковий приплив води збільшується на 20 % примітка 3 до таблиці 5.2 . Таким чином л/ м2·д . Оскільки переломів поздовжнього профілю на ділянці немає Кувіг = 1. Для відношення і ухилу низу дренуючого шару i = 0 03 за номограмою рисунок 5.6 знаходимо товщину шару із піску при довжині шляху фільтрації 3 5 м що дорівнює hнac = 6 5 см. При довжині шляху фільтрації для двосхилого профілю L = В/2 = 15/2 = 7 5 м товщина шару повністю насиченого водою см. Повна товщина дренуючого шару за залежністю 5.8 складе hn = hнac + hзan = 14 + 15 = 29 cм. Розрахунок на осушення показує що мінімальна товщина дренуючого шару із крупного піску для прийнятих початкових даних становить 29 см. Перевіряємо чи достатня отримана товщина дренуючого шару для тимчасового розміщення води в порах піску за час запізнення Тзап початку роботи водовідвідних споруд. Для Північної зони Тзап = 4 доби для крупнозернистого піску. Тоді повний приплив води за весь період запізнення розтавання водовідних споруд Q = g р · Tзап = 0 001066 · 4 = 0 004264 м3/ м2·д = 42 6 л/м2. За номограмою рисунок 5.5 для Північної зони повна товщина дренуючого шару на тимчасове поглинання при пористості піску n = 0 36 і Q = 42 6 л/м2 складе hn = 30 см. Таким чином для забезпечення осушення дорожнього одягу необхідно вибрати максимальну з одержаних товщин додаткового шару розрахованих на міцність морозостійкість і дренаж яка в даному випадку дорівнює 30 см. Приклад 8 Л.31 Розрахувати товщину друнуючого шару із піску середньої крупності при початкових даних наведених у прикладі 6. Коефіцієнт фільтрації піску середньої крупностї Кф = 5 м/д пористість 0 32. Ширина проїзної частини автомобільної дороги В = 8 0 м поперечний профіль односхилий. Поперечний ухил дренуючого шару i = 0 04. Інтенсивність руху на ділянці 500 один./д. Л.32 За таблицею 5.2 знаходять питомий приплив води для Центральної зони при 3-му типі місцевості за зволоженням для супіску пилуватого g = 4 л/ м2·д = 0 004 м3/ м2·д . Розрахунковий надлишок води при Кn = 1 6 таблиця 5.3 і Кг = 1 1 складає gp =g · Kn · KГ = 4 · 1 6 · 1 1 = 7 04 л/ м2·д = 0 00704 м3/ м2·д . Оскільки поперечний профіль односхилий у цьому випадку довжина шляху фільтрації L = В = 8 м. Приплив води на 1 м дороги gГ буде рівним gГ = gp · B = 0 00704 · 8 = 0 056 м3/д. За номограмою рисунок 5.7 для відношення м і L=8 м шляхом інтерполяції знаходять hнac = 33 см. Тоді повна товщина дренуючого шару становитиме hn = hнac + hзan = 33 +15 = 48 см. Для пониження товщини необхідно передбачити влаштування дренажної конструкції з поздовжніми канавками. При відношенні для довжини шляху фільтрації L = 8 м за номограмою рисунок 5.9 для піску середньої крупності знаходять hнac =14 см; повна товщина дренуючого шару hn = 29 см. Перевірка на тимчасове поглинання води дренуючим шаром за номограмою рисунок 5.5 б дає при кількості води яка накопичилася за 4 доби Qp = 0 00704 · 4 = 0 028 м3/м2 і пористості піску середньої зернистості n = 0 32 необхідну товщину піску hn = 23 см. Для конструкції з поздовжніми трубчастими дренами біля країв проїжджої частини приймаємо товщину дренуючого шару із піску середньої крупності що дорівнює 30 см. Приклад 9 Л.33 Ділянка автомобільної дороги в Рівненській області проходить у насипу проектної висоти 0 3 – 0 4 м що споруджений із глинистих ґрунтів. Ширина проїжджої частини В = 7 м. Верховодка в осінньо-зимовий період залягає на глибині 1 3 м. Дорожній одяг складається із покриття – чорного щебеню товщиною 8 см основа із щебеню вивержених порід – 28 см і додаткового шару основи із дрібнозернистого піску з коефіцієнтом фільтрації Кф = 1 5 м/д і пористості n = 0 40. Знайти товщину додаткового шару основи. Л.34 Оскільки коефіцієнт фільтрації піску менший за 2 м/д необхідно провести розрахунок піщаного шару який працює за принципом поглинання. Ділянка відноситься до 3-го типу місцевості за зволоженням земляного полотна тому що висота капілярного підняття глинистих ґрунтів hкan = 2 м перевищує глибину залягання рівня ґрунтової води hгв= 1 3 м . Для глинистих ґрунтів в Північній дорожньо-кліматичній зоні при 3-му ступені зволоження земляного полотна за таблицею 5.2 знаходять загальний приплив води в основі конструкції за весь розрахунковий період весною Qp = 90 л/м2. За номограмою рисунок 5.5 при Qp = 90 л/м2 і пористості піску n = 0 40 для Північної зони товщина дренуючого шару складає 24 см. ДОДАТОК М обов'язковий Методи експериментального визначення деформаційних і міцнісних характеристик матеріалів і ґрунтів М.1 Випробування зразків з матеріалів що містять органічне в'яжуче Міцність на розтяг при згині і модуль пружності при температурі від 0 °С до 20 °С визначають за результатами випробувань короткочасно діючими навантаженнями зразків-балочок розміром 4 см х 4 см х 16 см виготовлених із сумішей що містять кам'яні зерна не крупніше 10 мм. Модуль пружності при підвищених температурах 30 – 60 °С визначають за результатами випробувань циліндричних зразків діаметром 20 см і висотою 20 ± 2 см. Характеристики середньозернистих і крупнозернистих асфальтобетонів призначають орієнтовно за результатами випробувань дрібнозернистих асфальтобетонів із гранулометрією відповідного типу А Б В і пористих дрібнозернистих асфальтобетонів із щільністю такою самою як у середньозернистих і крупнозернистих асфальтобетонів. При підготовці зразків-балочок суміші приготовляють за вказівками ДСТУ Б В.2.78999. Зразки-балочки готують у сталевих формах прямокутного перерізу. У процесі ущільнення асфальтобетонних сумішей забезпечують двостороннє прикладання навантаження передачею тиску на ущільнену суміш через два вкладиші що мають можливість вільного пересування у формі назустріч один одному. Конструкція прес-форми рисунок М.1 повинна запобігати можливості перекошення вкладишів відносно форми. Рисунок М.1 – Прес-форма для виготовлення зразків-балочок Готові зразки-балочки повинні посередині мати щільність не нижче за встановлену стандартним методом. Зразки готують у такий спосіб. Форму та вкладиші нагрівають до температури 90 – 100 °С протирають тканиною злегка змоченою соляровим маслом чи гасом. На нижній вкладиш насаджують форму на глибину 1 см до упору на підтримуючі пружини чи гумові підкладки. Потім у форму закладають сталеву пластину товщиною 0 5 – 1 0 мм піддон для зразка . Розміри пластини – довжина і ширина – повинні відповідати розміру вкладиша грані зразка . У форму поміщають наважку суміші й ущільнюють. Для досягнення необхідної щільності при мінімальному руйнуванні мінеральних зерен рекомендується спочатку ущільнювати суміші на віброплощадці а потім доущільнювати статичним навантаженням. При відсутності спеціального устаткування первинне ущільнення роблять у такий спосіб. У підготовлену форму засипають половину потрібної наважки суміші нагрітої до заданої температури; розподіляють суміш і попередньо нагрітим сталевим стержнем штикують її рівномірно на всій довжині зразка. Загальне число ударів – 80 сталевий стрижень може бути круглим діаметром 20 мм чи мати квадратний перетин зі стороною 20 мм довжина стрижня – 20 см . Потім насипають у форму решту суміші що залишилася розрівнюють і знову штикують у такий самий спосіб. У форму вставляють верхній вкладиш потім встановлюють її на прес і витримують під статичним навантаженням протягом 3 хв. Ущільнююче навантаження визначають дослідним шляхом. Орієнтовно воно знаходиться в межах 20-40 МПа для асфальтобетонних сумішей і 5 – 20 МПа – для бітумо-ґрунтів. Готовий ущільнений зразок виштовхують з форми спеціальним витискним пристосуванням переносять його разом зі сталевою пластиною – піддоном до місця збереження до випробування потім сталевий піддон відокремлюють від зразка у разі потреби за допомогою ножа . Виготовлені зразки до випробування витримують при кімнатній температурі протягом 12 – 42 годин. Перед випробуваннями перевіряють щільність пористість мінерального кістяка і залишкову пористість зразків. З тієї самої суміші повинно бути виготовлено шість зразків; три з них для визначення міцності на розтяг при згині три для встановлення модуля пружності. Бажано спочатку випробувати на міцність для того щоб визначити руйнівне навантаження. Пристрій для випробування зразків на згин і визначення модуля пружності повинен забезпечувати можливість багаторазового прикладання навантаження тривалістю дії 0 05 – 0 20 с з паузами між навантаженнями що не менше ніж у 10 разів перевищують тривалість дії навантаження. Для проведення випробування рекомендуються маятниковий прилад ДержшляхНДІ і електромагнітний пульсатор Ленфіліалу СоюздорНДІ. Прилад ДержшляхНДІ рисунок М.2 являє собою маятник у вигляді важеля 4 жорстко закріпленого за допомогою кронштейна 7 на каркасі зі сталевих стрижнів 15 і станини 13. До верхньої площадки каркаса прикріплено механізм навантаження 8 а на середній площадці каркаса розміщено рухому 10 та нерухому 14 опори під зразок-балочку 9. Важіль 4 з вантажем приводиться у верхнє вихідне положення фіксується покажчиком 11 і вільно відпускається. Його обертання навколо осі 3 під дією власної ваги забезпечує переміщення сферичної поверхні ексцентрика 2 зв'язаного з різьбовим валиком 5 по поверхні голівки механізму навантаження 8 підключаючи його до роботи створючи таким чином навантаження заданої тривалості на зразок 9. Необхідна тривалість навантаження 0 1 с забезпечується довжиною контакту між ексцентриками та голівкою механізму навантаження і задається висуванням регулювальної гайки 2 уздовж різьбового валика 5 на 2 мм. Рисунок М.2 – Маятниковий прилад Рисунок М.3 – Механізм навантаження Принцип дії механізму навантаження наступний рисунок М.3 . Сферична частина ексцентрика 1 переміщуючись по поверхні голівки 2 механізму навантаження забезпечує вертикальне переміщення самої голівки втулки 4 усередині напрямної втулки 3. У свою чергу втулка 4 через шайбу 6 стискає пружину 8 що спирається на гайку 9 нагвинчену на штовхач 7. Вільно переміщуючись усередині втулки 4 штовхач під дією пружини передає зусилля через регулювальний гвинт 11 і навантажувальний штамп 12 зразку 13 посередині прольоту; штамп розподіляє навантаження по ширині зразка. Навантаження на зразок залежить від жорсткості пружини 8 і регулюється її стисканням за допомогою переміщення гайки 9 уздовж різьбової частини штовхача 7. Для визначення розміру навантаження використовують тарувальний графік пружини –експериментально встановлену залежність між навантаженням і довжиною стиснутої пружини. Для створення необхідного навантаження стискають пружину 8 за допомогою гайки 9 на необхідне значення в залежності від необхідного навантаження і фіксують контргайкою 10. Далі навантажувальний механізм установлюють