Проектирование участка автомобильной дороги по топографической карте между заданными точками в Псковской области

1. По карте (рис.4.4) средняя глубина промерзания z_пр(ср) = 1,1 м для условий г. Пскова. По формуле определяю глубину промерзания дорожной конструкции z_пp:

z_пp = z_пр(ср)1,38 = 1,11,38 = 1,5 м.

2. Для глубины промерзания 2 м по номограмме рис. 4.3 по кривой V для слабопучинистых грунтов (супесь легкая крупная) определяем величину морозного пучения для осредненных условий при толщине дорожной одежды 0,63 м:

l_{пуч(ср)2.0} = 2,2 см.

По таблицам и графикам находим коэффициенты:

К_угв = 0,48 (рис.4.1); коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у);

К_пл = 1,0 (табл.4.4); коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего;

К_гр = 1,1 (табл.4.5); коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки;

К_нагр = 1,3 (рис.4.2); коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания;

К_вл = 1,25 (табл.4.6); коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта.

По формуле определяем величину пучения для данной конструкции:

l_пуч = l_пуч(ср)К_угвК_плK_грK_нагрK_вл = 2,20,481,01,11,31,25 = 1,9 см.

Поскольку для данного типа дорожной одежды допустимая величина морозного пучения составляет 4 см, а полученная величина составляет 1,7 см, следовательно, морозного пучения не будет.

4.5 Расчет дорожной одежды

Конструкция № 1

Слой	hсл, см	Есл, МПа				Ев, МПа	Ен, МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	0,20	0,095	0,065	304	208
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	0,25	0,12	0,060	208	120
Щебень необработанный	32	260	0.79	0.46	0.28	140	72
Песок среднезернистый	30	120	0,75	0,60	0,35	72	42
Супесь легкая крупная	-	42	-	-	-	42	-

Конструкция № 2

Слой	hсл, см	Есл, МПа				Ев, МПа	Ен, МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	6	3200	0,125	0,095	0,063	304	224
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	8	2000	0,20	0,096	0,065	224	160
Щебень фракционированный, устроенный по способу заклинки	25	450	0,39	0,31	0,20	160	75
Песок среднезернистый	35	120	0,85	0,625	0,35	75	42
Суглинок легкий	-	42	-	-	-	42	-

Конструкция № 3

Слой	hсл, см	Есл, МПа				Ев, МПа	Ен, МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	0,20	0,095	0,065	304	208
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	0,25	0,104	0,060	208	120
Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим	20	280	1,19	0,54	0,20	120	76
Песок среднезернистый	30	120	0,875	0,63	0,35	76	42
Супесь легкая	-	42	-	-	-	42	-

Конструкция № 4

Слой	hсл, см	Есл, МПа				Ев, МПа	Ен, МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	7	3200	0,175	0,095	0,70	304	224
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	9	2000	0,225	0,112	0,075	224	150
Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	18	600	0,47	0,25	0,13	150	78
Песчано-гравийная смесь, мах размер зерен -20 мм	20	260	0,45	0,30	0,16	78	42
Супесь легкая	-	42	-	-	-	42	-

Конструкция № 5(цементо-бетонное покрытие)

цементобетон Btb=4,4; E = 36000 МПа
чёрный песок	4 см
щебень обработанный цементом	30 см
песок среднезернистый	40 см
грунт - супесь легкая

Конструкция № 6 (остановочная полоса)

Слой	hсл, см	Есл, МПа				Ев, МПа	Ен, МПа
Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	8	600	0,20	0,20	0,155	120	93
Щебень необработанный	15	260	0,375	0,36	0,24	93	62
Песок среднезернистый	20	120	0,5	0,52	0,35	62	42
Супесь легкая крупная	-	42	-	-	-	42	-

Расчет дорожной одежды нежесткого типа (вариант №3).

Таблица

№ слоя	Материал	Толщина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	1200
3	Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим	?	280	280
4	Песок среднезернистый	30	120	120
5	Супесь легкая	-	35	35

Для песчаного слоя Е_н=Е_гр=35 МПа;



0,63·120=76 МПа, он же нижний для щебня.

Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт выполняем сверху вниз.

1) Для асфальтобетона верхнего слоя Е_в=Е_общ.=304 МПа

;

По номограмме ; 0,065·3200=208 МПа

2) Определяем модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя:

;

По номограмме ;

0,060·2000=120 МПа

3)Для определения толщины слоя грунта находим следующие отношения:

;

По номограмме ; h_сл=0,50·40=20 см

Результаты расчёта приведены в таблице:

Таблица 4.5.3.2

Слой	hсл, см	Есл, МПа				Ев, МПа	Ен, МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	0,20	0,095	0,065	304	208
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	10	2000	0,25	0,104	0,060	208	120
Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим	20	280	1,19	0,54	0,20	120	76
Песок среднезернистый	30	120	0,875	0,63	0,35	76	42
Супесь легкая	-	42	-	-	-	42	-

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

После расчёта дорожной одежды необходимо выполнить ряд проверок.