так щоб навантажувальний штамп знаходився посередині прольоту балочки. Потім повертають важіль встановлюючи при цьому стрілку покажчика в нульове положення різьбовий валик повинен прийняти вертикальне положення . За допомогою регулювального гвинта 11 піднімають через штовхач 7 і втулку 4 голівку 2 до зіткнення з регулювальною гайкою 1 попередньо встановленою у верхнє положення. Поворотом важеля регулювальну гайку виводять від дотику з голівкою і висувають її на 2 мм для забезпечення тривалості дії навантаження в 0 1 с. Потім маятниковий пристрій встановлюють у вихідне положення 15 – 10 ° за покажчиком положення і фіксують. Для завантаження зразка звільняють зафіксований маятниковий пристрій. Електромагнітний пульсатор Ленфіліалу СоюздорНДІ рисунок М.4 являє собою циліндричний корпус 3 електромагніту що разом з уміщеною в ньому дротовою котушкою чотирма стійками жорстко прикріплений затяжними гайками до станини 5. В осьовий отвір корпусу вставлений шток зчленований з якорем електромагніту. При пропусканні через котушку магніту електричного струму виникає електромагнітна сила що притягає рухомий якір 2 до жорстко закріпленого на станині корпусу електромагніту. Через шток зусилля від електромагніту передається на випробуваний зразок 4. Це зусилля залежить від зазору між якорем і корпусом магніту. Необхідний зазор між диском якоря і корпусом встановлюють за допомогою каркаса з двох опорних кілець 1. Нижнє кільце зчленоване різьбою з корпусом електромагніту якір магніту двома пружинами притискається до верхнього опорного кільця яке таким чином служить упором що обмежує й фіксує вертикальне переміщення якоря в момент розвантаження. Розмір повітряного зазору регулюють обертанням каркаса опорних кілець на різьбі навколо корпусу і магніту. Знизу на шток якоря нагвинчений на різьбі спеціальний наконечник для того щоб ліквідувати наявний зазор між штоком якоря і зразком що утвориться в процесі проведення випробувань. Рисунок М.4 – Прилад для випробування зразків-балочок на згин повторними короткочасними навантаженнями Установка живиться змінним струмом загальної мережі тому в електричну схему введені стабілізатор напруги й випрямлювач. Тривалість дії навантаження – 0 1 с інтервал між ними 1 с забезпечується електромеханічним переривачем електричного струму. Створюване електромагнітне навантаження в залежності від зазору між якорем і корпусом магніту тарують і перевіряють механічними динамометрами ДОСМ – З ДОСМ – 5. Для цього динамометр встановлюють на станині приладу до і після випробувань таким чином щоб зусилля від штоку якоря передавалося на нього так само як і на випробуваний зразок. Вимірювання навантажень і деформацій апаратурою з фіксацією сигналів неозброєним оком механічні динамометри індикатори годинникового типу та ін. допускається при часі дії навантаження не менше за 0 1 с; при більш короткочасних навантаженнях використовують апаратуру з записом сигналів на осцилографах. Переміщення при короткочасному навантаженні можна фіксувати теж індикатором годинникового типу який має гвинт на втулці. Поворотом цього гвинта створюють тертя між стрижнем і втулкою забезпечують зупинку стрілки індикатора при знятті навантаження в тому положенні в якому ця стрілка знаходилася в момент виникнення найбільшого переміщення перший відлік на індикаторі . Потім стрижень індикатора підводять вручну до зіткнення з нижньою гранню балочки і знімають другий відлік на індикаторі. За різницею відліків обчислюють зворотне переміщення. Навантаження повинне викликати напруження рівне розрахунковому допустимому для найближчого аналога випробовуваного матеріалу. Воно може бути також прийнято рівним 0 2 – 0 3 від руйнівного навантаження встановленого раніше випробуванням зразків на міцність. Перед випробуванням зразки витримують протягом 2 годин при заданій температурі яку підтримують і в процесі випробування. Зразки боковою гранню укладають на двох опорах які знаходяться одна від одної на відстані 14 см. Одна з опор – рухлива у вигляді шарніра зокрема у вигляді шарніра – стійки. Частина опори що стикається зі зразком має циліндричну поверхню радіусом 5 мм. Навантаження прикладають до середини зразка через сталеву накладку з нижньою циліндричною радіусом 10 мм чи плоскою завширшки 8 мм поверхнею. Для зручності центрування біля опор доцільно встановлювати опори що фіксують положення зразка а подушку що передає навантаження на зразок зв'язати з опорною станиною за допомогою важеля й стійки. Вертикальний прогин зразка вимірюють за допомогою пристрою що дозволяє з фіксованого індикатором вертикального переміщення виключати локальні деформації матеріалів на опорах зминання . Пристрій являє собою начіпну рамку що закріплюється в місцях передбачуваної нейтральної лінії згину посередині висоти балочки над опорами або на торцях зразка. Підготовлений до випробування зразок навантажують при цьому фіксують пружний прогин. Для визначення короткочасного модуля пружності використовують значення пружного прогину що вимірюється після 10-30 циклів попередніх повторних ущільнюючих навантажень. Модуль пружності лабораторний: М.1 де Kl Kt- поправки що визначаються за формулами М.2 і М.З; Р – вертикальне навантаження; l – розрахунковий проліт балочки 0 14 м ; f – пружний прогин балочки; J – момент інерції перетину зразка J = bh3/12 a b h – ширина і висота балочки . Якщо начіпна рамка вимірювального пристрою закріплена на торцях зразка довжиною L у розрахунки за формулою М.1 уводиться поправка: . М.2 При випробуванні з тривалістю навантаження tn що відрізняється від розрахункової t p= 0 1 с у розрахунки за формулою Е.1 слід ввести поправку: . М.3 Для визначення короткочасного модуля пружності випробовують як вказувалося не менше ніж три зразки. За значення модуля пружності приймають середнє арифметичне. Розбіжності між даними паралельних випробувань не повинні перевищувати 15 %. Якщо немає начіпної рамки вимірювального пристрою то пружне зминання на опорах зразка що деформується і пружну піддатливість опор враховують слідуючим чином. Після випробування на згин рисунок М.5 і вимірювання загального вертикального переміщення Рисунок М.5 – Схеми для врахування зминання балочки на опорах при випробуванні її на згин: а – для загального вертикального переміщення середини балочки; б –для вертикального переміщення від зминання балочки на опорах fвипp низу зразка обумовленого не тільки згином але й пружним зминанням зразка в зонах контакту з опорами податливістю опорних стійок і т. д. проводять додаткове випробування. На балочку на двох опорах вкладають досить тверду сталеву пластинку і навантажують її тією самою силою Р; при цьому асфальтобетонна балочка не згинається а тільки зворотньо зміщується у вертикальному напрямку щодо опорної станини. Це додаткове переміщення fдод теж фіксують індикатором. Розрахунковий пружний прогин f = fвипр – fдод. Спосіб підготування зразків до випробування на міцність по розтягу при згині і схема їх навантаження ті самі що і при випробуванні з метою визначення модуля пружності. Зразки випробовують на механічному пресі УММ – 5 із швидкістю деформування 100 мм/хв при розрахунковій температурі асфальтобетону. Руйнівне навантаження Рр вимірюють силовимірювальним пристроєм що забезпечує точність відліку до 5 % зокрема механічним динамометром ДОСМ – 5 чи ДОСМ – 3 що закріплюється у верхньому захваті преса. При згині одноразовим навантаженням лабораторна межа міцності на розтяг дорівнює: . М.4 Випробовують не менше ніж три зразки. За нормативне приймають середнє арифметичне значення показника. Для визначення модуля пружності при підвищених температурах тобто від 30 °С до 60 °С суміш готують відповідно до вимог стандартних методик. Циліндричні зразки виготовляють у сталевій формі діаметром 20 см і висотою не менше за 28 см. Форма складається з окремих кілець верхнє з яких служить для розміщення у формі всього заданого об'єму матеріалу в пухкому стані і знімається після пресування. Суміш пошарово вкладають у форму ретельно штикують і потім ущільнюють на 150-тонному гідравлічному пресі. Навантаження підбирають так щоб щільність асфальтобетону контрольована щодо товщини ущільненого шару була стандартною тобто ущільнююче навантаження при формуванні зразків орієнтовно повинно знаходитися в межах 5-15 МПа для ґрунтових сумішей 15 – 25 МПа для піщаних і дрібнозернистих сумішей і до 40 МПа для середньозернистих і крупнозернистих сумішей. Зразки випробовують через 12 – 42 години після виготовлення й не раніше ніж через 4 години після їхнього витримування в термокамері при заданій температурі. Випробовують у термокамері чи в лабораторному приміщенні підтримуючи температуру зразка електрообігрівачами. Навантаження на зразок від важільного преса передають через сталевий штамп D = 4 см; деформації вимірюють індикаторами годинникового типу рисунок М.6 . Жорсткість кріплення індикаторів перевіряють легким постукуванням металевим предметом по краях форми; стрілки індикаторів повинні ледве помітно тремтіти але після припинення постукування повертатися у своє первинне положення. Постукувати по формі потрібно також і в процесі випробування перед зняттям з індикаторів робочих відліків. 1 – індикатори годинникового типу; 2 – штамп із заплечиками; 3 – форма із зразком. Рисунок М.6 – Схема встановлення штампа та індикаторів при визначенні модуля пружності матеріалу на важільному пресі Зразок випробовують двічі при навантаженні р = 0 5 МПа з тривалістю дії 5 і 300 с 5 хв ; тривалість дії навантаження і відпочинку після розвантаження приймають однаковими. Показання індикаторів знімають наприкінці навантаження й наприкінці відпочинку а потім за різницею відліків розраховують зворотне вертикальне переміщення у сантиметрах штампа f. Модулі пружності у мегапаскалях : М.5 де ? – коефіцієнт Пуассона; D – діаметр штампа. Маючи значеннями модуля пружності асфальтобетону що отримані в результаті випробування моделей у лабораторії при тривалості дії навантаження 5 с Е5 і 300 с Е300 визначають модуль пружності Ел цього матеріалу що працює в умовах близьких до натурних: . М.6 Ця формула враховує відмінності в процесах формування матеріалу в опорі його деформуванню а також у режимах навантаження в лабораторії і натурних. М.2 Випробування зразків з матеріалів що містять неорганічне в'яжуче До таких матеріалів належать цемент вапно гранульований шлак золи виносу і т. ін. Опір на розтяг при згині і модуль пружності ґрунтів і матеріалів укріплених неорганічним в'яжучим визначають на зразках-балочках що виготовляють і зберігають до випробувань за стандартною методикою. Для кожного виду випробувань готують по три зразки. Зразки в залежності від розміру випробовують на пресах важільних гідравлічних чи з механічною подачею поршня здатних передавати навантаження 5 – 100 кН. Точність відліку показань силовимірювального пристрою пресу до 5 %. Преси для випробувань зразків-балочок повинні бути обладнані додатковими пристосуваннями – спеціальними столами підставками чи траверсами що мають циліндричні опори для балочок при цьому одна з опор повинна бути рухомою. Радіус заокруглення опорних поверхонь повинен бути в межах 10 – 15 мм. У підставці є отвір для кріплення індикатора годинникового типу див. рисунок М.5 . Зразок що випробовується після виймання з води витирають м'якою тканиною і поміщають на двох опорах підставки відстань між якими дорівнює 14 см для балочок розміром 4 см х 4 см х 16 см і 30 см для балочок розміром 10 см х 10 см х 40 см. Зразок встановлюють на опори тією гранню що при виготовленні зразка була вертикальною. Поверхня балочки повинна прилягати до опор щільно на всій ширині. Зразок навантажують посередині прольоту на всю ширину балочки. Під зразок поміщають прикріплений до підставки індикатор годинникового типу для визначення вертикального переміщення прогину . Після встановлення зразка приступають до випробування. Швидкість навантаження зразків повинна складати 2 – 4 мм/хв. Межу міцності на розтяг при згині обчислюють за формулою М.4 як середнє арифметичне результатів випробування трьох зразків розбіжність між результатами окремих випробувань не повинна перевищувати 15 %. Орієнтовні значення межі міцності на розтяг при згині можна одержати за результатами випробування циліндричних зразків на розтяг Rрозк при розколі. У цьому випадку межа міцності на розтяг при згині дорівнює: Rлаб ? 2Rрозк. М.7 При визначенні модуля пружності зразок навантажують рівнями з розвантаженням після кожного рівня. Значення рівня навантаження вибирають так щоб мати три – п'ять рівнів у процесі випробування. Вертикальний прогин fcyм балочки вимірюють індикатором годинникового типу. Час дії кожного рівня навантаження 1 хв розвантаження – 30 с. Для виключення місцевого пружного зминання зразка в зоні його контакту з опорами випробування роблять за схемою рисунка М.5. Модуль пружності визначають при навантаженні 0 5 – 0 7 від руйнівного навантаження за формулою М.1 при Kt = 1 0. За допомогою того самого зразка-оболонки можна одночасно з визначенням модуля пружності знайти межу міцності на розтяг при згині. У цьому випадку випробовують навантаженням що ступінчасто зростає до руйнування балочки. Рівень навантаження ?Р призначають у залежності від граничного навантаження Ргр при якому фіксується руйнування виходячи з умови ?Р 0 1Ргр. За розрахункове руйнівне навантаження Рр приймають різницю між граничним навантаженням при якому зафіксоване руйнування даної балочки і половиною останнього рівня ?Р. М.3 Визначення модуля пружності ґрунтів і матеріалів у натурних умовах Випробування проводять на реальних конструкціях що є на дорогах або на тих що створюються у натурному масштабі на полігонах і в ґрунтових каналах. Модулі пружності ґрунтів земляного полотна та неукріплених кам'яних матеріалів шарів основ визначають випробуванням місцевим навантаженням. Навантаження на конструкцію що випробовується передають через круглий жорсткий штамп з діаметром близьким до розміру усередненого сліду колеса розрахункового автомобіля 30 см D 34 см . Конструкції із шарами з монолітних чи щільних малозв'язних матеріалів допускається випробувати за допомогою здвоєного пневматичного колеса з профілем обода 203В 216В 228В. Найбільш точно модуль пружності ґрунту чи матеріалу встановлюють на однорідній напівпросторовій конструкції влаштованій шляхом пошарового вкладання й ущільнення ґрунту чи матеріалів при загальній товщині меншій за 4D. У цьому випадку модуль пружності обчислюють безпосередньо за результатами випробування. Модулі пружності матеріалів шарів основи меншої товщини визначають за результатами пошарових штампових випробувань. При випробуванні штампом встановленим на поверхні шару що випробовується визначають загальний модуль Езаг пружності конструкції а при установлюванні штампа на шари Е2 що знаходяться нижче потім за номограмою рисунок 3.3 розраховують модуль пружності шару що випробовувався. Пошарово варто випробувати конструкції з основою що має не більше ніж два шари. Ґрунти й шари одягу в конструкції що випробовується повинні бути покладені відповідно до діючих правил провадження й приймання робіт; вони повинні бути в усьому масиві однорідними за зерновим гранулометричним складом за показниками щільності й вологості. При цих умовах випробування можна проводити на дорогах після влаштування й приймання земляного полотна та основи до укладання покриття а також у процесі експлуатації дороги при наявності достовірної інформації про умови її будівництва. Одержувані в цих випадках дані випробування відносяться до стану конструкції в момент проведення випробування як правило при вологості ґрунту й матеріалів основи менше за розрахункову. Для того щоб встановити значення модулів пружності що відповідають розрахунковому періоду випробування слід прив'язати до відповідного моменту часу – навесні після дощів чи спеціального зволоження конструкції. У період випробування вологість зв'язних ґрунтів повинна відповідати розрахунковій; вологість кам'яних матеріалів у яких містяться чи утворюються при ущільненні пластичні дрібні фракції дрібніші за 0 63 мм повинна бути не менше за розрахункові значення: Wp =KkmWT+ 1-m Wk M.8 де Кк – коефіцієнт що залежить від кліматичних умов і приймається для дорожньо-кліматичної зони У-ІІ рівним 0 8 для У-ІII – 0 75 У-IV – 0 7; m – вміст у суміші фракцій дрібніших за 0 63 мм у частках від одиниці; WT – межа текучості цих дрібних фракцій %; Wк – водопоглинання щебеню гравію % від маси. Модуль пружності конструкції визначають випробуваннями за допомогою установки рисунок М.7 . Рисунок М.7 – Схема установки для штампових випробувань дорожнього одягу Навантаження на поверхню випробуваної конструкції передаються через круглий жорсткий штамп 6 і домкрат 4 що впирається в раму 2 навантаженого автомобіля чи опорну балку прес-рами на ґрунтовому каналі. Навантаження на штамп вимірюють за допомогою механічного динамометра 3. Вертикальне переміщення штампа фіксують прогиноміром важільного типу вимірювальний стрижень якого встановлюють у центрі штампа. У цьому випадку домкрат на трьох опорних стійках 5 встановлюють на штампі. Вертикальне переміщення штампа можна також заміряти двома індикаторами годинникового типу встановленими вздовж діаметра штампа на рівних відстанях від його центра. Індикатори надійно закріплюють на твердій реперній балці опори якої повинні бути віддалені на відстань не менше ніж 4D від штампа і коліс дослідного автомобіля. Розрахункове переміщення приймають рівним напівсумі відліків за цими індикаторами. До випробування передні колеса автомобіля блокують гальмами й жорстко закріплюють на місці за допомогою опорних башмаків. При випробуванні автомобілем середньої вантажопідйомності для забезпечення випробувального навантаження до 50 кН кузов і підресорну частину автомобіля „зважують" – піднімають за допомогою домкрата і під раму поруч із заднім мостом підставляють опори на які після розвантаження домкрата передається вага автомобіля. Відстань між опорами та місцем випробування повинна бути не меншою за 1 5 м. При великій кількості випробувань бажано щоб ресори автомобіля були блоковані. Штамп встановлюють на шар що випробовується після ретельного вирівнювання його поверхні тонким шаром 1 – 5 мм із дрібного піску без порушення сформованої структури матеріалу і ретельно притирають. Потім конструкцію витримують під максимальним випробним навантаженням протягом 2 хвилин і розвантажують. Перед випробуванням перевіряють жорсткість установлення індикаторів і стійкість вимірювальної системи. Для цього злегка постукують металевим предметом по швелеру прогиноміра або по опорній балці і стежать за стрілкою індикатора що повинна ледве помітно тремтіти але залишатися на тому самому місці. Навантаження при випробуванні прикладають рівнями до максимального розрахункового значення: 0 5 МПа на поверхні основи 0 2 МПа на підстильних шарах і пісках і 0 5 – 1 МПа на зв'язних ґрунтах земляного полотна більшіі значення – при вологості ґрунту меншій за 0 7 ? WT ; усього повинно бути не менше ніж 3 – 5 рівнів. Час витримування навантаження – 30 с паузи після розвантаження – по 30 с час що витрачається на навантаження і розвантаження  – 10 – 20 с. Відліки на індикаторах знімають після витримування заданого рівня навантаження а також після паузи що слідує за розвантаженням; перед зняттям відліків повторно легко постукують по швелеру прогиноміру чи опорній балці . За різницею відліків визначають пружну деформацію конструкції. На основі таких даних будують графік залежності пружної деформації від питомого навантаження. Графік повинен являти собою плавну криву без точок перегинання опуклу нагору – для зернистих матеріалів і вниз – для зв'язних ґрунтів; при випробуванні шаруватої конструкції зернистих матеріалів і зв'язаних ґрунтів залежність звичайно близька до лінійної. Якщо графік не відповідає цьому то цілком імовірно що випробування проведено з дефектом а його дані вимагають більш ретельної перевірки. Модуль пружності ґрунту чи матеріалу в однорідній конструкції а також загальний модуль пружності шаруватої конструкції випробуваних навантаженнями за допомогою жорсткого штампа дорівнює: M.9 де p – максимальний розрахунковий тиск від штампа; D – діаметр жорсткого штампа; ? – коефіцієнт Пуассона для ґрунтів земляного полотна ? = 0 35 для матеріалів основ ? = 0 25 а при обчисленні загального модуля пружності ? = 0 3 ; l – пружна деформація що відповідає цьому навантаженню. Для дорожнього одягу що випробовується за допомогою здвоєного колеса автомобіля загальний модуль пружності дорівнює: М.10 де Р – загальне навантаження на колесо; l – пружний прогин конструкції між балонами колеса; D – діаметр умовного круглого гнучкого штампа що передає навантаження на покриття рівний 0 33 м. При пошарових випробуваннях після визначення загального модуля пружності у місці встановлення жорсткого штампа видаляють матеріал випробовуваного шару на майданчику розмірами не меншому за три діаметри штампа і потім визначають модуль пружності підстилаючих ґрунтів і матеріалів. Пошарове випробування можна робити у вузькому шурфі що пробивається на ширину штампа. Це припустимо на конструкціях з обмеженими товщинами шарів; для несучої частини основи – від 0 5D до 1 0D а для додаткового шару основи - від 1 0D до 2D. У цьому випадку отримані випробуваннями модулі пружності