Проверка №1. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

,

ф_н - удельное активное сопротивление сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм ОДН 218.046-01;

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Для определения ф_н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве ее нижнего слоя принимаем грунт (супесь легкая) со следующими характеристиками: Е_осн. = 42 МПа; = 11° и С = 0,003 МПа.

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, в которой значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре 20 C (табл. 3):

По отношениям и при =11° с помощью номограммы (рис. 3.3 [6] ) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,017 МПа Т = 0,0170,6 = 0,0102 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

C_N = 0,003, МПа, сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), принимаемое с учетом повторяемости нагрузки ( табл П.2.6 [6] );

К_д = 1,0;

Z_оп = 68 см;

_ст = 34°;

_ср = 0,002 кг/см³;

0,1 - коэффициент для перевода в МПа;

,

что больше = 1,00 (табл.3.1)

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.

Проверка №2. Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

,

ф_н - удельное активное сопротивление сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм ОДН 218.046-01;

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Для определения ф_н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

Нижнему слою модели присваиваем следующие характеристики: при ; = 28° и с = 0,003 МПа.

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, в которой значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре 20 C (табл. 3):



По отношениям и при =25° с помощью номограммы (рис. 3.3) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,029 МПа => Т = 0,0290,6 = 0,0174 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

C_N = 0,003 МПа;

К_д = 4,0 (нижний слой из укрепленных материалов);

Z_оп = 38 см;

_ст = 28°;

_ср = 0,002 кг/см³;

0,1 - коэффициент для перевода в МПа;

,

что больше = 1,00 (табл.3.1 [6])

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое основания.

Проверка №3. Расчет конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Расчет выполняем в следующем порядке:

а) конструкцию представляем двухслойной моделью, в которой нижний слой - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев.

Модуль упругости нижнего слоя модели определяем по номограмме рис. 3.1:

К верхнему слою относятся все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле:

(модули упругости а/б определяются по табл. П.3.1 [6])

б) по отношениям по номограмме рис. 3.4 определяем = 1,75.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле:

,

- растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку;

К_в - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном, к_в = 0,85;

Р - расчетное давление.

= 1,750,60,85 = 0,8925 МПа.

в) рассчитываем предельное растягивающее напряжение по формуле:

где R_о - нормативное значение предельного сопротивления растяжению при изгибе для расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки. R₀ = 8,00 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл.П.3.1);

k₁ - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

k₂ - то же, под воздействием погодно-климатических факторов k₂ = 0,95 (табл.3.6);

v_R - коэффициент вариации прочности на растяжение v_R =0,10(табл.П.4.1);

t - коэффициент нормативного отклонения t = 1,71(табл.П.4.2).

где N_p - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;

т - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя т = 4,3(табл.П.3.1);

- коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности = 5,9(табл.П.3.1).

г) , что больше, чем .

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Проверка №4. Расчёт на морозоустойчивость.

1. По карте (рис.4.4) средняя глубина промерзания z_пр(ср) = 1,1 м для условий г. Пскова. По формуле определяю глубину промерзания дорожной конструкции z_пp:

z_пp = z_пр(ср)1,38 = 1,11,38 = 1,5 м.

2. Для глубины промерзания 2 м по номограмме рис. 4.3 по кривой V для слабопучинистых грунтов (супесь легкая крупная) определяем величину морозного пучения для осредненных условий при толщине дорожной одежды 0,63 м:

l_{пуч(ср)2.0} = 2,2 см.

По таблицам и графикам находим коэффициенты:

К_угв = 0,50 (рис.4.1); коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у);

К_пл = 1,0 (табл.4.4); коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего;

К_гр = 1,1 (табл.4.5); коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки;

К_нагр = 1,3 (рис.4.2); коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания;

К_вл = 1,25 (табл.4.6); коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта.

По формуле определяем величину пучения для данной конструкции:

l_пуч = l_пуч(ср)К_угвК_плK_грK_нагрK_вл = 2,20,501,01,11,31,25 = 2,0 см.

Поскольку для данного типа дорожной одежды допустимая величина морозного пучения составляет 4 см, а полученная величина составляет 1,7 см, следовательно, морозного пучения не будет.

Расчет дорожной одежды нежесткого типа (вариант №4).

Таблица 4.5.4.1

№ слоя	Материал	Толщина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	7	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	9	2000	1200
3	Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	?	600	600
4	Песчано-гравийная смесь, мах размер зерен -20 мм	20	260	260
5	Супесь легкая	-	42	42

Для слоя ПГС Е_н=Е_гр=42 МПа;

0,30·260=78 МПа, он же нижний для щебня.

Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт выполняем сверху вниз.