підстилаючих шарів варто зменшити на 20 % при установці штампа на зв'язні ґрунти з підвищеною вологістю більшу за 0 8WT чи на пухкі однорозмірні і пилуваті піски з об'ємною масою кістяка менше за 1 8 г/см3 або на 10 % – при встановленні штампа на зв'язні ґрунти з вологістю 0 7WT W 0 8WT чи на щільні піски. При встановленні штампа в шурфі на шарах із щебеневих гравійних гравійно-піщаних і інших щільних сумішей і на зв'язаних ґрунтах з вологістю менше за 0 7WT ця поправка не уводиться. Випробувати штампом щебеневі і гравійні основи можна при навантаженнях менших за 0 5 МПа визначаючи модуль пружності при розрахунковому навантаженні шляхом екстраполяції. Зокрема визначивши модуль пружності шару основи Е2 при випробувальних навантаженнях 0 2 МПа і Е3 при 0 3 МПа модуль для розрахункового навантаження р = 0 5 МПа : Е5 = 2 26 lgE3-1 26 lgE2. МЛІ За даними трьох випробувань проведених через 10 – 15 м на дорозі і через 1 – 2 м – у каналі визначають середнє арифметичне значення модуля пружності ґрунту чи шару; розкид окремих показників не повинен перевищувати 20 %. М.4 Визначення модуля пружності ґрунту в лабораторії Розрахункові значення модулів пружності ґрунту можна одержати за результатами випробування ґрунту в лабораторії при тій самій вологості і щільності що він буде мати в дорожній конструкції в розрахунковий період. Оскільки відібрати зразки з непорушеною структурою з конструкції в розрахунковий період дуже важко а при новому будівництві неможливо доводиться штучно виготовляти зразки що мають необхідну вологість і щільність. Як показують результати порівняльних випробувань різниця в модулях пружності визначених у конструкції й у лабораторії для ґрунтів при одній і тій самій вологості й щільності у більшості випадків невелика. Розрахункова вологість ґрунтів при готуванні зразків якщо для даних місцевих умов відсутні більш достовірні її значення може бути визначена за додатком Д. Щільність ґрунту залежить від прийнятої розрахункової вологості. При вологості близькій до оптимальної визначеній методом стандартного ущільнення близько 0 65 – 0 70 від межі текучості і більш низькій за розрахунковий коефіцієнт щільності ґрунту у верхній частині земляного полотнина варто приймати в дорожньо-кліматичних зонах У-ІІ та У-ІІІ Ky = 0 981 02; у зоні У-IV Ку = 0 950 98 більші значення коефіцієнтів ущільнення приймають для капітального дорожнього одягу менші – для полегшеного і перехідного . При більш високих розрахункових вологостях щільність зразків ґрунту встановлюють виходячи з умов щоб у порах кістяка розмістилася вся вода і стиснене повітря. У цьому випадку щільність кістяка ґрунту: M.12 де  – щільність мінеральної частини прийнята в середньому для непластичних ґрунтів 2 65 т/м3 і для пластичних 2 68 т/м3; V – об'єм затисненого в порах повітря у частках одиниці звичайно 0 05 – для пластичних і 0 08 – для непластичних ґрунтів ; W – вагова вологість у частках одиниці;  – щільність води прийнята рівною 1 т/м3. Зразки ґрунту готують з пошаровим ущільненням у сталевій циліндричній формі діаметр якої повинен бути не менше за чотири а висота – не менше за три діаметри D штампа. Оскільки ґрунт випробовують штампом D = 4 – 5 см діаметр форми повинен бути 15 – 20 см а висота – 15 см. Коли розрахункова вологість зразка не значно перевищує оптимальну зразок готують при розрахунковій вологості і необхідній щільності. У цьому випадку необхідну кількість за масою рівномірно зволоженого ґрунту укладають у форму в три – чотири прийоми зазвичай рівними порціями. Кожен шар ущільнюють металевим трамбуванням до необхідного за розрахунком об'єму. Утворену на поверхні кожного шару переущільнену кірку розпушують потім укладають і ущільнюють наступну порцію ґрунту і так до заповнення усієї форми. Зразок виготовляють на 2 см вище за поверхню форми для чого до форми за допомогою флянців кріплять надставку розрізану по твірній рисунок М.8 . Перед випробуванням надставку знімають а надлишок ґрунту обережно зрізають на рівні з поверхнею форми. Цим забезпечують гладку однорідну поверхню зразка на яку встановлюють штамп при випробуванні. Ущільнений у формі ґрунт разом з надставкою поміщають не менше ніж на добу у вологий ексикатор для більш рівномірного розподілу вологи. Тільки після цього зразок випробовують. Коли розрахункова вологість ґрунту значно вище за оптимальну зразки для випробування готують насичуючи водою попередньо ущільнений до необхідних величин ґрунт. Для цього металева форма повинна мати друге дно з отворами діаметром 1 мм див. рисунок М.8 . У порожнину що утвориться вставляють два патрубки до яких кріплять гумові трубки. Ґрунт укладають у форму на покладений на дно з отворами фільтрувальний папір і ущільнюють пошарово до щільності скелета яку обчислено за формулою М.12 . Особливо ретельно потрібно розпушувати поверхню кожного шару на глибину близько 5 мм щоб зруйнувати переущільнену кірку що утворилася. У протилежному випадку не буде досягнуто рівномірного за висотою насичення зразка водою. Для насичення на один патрубок надягають гумовий шланг від резервуара з водою який встановлюють так щоб рівень води знаходився на 20 – 50 см вище за поверхню ґрунту у формі. На інший патрубок надівають шланг прикріплений до встановленої вертикально скляної трубки. При цьому потрібно стежити щоб між поверхнею води в порожнині форми та дном з отворами не утворилася повітряна подушка. 1 – надставка; 2 – форма; 3 – дно з отворами; 4 – патрубок Рисунок М.8 – Форма із надставкою Зразок насичують до повного наповнення пор водою що визначають періодичним зважуванням форми з ґрунтом. Для насичення потрібно 2 – 5 діб. Після закінчення насичення на шланги ставлять зажими шланги відключають від джерел постачання водою уміщують форму з ґрунтом на добу у вологий ексикатор після чого зразок випробовують на важільному пресі. Навантаження прикладають через штамп який розміщують у центрі зразка. Штамп має розташовані вздовж діаметра заплечики на які встановлюють ніжки індикаторів для виміру вертикальних переміщень штампа див. рисунок М.6 . Переміщення центра штампа приймають рівним напівсумі відліків за індикаторами. Утримувачі індикаторів кріплять на фасонних пластинках пригвинчених до фланця форми. Навантажують рівнями з розвантаженням після кожного рівня. Кожен рівень навантаження витримують до загасання деформації різниця відліків за індикаторами – не більше 0 01 мм за 5 хв . Після того як зафіксований відлік за індикаторами штамп розвантажують і очікують відновлення деформації допуск той самий що й при навантаженні . Потім навантажують наступним рівнем і так до досягнення навантаження при якому починають інтенсивно розвиватися пластичні зсуви у товщі масиву. Це звичайно супроводжується значним збільшенням залишкової деформації. Рівні навантаження вибирають такими щоб мати три рівні в процесі випробування. На основі отриманих значень зворотної деформації при кожному рівні навантаження будують графік залежності пружної деформації ґрунту від тиску по підошві штампа та за формулою М.9 обчислюють модуль пружності при кожному рівні навантаження. При випробуванні зв'язаних ґрунтів високої вологості слід давати привантаження навколо штампа. Щоб уникнути грубих помилок не можна випробовувати в лабораторії малими штампами зразки малозв'язаних зернистих матеріалів гравій щебінь . Такі матеріали слід випробовувати штампами діаметром 25 – 35 см. При кожному значенні вологості й щільності ґрунту повинно бути випробувано не менше ніж шість зразків. М.5 Визначення характеристик опору ґрунтів і матеріалів зсуву в лабораторних умовах Оскільки в основу розрахунку ґрунтових основ і шарів із мало-зв'язаних матеріалів покладена узагальнена теорія міцності Мора розрахунковими вважаються характеристики обумовлені дотичною і побудовані на основі випробувань досліджуваного матеріалу щодо граничних кіл Мора рисунок М.9 . Нахил дотичної до граничних кіл дає кут внутрішнього тертя в досліджуваному ґрунті чи матеріалі а відрізок що відтинається дотичною на вертикальній осі  – зчеплення. Випробування для побудови граничних кіл Мора можуть бути проведені на приладах тривісного стискання а також на приладах що забезпечують зсув у даній площині плоский зсув . Випробування на приладах тривісного стискання переважають тому що дають більш надійні дані. При випробуванні на приладах що забезпечують зсув у заданій площині можлива деяка погрішність для виключення якої необхідно застосовувати спеціальні методики обробки результатів. Доцільні паралельні випробування на приладах тривісного стискання контрольні і на приладах плоского зсуву. Досвід показує що в переважній більшості випадків результати випробування на приладах тривісного стискання і приладах плоского зсуву не відрізняються. Рисунок М.9 – Діаграмна Мора для суглинистого ґрунту при ? = 22° с = 0 07 МПа W = 13 3 % і ? = 1850 кг/м3 Для одержання розрахункових характеристик опору ґрунтів і матеріалів зсуву зразки випробовують при вологості і щільності відповідних стану ґрунтів і матеріалів у розрахунковий період. Після кожного випробування проводять контрольні визначення вологості і щільності випробуваних зразків і при виявленні відхилень від заданих значень коригують результати випробувань чи вибраковують їх. Рекомендуються випробування на приладах з автоматичною реєстрацією навантажень і деформацій. Доцільні випробування в яких руйнування зразка настає через 3 – 5 хв. Для випробування зразків ґрунтів і матеріалів в умовах тривісного напруженого стану існує велика кількість приладів. Для кожного з них розроблена методика випробування з урахуванням особливостей конструкції приладу. Тому тут подаються лише загальні рекомендації які слід враховувати при випробуваннях щоб отримати розрахункові характеристики які використовуються при проектуванні дорожнього одягу. Випробовують циліндричні зразки з відношенням діаметра до висоти 1:2. Мінімальний діаметр зразка залежить від крупності фракцій які є в ґрунті чи матеріалі. При максимальному розмірі зерен випробовуваного ґрунту чи матеріалу до 5 мм приймають діаметр зразка рівним 60 мм; при розмірі зерен до 20 мм – діаметр зразка 100 мм. Зразки ґрунту що мають необхідну вологість і щільність можна готувати у великих формах і потім з них спеціальним різаком вирізувати циліндр потрібного діаметра і висоти або готувати зразок з пошаровим ущільненням ґрунту в спеціальній роз'ємній формі необхідних діаметра і висоти. На зразки зв'язних ґрунтів і матеріалів після того як вони вийняті з форми чи різака одягають манжет з гуми завтовшки 0 2 – 0 3 мм. Діаметр манжета повинен бути на 2 – 3 мм менше за зразок. Зразок з манжетом встановлюють у камеру приладу після чого камеру закривають і заповнюють водою. Зразки малозв'язних ґрунтів і матеріалів готують у роз'ємній сталевій формі в яку попередньо вкладено гумовий манжет а також плитку що підтримує зразок знизу. Ущільнений пошарово до необхідної щільності зразок разом з формою поміщають у камеру приладу де в зразку створюється невеликий вакуум близько 100 мм рт. ст. . Після видалення роз'ємної форми камеру закривають і заповнюють водою. Зразки випробовують при різних значеннях бічного тиску. Слід випробувати за даних умов не менше трьох зразків кожного ґрунту чи матеріалу однакової вологості й щільності при кожному значенні бічного тиску. Всі випробування проводять таким чином щоб щільність і вологість зразків у момент руйнування відповідала розрахунковим значенням цих характеристик. З цією метою випробування ведуть у закритій системі. Допустимі випробування як з постійною швидкістю навантаження так і з постійною швидкістю деформування. При випробуваннях з постійною швидкістю навантаження вертикальне навантаження на зразок створюють за допомогою відрегульованого струменя води чи рівномірного насипання дробу. Швидкість навантаження – 0 01 – 0 02 МПа/хв при випробуванні ґрунтів і 0 02 – 0 04 МПа/хв при випробуванні матеріалів. У процесі навантаження через рівні проміжки часу 1 – 2 хв фіксують вертикальні деформації зразка. Навантажують до досягнення інтенсивного зростання деформацій. На основі результатів випробування обчислюють швидкість деформування зразка при різних вертикальних навантаженнях і зображують отримані залежності графічно рисунок М.10 . На початковій стадії навантаження швидкість деформування рівномірно і порівняно повільно зростає в міру збільшення навантаження. Але після того як навантаження досягає визначеного розміру різне при різному бічному стисканні швидкість деформування різко збільшується і настає так зване лавинне порушення структури. Ці точки відповідають досягненню граничної рівноваги в зразку по зсуву при наявному бічному тиску. При випробуванні з постійною швидкістю деформування реєструють зміну навантаження на зразок у часі. За руйнівне приймають навантаження що відповідає деформації ґрунту рівній 1/10 висоти зразка. Швидкість деформування 1 – 2 мм/хв. На основі отриманих даних будують діаграму Мора і звичайним порядком визначають кут внутрішнього тертя та зчеплення в ґрунті при даній вологості й щільності див. рисунок М.9 . Дрібнозернисті ґрунти випробовують на зсув у заданій площині як правило у вигляді циліндричних зразків діаметром не менше 70 мм F = 40 см2 і висотою 3 – 3 5 см ґрунти і матеріали що містять великі включення але не більше 40 мм – у формах розміром до 30 см х 30 см. Заміна більш великих фракцій допускається рівною за масою кількістю фракцій від 10 мм до 40 мм. Зразки з даною вологістю і щільністю готують у великій формі і потім вирізують спеціальним різаком дрібнозернисті ґрунти чи готують безпосередньо у формі що є в приладі. Зразки випробовують при різних нормальних навантаженнях. При кожному значенні нормального навантаження необхідно випробувати не менше ніж три зразки з однаковою вологістю й щільністю.  – точка різкого збільшення швидкості деформування; W = 13 3% і ? = 1850кг/м3 Рисунок М.10 – Залежність швидкості деформування V вертикального навантаження при випробуванні суглинистого ґрунту на приладі тривісного стискання приклад З метою забезпечення руйнування зразка у вигляді зсуву виключивши явище відриву значення нормального навантаження необхідно вибирати так щоб експериментальні точки на графіку „нормальне напруження – опір зсуву" розташовувалися не вище за промінь проведений з початку координат під кутом 45° до осі абсцис рисунок М.11 . ? – дотичне напруження; с – зчеплення МПа; ? – кут внутрішнього тертя град; ? – питоме вертикальне навантаження. Рисунок М.11 – Діаграма Кулона Експериментальні точки що не відповідають цій умові при побудові прямої не враховують вибраковують . Максимальне нормальне навантаження не повинно істотно перевищувати напруження в дорожній конструкції. Якщо прилад має пристосування для зсуву з постійною швидкістю деформування то конструкцію випробовують із швидкістю деформування близько 0 25 – 0 50 см/хв. На основі результатів відліків за динамометром взятих через рівні проміжки часу встановлюють залежність між зсувним напруженням і деформацією зсуву. Ця залежність зображується графічно звідки одержують значення максимального опору зсуву за даних умов випробування рисунок М.12 . Якщо прилад не має пристосування для забезпечення постійної швидкості деформування то зсувне навантаження збільшують з постійною швидкістю навантаження струменем води . Одночасно фіксують деформацію зсуву через рівні проміжки часу і за отриманими даними будують залежність швидкості деформування від навантаження. За опір зсуву приймають напруження що відповідає різкому збільшенню швидкості деформування. р – питоме вертикальне навантаження;  – точка різкого збільшення деформації зсуву Рисунок М.12 – Залежність швидкості деформування V від зсувного напруження ? при випробуванні на приладі плоского зсуву приклад Одержавши значення опору зсуву при різних вертикальних навантаженнях значення кута внутрішнього тертя і зчеплення знаходять з рівняння Кулона ? = с + ? · tg? шляхом графічної побудови див. рисунок М.11 . ДОДАТОК Н обов'язковий Вимоги щодо оцінки міцності і деформативності дорожнього одягу нежорсткого типу Н.1 Міцним вважають дорожній одяг що зберігає необхідну суцільність і рівність під комплексною дією багаторазово повторюваних навантажень від транспорту що рухається і природних факторів. Н.2 Недостатня міцність дорожнього одягу може бути наслідком таких основних причин: а порушення умови рівноваги щодо зсуву в ґрунті земляного полотна чи малозв'язних конструктивних шарах одягу. Найбільше зниження міцності в зазначених шарах особливо в ґрунті земляного полотна звичайно настає в період весняного перезволоження й розущільнення; б порушення міцності на розтяг при згині в монолітних шарах дорожнього одягу. Найбільш небезпечним щодо міцності при згині є період коли матеріали що знаходяться нижче за монолітні шари перебувають у послабленому стані а самі монолітні шари особливо асфальтобетон мають досить низьку деформативну здатність і в них при згині під навантаженням виникають підвищені розтягуючі напруження; в зниження загальної жорсткості дорожнього одягу що призводить до підвищених його деформацій під навантаженням швидкого накопичення явищ втоми. Такий стан має місце в період найбільшого зниження міцності ґрунту земляного полотна. Зазначені вище періоди коли всі основні причини зниження міцності дорожнього одягу виявляються найбільш активно називають розрахунковими. Н.3 Конструкцію існуючого дорожнього одягу характеризують шляхом загальної комплексної оцінки стану дорожнього одягу за такими факторами: - стан конструктивних шарів і відповідність їх товщин проектним; - ґрунтово-гідрологічні умови роботи земляного полотна; - стан покриття визначений на основі візуального обстеження; - значення пружного прогину отримані в результаті випробувань дорожніх одягів. Н.4 Оцінювання стану земляного полотна і дорожнього одягу роблять відповідно до рекомендацій цього додатка Н.9; основними результатами оцінювання є виділення однорідних характерних ділянок дороги довжина яких як правило не менш за 300 м з визначенням основних причин руйнувань деформацій . Характерною є ділянка що відрізняється від сусідньої хоча б однією із зазначених ознак: - конструкцією дорожнього одягу; - ґрунтом земляного полотна; - типом місцевості за умовами зволоження; - технологією влаштування покриття дорожнього одягу видом і якістю застосовуваних при цьому матеріалів; - інтенсивністю руху приведеною до розрахункового автомобіля; - стану покриття за видами руйнування деформацій таблиця Н. 1 . Н.5 Міцність дорожніх одягів за пружним прогином оцінюється на підставі випробувань методами статичного чи динамічного навантаження відповідно до Н.10 цього додатка. Після випробувань на підставі отриманих результатів вимірів пружного прогину уточнюють межі характерних ділянок. При цьому можуть виникнути два випадки: а коли має місце відповідність між усіма факторами що характеризують міцність дорожнього одягу; б виміряні значення пружного прогину не узгоджуються з іншими факторами. Н.6 У разі відповідності між усіма факторами товщину шару посилення визначають виходячи з розрахункових значень пружного прогину обчислення якого роблять на підставі Н.10 цього додатка шляхом приведення даних разових випробувань до розрахункового стану конструкції з урахуванням у залежності від кліматичних умов властивостей ґрунтів земляного полотна і шарів дорожнього одягу. Н.7 Якщо отримані розрахункові значення пружного прогину не узгоджуються з іншими факторами необхідно виконати додатковий аналіз для визначення причин невідповідності якими наприклад можуть бути: - слабка конструкція дорожнього одягу що характеризується великими прогинами при хорошому стані покриття. Така невідповідність можлива через недавно проведені ремонти що приховують існуюче місце руйнування. У цьому разі прогин дає достовірну характеристику стану дорожньої конструкції;  - низькі значення прогинів при значній кількості руйнувань на покритті. Якщо додаткове обстеження земляного полотна і неукріплених шарів дорожнього одягу у тому числі дренуючого шару підтвердили їхній хороший стан тоді можливою причиною руйнувань є незадовільна якість верхнього шару покриття. У цьому випадку обчислені значення прогинів є достовірними для розрахунку товщини шару посилення. Н.8 Якщо після додаткового аналізу невідповідності розрахункових значень пружного прогину іншим факторам не знайдено причини необхідно виконати повторні вимірювання пружного прогину. Н.9 Візуальна оцінка стану дорожнього одягу Н.9.1 Результати огляду проїзної частини дороги можуть бути використані для початкової наближеної оцінки міцності дорожнього одягу та його працездатності. Оцінювання стану проїжджої частини і реєстрація найбільш характерних видимих деформацій і руйнувань дорожнього одягу на основі огляду повинні передувати детальним інструментальним вимірюванням. Н.9.2 До початку випробувань дорожнього одягу необхідно якщо можливо вивчити такі проектні й експлуатаційні документи: а подовжній профіль і план траси за проектною документацією ; б особливості будівництва дороги включаючи погодно-кліматичні умови під час зведення земляного полотна й улаштування конструктивних шарів дорожнього одягу технологію провадження робіт за журналом виконання робіт ; в перелік заходів щодо утримання дороги і дані про час проведення ремонтних робіт про види ремонтів із позначенням стану дорожнього одягу перед ремонтом про обсяг і технологію виконаних робіт їхню якість застосовані матеріали погодно-кліматичні умови при ремонтних роботах за паспортом дороги актами прийняття робіт журналами виконання ремонтних робіт ; г дані обліку складу й інтенсивності руху автомобілів за весь період експлуатації дороги за зведеними відомостями ; д результати виконаних раніше обстежень за дефектними відомостями . Після виконання вище перерахованих робіт слід візуально оцінити стан дорожнього одягу й установити види розміри дефектів і можливі причини їхнього утворення таблиця Н.1 . На підставі аналізу отриманих даних дорога розбивається на характерні ділянки за вимогами Н.4. Н.9.3 У разі браку вихідних даних про конструкцію дорожнього одягу вид ґрунту земляного полотна стан матеріалу в шарах дорожнього одягу на кожному поперечнику характерних ділянок дороги на зовнішній смузі накату на відстані 1 – 2 м від краю проїжджої частини виконують розкриття дорожнього одягу. При розкритті визначають тип товщину вологість і стан підстиляючого ґрунту а також виділяють окремі шари дорожнього одягу і виконують опис найбільш характерного стану матеріалу і шару в цілому. Виділення кожного шару виконується на основі візуального огляду стінок вирубки з попереднім їхнім очищенням. Шари можуть бути виділені за видом матеріалу за такими зовнішніми ознаками як колір запах при вмісті органічного в'яжучого . При розташуванні крупнопористих шарів щебеневих шлакових на піщаній основі окремі щебінки можуть вклинюватися в поверхню шару. Не слід допускати в цьому випадку помилки і виділяти границю щебеневого шару за нижньою гранню окремих щебінок. Н.9.4 При розкритті дорожнього одягу виконується вимірювання товщини всіх шарів. Товщина кожного шару вимірюється за периметром вирубки в чотирьох місцях з точністю до 0 5 см. Обчислюється середня товщина кожного шару для даного місця випробування. У процесі розбирання дорожнього одягу робиться опис кожного шару за такими ознаками: - оцінюється матеріал шару за міцністю відзначається наявність роздавлених щебінок внутрішній знос ступінь забруднення матеріалу ; - відзначається стан покриття щодо деформмативності й зносу наявність тріщин сіток тріщин осідань лущення асфальтобетонного покриття . - для матеріалів укріплених органічним в'яжучим відзначається якість і кількість в'яжучого в шарі недостатня кількість або надлишок в'яжучого в шарі ступінь рівномірності розподілу в'яжучого в шарі ступінь в'язкості в'яжучого. - оцінюються технологічні особливості кожного шару ступінь ущільнення наявність рухливості матеріалу візуально – фракційний склад нерівномірна товщина шару занижена товщина шару порівняно з необхідним мінімальним ступенем перемішування із в'яжучим . - оцінюються особливості пов'язані з умовами служби шару місце розташування шарів у системі ступінь зволоження матеріалу й джерела зволоження вимивання в'яжучого в шарі сліди розмокання матеріалу . Н.9.5 Одночасно з розкриттям і описом дорожнього одягу відбирають зразки матеріалів для подальшого лабораторного дослідження. Вага зразків піску і при необхідності ґрунтів земляного полотна повинна бути 1 – 2 кг гравійних щебеневих сумішей і асфальтобетону – 5 – 8 кг залежно від розміру зерен мінерального матеріалу. При відбиранні зразків матеріалів і ґрунтів слід виходити з того що кількість зразків призначених для лабораторних випробувань повинна бути достатньою для характеристики роботи конструкції та її стану. Н.9.6 При необхідності розрахунку фактичної міцності нежорстких дорожніх одягів за даними розкриття оцінювання стану кожного шару одягу рекомендується виконувати за допомогою чотирьох поправочних коефіцієнтів: коефіцієнта впливу міцності складових шару – Кмц коефіцієнта впливу в'яжучого – Кв коефіцієнта впливу якості технології – Кт коефіцієнта впливу умов служби Кс. Числові значення поправочних коефіцієнтів для оцінювання розрахункової фактичної міцності нежорстких дорожніх одягів наведені в таблиці Н.2. Н.9.7 Стосовно матеріалу кожного шару з урахуванням властивостей і можливої типової технології будівництва встановлюють найбільш характерні розрахункові величини модулів деформації. За допомогою шкали поправочних коефіцієнтів на основі візуального оцінювання при розкритті вносять виправлення величини модулів деформації шарів. Після цього встановлюють розрахункові фактичні значення модулів деформації кожного шару дорожнього одягу за залежністю: ЕФш=Еn·Км·Кв·КТ··Кс. Н.1 За даними виміру товщини й встановлених фактичних значень розрахункових модулів деформації шарів визначається еквівалентний розрахунковий модуль деформації дорожнього одягу Ееф. Н.9.8 3 метою прийняття обґрунтованих рішень при проектуванні посилення дороги необхідно проведення детальних інженерно-геологічних обстежень окремих ділянок дороги з метою одержання достовірних даних про стан земляного полотна водовідвідних і дренажних споруд. Оцінювання стану земляного полотна водовідвідних і дренажних споруд робиться на підставі вивчення матеріалів експлуатаційної служби візуальних і інструментальних обстежень. У підсумку повинні бути отримані матеріали що характеризують: а наявність і стан здимальних ділянок і ділянок дороги з недостатньою несучою здатністю ґрунту земляного полотна; б наявність і стан водовідвідних і дренажних споруд ґрунтові і гідрологічні умови місцевості; в конструкцію земляного полотна і стан окремих конструктивних шарів. Обстеження як правило проводять у весняний найбільш несприятливий період роботи дорожніх конструкцій. Н.9.9 Обстеження здимальних ділянок дороги полягає в детальному вивченні ґрунтових і гідрологічних умов місцевості характеру поверхневого стоку в описі рослинного покриву рельєфу місцевості поперечного профілю земляного полотна й укосів стану роботи дренажних споруд у встановленні меж здимальних ділянок часу повторності дії здимання зовнішніх ознак його прояву джерел зволоження заходів боротьби із здиманнями що застосовувалися та їхньої ефективності. При обстеженні здимальних ділянок особливу увагу слід звертати на вимірювання вологості ґрунтів земляного полотна по глибині і на встановлення джерел зволоження ґрунтів поверхневі чи ґрунтові води . З цією метою зі скважин не рідше ніж через 0.5 м по глибині відбирають зразки ґрунтів для визначення природної вологості. У результаті детального обстеження здимальних ділянок доріг встановлюють водний режим земляного полотна і дорожнього одягу причини здимання і намічають протиздимальні заходи. Н.9.10 Довжина ділянок дороги з недостатньою несучою здатністю земляного полотна може бути визначена візуально чи за станом покриття. Наявність тріщин у вигляді зірок на покритті свідчить про здимання ґрунтів земляного полотна при їхньому промерзанні. Наявність густої сітки тріщин на поверхні покриття що переходить на окремих ділянках дороги в колійність осідання і пролами дорожнього одягу свідчить про втрату несучої здатності ґрунтів земляного полотна внаслідок весняного перезволоження. Ділянки з недостатньою несучою здатністю ґрунтів земляного полотна повинні бути детально обстежені у весняний період з метою встановлення причин надлишкового зволоження. Насамперед необхідно встановити джерело зволоження земляного полотна глибину залягання ґрунтових вод стосовно поверхні покриття наявність і тривалість застою поверхневих вод у насипу на узбіччях і покритті ступінь зволоження земляного полотна опадами вид ґрунтів що складають насип і його висоту наявність дренажних споруд і їхню здатність до подальшої роботи. Таблиця H.1 – Перелік і характеристика дефектів дорожнього одягу нежорсткого типу Види дефектів дорожнього одягу Визначення виду дефекту Основні ознаки Місце виникнення дефекту Основні причини дефекту 1 2 3 4 5 1 Деформації Скривлення покриття обумовлене зсувом і стисканням 1.1 Нерівності покриття Нерівномірна зміна рівня покриття осідання-опуклість у поздовжньому і поперечному напрямку Поздовжня нерівність розвивається поступово збільшується під час консолідації основи і ґрунтів. Поперечна нерівність нечітко виявлена деформація по смузі накату Недостатня і нерівномірна несуча здатність основи і ґрунтів недостатня зсуво-стійкість асфальтобетону 1.2 Колійність Поперечна пластична деформація покриття на смузі накату Колія характеризується шириною й глибиною На смузі накату Важкий та інтенсивний каналізований рух недостатня зсувостійкість асфальтобетону 1.3 Хвилі Поздовжні хвилі гребінь покриття над його первісним рівнем супроводжується іншими типами деформацій Сітки тріщин пролами. Хвилі мають коротку довжину але відносно велику амплітуду На смузі накату на ділянках раптового гальмування Недостатня міцність конструкції різке гальмування недостатня зсувостійкість асфальтобетонного покриття чи основи 1.4 Осідання Різке скривлення профілю покриття у вигляді впадин з округлими краями у визначених зонах Осідання глибиною до 4 – 5 см Перед мостами та в інших місцях Недостатнє ущільнення ґрунту незадовільний водовідвід 2 Тріщиноутворення Порушення цілісності покриття 2.1 Волосяні тріщини Тонкі дрібні тріщини найчастіше на смузі накату Тріщини шириною 1 – 2 мм чіткіше видні на вологому покритті На всьому покритті частіше на смузі накату Недостатня кількість в'яжучого випалений бітум утомленість дорожнього одягу Продовження таблиці Н.1 1 2 3 4 5 2.2 Сітка тріщин Безліч тріщин у вигляді сітки Сітка тріщин у вигляді безлічі багатокутників Спочатку на смугах накату і крайці проїжджої частини потім на всьому покритті Недостатня несуча здатність дорожнього одягу через перезволоження хитливих ґрунтів чи недоущільнення втома дорожнього одягу 2.3 Зсув частини дорожнього одягу Поздовжні тріщини на покритті Осідання частини дорожнього одягу з утворенням поздовжньої тріщини На стику основної і розширеної проїжджої частини на слабких ґрунтах Недостатня несуча здатність конструкції розширення консолідація водонасичених слабких ґрунтів 2.4 Облом краю плити Осідання краю покриття з утворенням подовжніх тріщин і сітки тріщин Тріщиноутворення починається у поздовжньому напрямку згодом утворюються сітки тріщин і осідає частина дорожнього одягу Край покриття Недостатня несуча здатність краю дорожнього одягу обумовлена пере-зволоженням ґрунтів узбіччя недостатня ширина проїжджої частини 2.5 Поперечні тріщини Повторювані тріщини що розвиваються під прямим кутом до осі дороги на визначеній відстані одна від одної Поперечні тріщини температурного характеру що розширюються в холодний період року на відстані 3 – 20 м одна від одної На покритті напівжорсткого дорожнього одягу й інших конструкціях Дорожній одяг складається із шарів з різним коефіцієнтом температурного розширення старіння асфальтобетону чи використання бітумів що не відповідають вимогам нормативних документів 2.6 Тріщини в хаотичному напрямку Хаотичні тріщини Відбиті тріщини у найрізноманітніших напрямках На напівжорсткому дорожньому одязі Відбиття тріщин що виникли в шарах із застосуванням мінеральних в'яжучих через недостатню несучу здатність ґрунтів Продовження таблиці Н.1 1 2 3 4 5 2.7 Руйнування шва Поздовжні і поперечні тріщини що утворюються на з'єднанні двох смуг асфальтобетонного покриття Тріщини з'являються майже на прямій лінії що є поздовжньою при укладанні двох смуг асфальтобетонного покриття чи поперечною при поновленні укладання На стику з покриттям що знову укладається Порушення технології укладання асфальтобетону 2.8 Зсув з розривом покриття Горизонтальний зсув шару зносу Дугоподібні волосяні тріщини у зоні гальмування що значно розкриваються в процесі руйнування На ділянках доріг з частим гальмуванням Недостатнє зчеплення між шарами тонкий шар зносу 2-3 см незадовільний склад асфальтобетону 2.9 Тріщини в місцях осідань Тріщини в конструкції дорожнього одягу обумовлені розтягуючими напруженнями Поздовжні і поперечні тріщини сітки тріщин На підходах до мостів у місцях недостатньої щільності Недостатня несуча здатність ґрунтової основи осідання ґрунтів на підході до мосту 3 Дезінтеграція Розпад матеріалу шару зносу і покриття на шматки 3.1 Лущення Дефекти у вигляді поглиблень на невеликих ділянках шару зносу Утворення неглибоких вибоїв при відшаровуванні шару зносу Незадовільна якість матеріалів розшарування суміші при транспортуванні порушення зв'язку між шарами 3.2 Вибоїни Місцеві руйнування дорожнього покриття у вигляді поглиблень у верхньому шарі Вторинне руйнування покриття після утворення в ньому тріщин Порушення технології укладання і складу суміші старіння асфальтобетону 3.3 Пролами Дефекти у вигляді поглиблень більше ніж у одному шарі в обмеженій зоні Повне руйнування дорожнього одягу з різким скривленням профілю покриття Недостатня несуча здатність Кінець таблиці Н.1 1 2 3 4 5 3.4 Поверхневі вибоїни Руйнування в шарі зносу у вигляді пластин Поверхневі вибоїни невеликого розміру Порушення технології укладання недостатня кількість в'яжучого чи випалене в'язке 4 Руйнування покриття Руйнування покриття без дезінтеграції матеріалів дорожнього одягу 4.1 Виступання бітуму Випотівання органічного в'яжучого Бітум у вигляді плями що виступає на поверхні покриття Порушення складу асфальтобетону надлишок бітуму 4.2 Викришування кам'яного матеріалу Відшаровування шару зносу Винос частини кам'яного матеріалу Недотримання технології укладання шару зносу 4.3 Покриття з відкритою текстурою Застосування покриття з високою пористістю Руйнування покриття при повторних циклах промерзання-відтавання Незадовільні технологія укладання та склад суміші 5. Інші дефекти Дефекти викликані порушенням технології та неправильною експлуатацією 5.1 Руйнування на стику смуг укладання Руйнування шву але не у вигляді тріщини Колієутворення на стику смуг укладання На стику укладання суміжних смуг Незадовільна технологія укладання 5.2 Руйнування крайки покриття Нерівна лінія краю покриття Осідання краю покриття На крайці покриття Відсутність бічного упора недостатня міцність основи 5.3 Руйнування в місцях сполучення з іншою конструкцією Різна реакція неоднакових за несучою здатністю конструкцій дорожніх одягів Утворення виступу На підходах до мостів на переїздах перехрестях Осідання ґрунтової основи недостатнє ущільнення конструкції 5.4 Механічне руйнування Руйнування обумовлене впливом не передбачених машин і устаткування Сліди гусениць руйнування краю покриття снігоприбиральними великовантажними машинами Порушення режиму експлуатації дороги Таблиця Н.2 – Значення поправочних коефіцієнтів Найменування коефіцієнта Можливі відхилення від норми Числове значення коефіцієнта 1 2 3 Кмц – вплив міцності складових шару Матеріал шару однорідний міцний. Руйнувань і зносу немає. 1 00 На покритті окремі рідкі тріщини поперечні поздовжні косі . 0 90 На покритті деформації у вигляді частих тріщин поперечних поздовжніх косих . 0 80 – 0 85 На покритті значні деформації у вигляді сітки тріщин розміром 0 5 – 0 6 м у поперечнику. 0 65 – 0 70 На покритті значні деформації на площі у вигляді густої дрібної сітки тріщин зі сторонами менше 15 – 20 см у поперечнику й осіданнями у місці тріщин зі сторонами не менше 15 – 20 см у поперечнику й осіданнями в місцях тріщин. 0 45 – 0 50 У щебеневому шарі є окремі роздавлені щебінки 5 – 10 % спостерігається внутрішній знос або в шарі щебеню утримується до 10 % дріб'язку розміром менше 2 мм. 0 85 – 0 90 Вміст роздавлених щебінок у шарі становить 15 – 20 % або у шарі присутній дріб'язок менше 2 мм  – 15 – 20 %. 0 65 – 0 70 Вміст роздавлених щебінок у шарі становить 25 – 30 % або у шарі присутній дріб'язок менше 2 мм  – 25 – 30 %. 0 45 – 0 50 Матеріал шару цілком розпався під впливом навантаження. 0 30 Кв – вплив в'яжучого Матеріал повністю оброблений в'яжучим рівномірно що забезпечує міцне зчеплення. 1 00 Брак в'яжучого в шарі на поверхні окремих щебінок світлі плями наявність в шарі необроблених агрегатів . 0 90 Наявність в шарі в достатній кількості в'яжучого досить високої в'язкості або рідкого в'яжучого що не забезпечує належного міцного зчеплення матеріалу. 0 70 – 0 80 Ледь помітні сліди в'яжучого в шарі результат недостатнього дозування . 0 50 – 0 60 Надлишковий вміст в'яжучого в шарі жирна суміш . 0 80 – 0 85 Кт – вплив якості технології Шар щільний міцно зв'язаний рівномірної і достатньої товщини рухливості в шарі немає розподіл в'яжучого у шарі рівномірний. 1 00 Занижена товщина шару в порівнянні з необхідною значне коливання товщини шарів по периметру. Матеріал шару неоднорідний розподіл в'яжучого в шарі нерівномірний. 0 85 – 0 90 Недостатнє ущільнення зв'язних шарів. Шар порівняно легко розбирається за допомогою інструмента брухту лопати . 0 80 Шар пухкий рухливий зв'язність у шарі відсутня недоущільнення або застосування одномірного матеріалу . 0 50 – 0 60 У верхній частині ґрунтової основи є окремі дрібні щебінки у невеликій кількості що підвищує міцність шару. 1 10 – 1 20 Кс – вплив умов служби Шар міцний щільний сухий має достатнє зчеплення. Слідів розмокання матеріалу і вимивання в'яжучого немає. 1 00 Є незначне зволоження матеріалу шару що не викликає поки що його руйнування. 0 90 – 0 95 Кінець таблиці Н.2 1 2 3 Кс – вплив умов служби Є постійні джерела зволоження. Матеріал шару зволожений забруднений помітне вимивання в'яжучого. 0 70 – 0 80 Матеріал шару зволожений сліди розмокання матеріалу. 0 60 – 0 70 Матеріал шару повністю розпався внаслідок зволоження 0 55 – 0 6 Н.9.11 Для правильного призначення заходів щодо осушення земляного полотна при капітальному ремонті дороги особливо важливе встановлення стану існуючих дренажних і водовідвідних споруд. Для підстильного шару слід визначити його товщину якість піску за його гранулометричним складом і коефіцієнтом фільтрації ступенем замулення шару. На підставі цих даних встановлюється придатність і відповідність існуючого дренуючого шару в дорожній конструкції. Детальному обстеженню підлягають споруди що відводять воду з підстильного шару. У випадку якщо відведення води з-під проїжджої частини здійснюється суцільним дренувальним шаром пісок під узбіччями слід піддати тим самим випробуванням що і шар під проїжджою частиною. Якщо відведення води здійснюється дренажними трубами необхідно встановити їхню придатність для подальшої роботи. Потім послідовно обстежують цілісність труб місця стиків вхідні і вихідні отвори труб ступінь їхнього забруднення розміри та якість фільтруючих обсипок. Н.9.12 Обстеженню також підлягає система поверхневого водовідводу існуючої дороги з метою встановлення стану водовідводу і усіх водовідвідних споруд проектування заходів щодо їх капітального ремонту чи влаштування нових споруд. При обстеженні необхідно з'ясувати причини що перешкоджають відведенню води від смуги дороги та з узбіч. При цьому звертають увагу на: а відсутність чи несправність водовідвідних водопропускних споруд і водовідвідних канав; б недостатність поздовжнього ухилу існуючих канав і дна резерву поперечного ухилу проїжджої частини й узбіч загромадження водовідводних споруд наносами заростання травою чи чагарником келійність і інші деформації на проїзній частині й узбіччях; в замулення існуючих дренажних і водозабірних споруд. У результаті обстеження ділянок доріг що проходять на болотах встановлюють стан земляного полотна ґрунту насипу ступеня занурення насипу в торф і його конфігурацію щільність торфів під насипом і поза насипом вологість і ступінь розкладання торфів категорію болота і характер мінерального дна наявність під насипом руху води. Н.10 Оцінка міцності дорожнього одягу за пружним прогином Н.10.1 Для оцінки міцності дорожніх одягів за виміряною величиною пружного прогину застосовують методи статичної і динамічної дії навантаження на конструкцію дорожнього одягу. Для статичного навантаження використовують автомобілі що належать до групи А2. Прогин поверхні покриття вимірюють за допомогою важільних прогиномірів. Для динамічного короткочасного навантаження дорожнього одягу застосовують установки «Дина –ЗМ» УДВО «Універсальне дорожнє вимірювальне обладнання» НТУ та інші прилади показання яких приведені до величин статичних прогинів покриття під дією розрахункового навантаження. Н.10.2 Випробування дорожніх одягів слід виконувати навесні при відтаванні ґрунтів земляного полотна а також влітку й восени коли температура покриття коливається в межах від 10 °С до 25 °С. Температуру покриття вимірюють контактними термометрами на глибині 3 – 5 см від поверхні покриття з періодичністю в одну годину. Вимір пружного прогину при лінійних випробуваннях роблять на зовнішній смузі накату через кожні 50м. На ділянках доріг де деформації покриття пов'язані з недостатньою несучою здатністю основи сітки тріщин колійність виміри слід виконувати в місцях найбільших руйнувань через кожні 10 – 15 м з тим щоб одержати найбільші значення прогину встановити межі слабкої ділянки і накопичити необхідну для статистичної обробки кількість вимірів. Н.10.3 Вимір пружного прогину методом статичного навантаження за допомогою важільного прогиноміра виконують у такий спосіб. Для випробувань дорожнього одягу готують навантажений автомобіль в якого навантаження на заднє колесо і тиск на покриття близькі до розрахункового для автомобілів групи А2. Автомобіль встановлюють на точці виміру і заводять важільний прогиномір між задніми спареними колесами автомобіля так щоб підп'ятник щупа опирався на покриття в центрі між коліс. Після стабілізації положення стрілки індикатора показник за індикатором годинникового типу змінюється не більше 0 01 мм за 10 – 15 с знімають відлік і записують його в журнал. Потім автомобіль від'їжджає вперед на відстань не менш 5 м від точки виміру. Після загасання деформації покриття в такий самий спосіб як зазначено вище знімають повторний відлік за індикатором. Різниця у відліках відповідає величині пружного прогину в точці виміру. Н.10.4 При проведенні випробувань динамічними установками короткочасне навантаження дорожнього одягу створюють за допомогою вантажу що падає. В установці „Дина – ЗМ" для прикладення навантаження на дорожній одяг вантаж скидають на круглий металевий штамп діаметром 33 см. Зусилля на штамп передається через пружину. Величина прогину поверхні покриття вимірюється за допомогою датчика що закріплюється на реперній балці. Опори балки розташовуються за межами чаші прогину що виникає при навантаженні. При вимірюваннях установка ставиться над точкою виміру. Штамп опускають на покриття та вручну встановлюють реперну балку з датчиком. Вантаж піднімається й автоматично зупиняється на заданій висоті. Скидають вантаж і одночасно реєструють величину динамічного прогину покриття. Обробку результатів вимірювання здійснюють на основі кореляційної залежності між динамічним і статичним прогином покриття під дією розрахункового навантаження. Вузол вимірювання міцності УДВО включає ударник який піднімається на певну висоту гідравлічною системою. При вимірюванні ударник скидають на поверхню покриття і за допомогою спеціального датчика отримують сигнал про кінематичні характеристики системи „ударник – дорожній одяг". Обробка сигналу здійснюється автоматично комп'ютером на основі кореляційної залежності між кінематичними характеристиками системи „ударник – дорожній одяг" і статичним прогином покриття під дією розрахункового навантаження. Порядок виконання операцій з визначення загального модуля пружності при використанні установок „Дина – ЗМ" та УДВО наведено в експлуатаційній документації на це обладнання. Н.10.5 Випробування дорожніх одягів методом динамічного навантаження може бути виконане й іншим устаткуванням і приладами що забезпечують вимір прогинів із припустимою похибкою 0 02 мм. У цьому випадку необхідно зробити кореляцію між вимірюваним пружним прогином і отриманим методом статичного навантаження. При цьому слід враховувати що кореляційні коефіцієнти в такій залежності будуть змінюватися для різних конструкцій дорожнього одягу товщин шарів і властивостей ґрунтів земляного полотна тому застосовувати їх можна тільки до аналогічних типів одягів. Н.10.6 Оскільки оцінювання міцності дорожніх одягів при масовому обстеженні доріг не може бути виконане в розрахунковий період необхідно дані випробувань та значень пружного прогину привести до розрахункового стану конструкцій з урахуванням відміних властивостей ґрунту земляного полотна й шарів дорожніх одягів. Час випробування конструкцій на контрольній точці а також на характерній ділянці не збігається з часом коли температура шарів що містять органічне в'яжуче дорівнює розрахункової тобто 10 °С. Тому обмірювані прогини l варто приводити до вирівняного за температурою виду lc: Н.2 де l – виміряний прогин; К0 – температурний коефіцієнт прийнятий за графіком рисунок Н. 1 . Оскільки час проведення лінійних випробувань в окремих місцях характерних ділянок звичайно теж не збігається з часом найбільшої втрати міцності конструкцією в розрахунковий період то результати й цих випробувань також слід приводити до вирівняного виду. Таке коригування здійснюють за допомогою графіка зміни прогину конструкції в часі графік «прогин – час» побудованого за результатами щоденних вимірів прогину на контрольній точці приведених до порівнянного виду щодо температури. Рисунок H.1 – Залежність температурного коефіцієнта К0 від температури Т асфальтобетонного покриття в момент випробування Цифри на кривих – сумарна товщина асфальтобетонних шарів конструкції. Пунктирними кривими показані дані для випробувань під колесом автомобіля суцільними – під жорстким штампом. Приведений до вирівняного виду прогин покриття на характерній ділянці лінійних випробувань обчислюється за залежністю: Н.3 де  – середні значення прогинів покриття за даними вимірювання прогинів відповідно в різних місцях j на довжині характерної ділянки виконаний у і-ий день розрахункового періоду і на контрольній точці в різні дні всього розрахункового періоду приведених до вирівняного виду за температурою ;  – середні квадратичні відхилення прогинів відповідно для характерної ділянки і для контрольної точки; tji tk – коефіцієнти нормованих відхилень значення яких приймають для заданого рівня проектної надійності посиленої конструкції таблиця Н.3 і числа випробувань відповідно на характерній ділянці і на контрольній точці; lki – визначений на контрольній точці прогин у і-й день тобто в день лінійних випробувань на характерній ділянці; і – порядковий номер дня від початку розрахункового періоду; j – порядковий номер місця випробувань на характерній ділянці. Таблиця Ж.3 – Коефіцієнти нормованих відхилень для заданого рівня проектної надійності n-1 Нормоване відхилення t для рівня проектної надійності n-1 Нормоване відхилення t для рівня проектної надійності 0 85 0 90 0 95 0 98 0 99 0 85 0 90 0 95 0 98 0 99 2 1 34 1 89 2 92 4 87 6 96 12 1 08 1 36 1 78 2 23 2 68 3 1 25 1 64 2 35 3 45 4 54 13 1 08 1 35 1 77 2 30 2 65 4 1 19 1 53 2 13 3 02 3 75 14 1 08 1 34 1 76 2 28 2 62 5 1 16 1 48 2 01 2 74 3 36 15 1 07 1 34 1 75 2 27 2 60 6 1 13 1 44 1 94 2 63 3 14 16 1 07 1 34 1 75 2 26 2 58 7 1 12 1 41 1 90 2 54 3 00 17 1 07 1 33 1 74 2 25 2 57 8 1 11 1 40 1 86 2 49 2 90 18 1 07 1 33 1 73 2 24 2 55 9 1 10 1 38 1 83 2 44 2 82 19 1 07 1 33 1 73 2 23 2 54 10 1 10 1 37 1 81 2 40 2 76 20 1 06 1 32 1 72 2 22 2 53 11 1 09 1 36 1 80 2 36 2 72 25 1 06 1 32 1 71 2 19 2 49 Примітка. n – кількість випробувань або вимірювань. Величини l ? і t визначають за загальновідомими методами статистики. Приведені до вирівняного виду фактичні значення модулів пружності дорожнього одягу у МПа : H.4 де Кq – коефіцієнт що залежить від характеру передачі навантаження на покриття: так при випробуванні за допомогою жорсткого штампа Kq = 0 25? а за допомогою спареного колеса і прогиномірів – Kq 1 0; р – тиск на покриття 0 6 МПа; D – діаметр кола еквівалентного сліду колеса 33 см;  – коефіцієнт Пуассона = 0 30 . Якщо дорожні одяги випробувані автомобілями вагові параметри яких значно відрізняються від параметрів навантаження групи А2 то діаметр кола еквівалентного сліду колеса D і тиск на покриття р визначаються за формулами: Н.5 H.6 де Q – навантаження на колесо кгс; рш – тиск повітря в шинах кгс/см2. Н.10.7 Польові випробування дорожніх одягів можуть бути виконані не у розрахунковому році. У такому разі отримані дані не дадуть об'єктивної характеристики стану дорожнього одягу і вимагатимуть відповідного коригування. Коригувати доцільно з урахуванням багаторічних спостережень за зміною вологості ґрунтів земляного полотна з урахуванням того що приблизно 80 % вертикальної деформації конструкції під навантаженням обумовлюється деформаційними характеристиками ґрунтів що підстилають дорожній одяг. На ділянці обстежуваної дороги з різним ґрунтом земляного полотна відриваються шурфи на узбіччі безпосередньо поблизу контрольних точок і відбирають проби ґрунту з-під проїжджої частини для виявлення зміни відносної вологості ґрунту в часі графік «вологість – час» . Зіставляючи графіки «прогин – час» і «вологість – час» визначають відносну вологість W ґрунту земляного полотна на характерній ділянці що відповідає типовому для всього розрахункового періоду стану дорожнього одягу. Отриману вологість W зіставляють з вологістю ґрунтів розрахункового року й у разі розходження коригують результати лінійних випробувань дорожніх одягів. За вологість ґрунту розрахункового року доцільно приймати найбільш ймовірну вологість у розглянутому перспективному періоді; з огляду на різноманіття випадкових факторів що визначають водно-тепловий режим земляного полотна й обмеженість статистичних даних про розподіли вологості ґрунтів за різні періоди різних років експлуатації дороги можна розрахункову відносну вологість Wp зa періоди 5 – 15 років приймати з урахуванням ґрунту земляного полотна за такими даними: супісок легкий 0 76 ± 3 % суглинок пилуватий 0 86 ± 2 5 %. З огляду на вірогідний характер виміру пружного прогину за довжиною дороги яка обстежується а також необхідності оцінювання несучої здатності конструкції з визначеним ступенем надійності слід обробляти вимірювані і приведені до розрахункового стану значення пружного прогину для кожної з виділених за ступенем руйнування ділянок дороги методом математичної статистики. Межі виділених ділянок доріг за даними візуальної оцінки стану конструкції слід уточнити на основі отриманих значень пружного прогину особливо стосовно тих ділянок доріг де руйнування на покритті пов'язані головним чином з недостатньою несучою здатністю дорожнього одягу. Н.10.8 За результатами візуального обстеження й оцінки міцності дорожнього одягу виділяють ділянки дороги що характеризуються визначеним станом покриття і близькими за величиною виміряними прогинами дорожнього одягу. При виділенні характерних ділянок дороги необхідно щоб кількість вимірів була достатньою для надійного оцінювання міцності. На окремих ділянках доріг можуть мати місце окремі локальні руйнування пов'язані наприклад з перезволоженням ґрунтів земляного полотна і неукріплених шарів основи які слід виділяти незалежно від їхньої довжини. Для кожної з виділених характерних ділянок дороги величини lр виписують у єдині статистичні ряди і визначають середнє арифметичне значення lср? середньоквадратичну помилку ?l. Прогин lq що характеризує ділянку дороги з заданою надійністю при даному числі точок n > 12 на ділянці у яких вимірюється прогин визначається із залежності: H.7 де t – коефіцієнт нормованого відхилення що залежить від заданого рівня надійності і числа точок на яких зроблені випробування таблиця Н.3 . За обчисленим значенням прогину lq і параметрами навантаження визначають фактичний модуль пружності одягу за формулою Н.4 . Потім будують епюру міцності дорожнього одягу на яку наносять фактичний модуль пружності Еф і необхідний у залежності від інтенсивності руху в момент випробувань і на перспективу. УДК УКНД Ключові слова: нежорсткий дорожній одяг конструювання дорожнього одягу критерії міцності розрахунок дорожнього одягу. * Шар 13 влаштовується у випадку коли не задовольняються умови щодо морозостійкості. ?? ?? ?? ?? ВБН В.2.3-218-186-2004 ВБН В.2.3-218-186-2004 2 17 ВБН В.2.3-218-186-2004