1) Для асфальтобетона верхнего слоя Е_в=Е_общ.=304 МПа

;

По номограмме ; 0,070·3200=224 МПа

2) Определяем модуль упругости на поверхности рассчитываемого слоя:

;

По номограмме ;

0,075·2000=150 МПа

Для определения толщины слоя щебня находим следующие отношения:

;

По номограмме ; h_сл=0,45·40=18 см

(минимально допустимая толщина слоя обработанного вяжущим щебня =8 см по [4] ) Результаты расчёта приведены в таблице:

Таблица 4.5.4.2

Слой	hсл, см	Есл, МПа				Ев, МПа	Ен, МПа
Асфальтобетон плотный м/з I марка тип А на БНД 60/90	7	3200	0,175	0,095	0,70	304	224
Асфальтобетон пористый к/з на БНД 60/90	9	2000	0,225	0,112	0,075	224	150
Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	18	600	0,47	0,25	0,13	150	78
Песчано-гравийная смесь, мах размер зерен -20 мм	20	260	0,45	0,30	0,16	78	42
Супесь легкая	-	42	-	-	-	42	-

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

После расчёта дорожной одежды необходимо выполнить ряд проверок.

Проверка №1. Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

,

ф_н - удельное активное сопротивление сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм ОДН 218.046-01;

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Для определения ф_н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве ее нижнего слоя принимаем грунт (супесь легкая) со следующими характеристиками: Е_осн. = 42 МПа; = 11° и С = 0,003 МПа.

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, в которой значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре 20 C (табл. 3):

По отношениям и при =11° с помощью номограммы (рис. 3.3 [6] ) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,017 МПа Т = 0,0170,6 = 0,0102 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

C_N = 0,003, МПа, сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), принимаемое с учетом повторяемости нагрузки ( табл П.2.6 [6] );

К_д = 1,0;

Z_оп = 54 см;

_ст = 34°;

_ср = 0,002 кг/см³;

0,1 - коэффициент для перевода в МПа;

,

что больше = 1,00 (табл.3.1)

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.

Проверка №2. Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

,

ф_н - удельное активное сопротивление сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм ОДН 218.046-01;

р - расчётное давление от колеса на покрытие.

Для определения ф_н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

Нижнему слою модели присваиваем следующие характеристики: при ; = 28° и с = 0,003 МПа.

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле, в которой значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 при расчетной температуре 20 C (табл. 3):

По отношениям и при =25° с помощью номограммы (рис. 3.3) определяем активное удельное напряжение сдвига от единичной нагрузки _н = 0,031 МПа Т = 0,0310,6 = 0,0186 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр. в грунте рабочего слоя определяем по формуле: , где

C_N = 0,003 МПа;

К_д = 4,0 (нижний слой из укрепленных материалов);

Z_оп = 34 см;

_ст = 28°;

_ср = 0,002 кг/см³;

0,1 - коэффициент для перевода в МПа;

,

что больше = 1,00 (табл.3.1 [6])

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в песчаном слое основания.

Проверка №3. Расчет конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Расчет выполняем в следующем порядке:

а) конструкцию представляем двухслойной моделью, в которой нижний слой - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев.

Модуль упругости нижнего слоя модели определяем по номограмме рис. 3.1:

К верхнему слою относятся все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливаем по формуле:

(модули упругости а/б определяются по табл. П.3.1 [6])

б) по отношениям по номограмме рис. 3.4 определяем = 1,69.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле: , где

- растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку;

К_в - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном, к_в = 0,85;

Р - расчетное давление.

= 1,690,60,85 = 0,862 МПа.

в) рассчитываем предельное растягивающее напряжение по формуле:

где R_о - нормативное значение предельного сопротивления растяжению при изгибе для расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки. R₀ = 8,00 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл.П.3.1);

k₁ - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

k₂ - то же, под воздействием погодно-климатических факторов k₂ = 0,95 (табл.3.6);

v_R - коэффициент вариации прочности на растяжение v_R =0,10(табл.П.4.1);

t - коэффициент нормативного отклонения t = 1,71(табл.П.4.2).



где N_p - расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия;

т - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя т = 4,3(табл.П.3.1);

- коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности = 5,9(табл.П.3.1).

г) ,

что больше, чем .

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Проверка №4. Расчёт на морозоустойчивость.

1. По карте (рис.4.4) средняя глубина промерзания z_пр(ср) = 1,1 м для условий г. Пскова. По формуле определяю глубину промерзания дорожной конструкции z_пp:

z_пp = z_пр(ср)1,38 = 1,11,38 = 1,5 м.

2. Для глубины промерзания 2 м по номограмме рис. 4.3 по кривой V для слабопучинистых грунтов (супесь легкая крупная) определяем величину морозного пучения для осредненных условий при толщине дорожной одежды 0,63 м:

l_{пуч(ср)2.0} = 2,2 см.

По таблицам и графикам находим коэффициенты:

К_угв = 0,54 (рис.4.1); коэффициент, учитывающий влияние расчетной глубины залегания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод (Н_у);

К_пл = 1,0 (табл.4.4); коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабочего;

К_гр = 1,1 (табл.4.5); коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта основания насыпи или выемки;

К_нагр = 1,3 (рис.4.2); коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса вышележащей конструкции на грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины промерзания;

К_вл = 1,25 (табл.4.6); коэффициент, зависящий от расчетной влажности грунта.

По формуле определяем величину пучения для данной конструкции:

l_пуч = l_пуч(ср)К_угвК_плK_грK_нагрK_вл = 2,20,541,01,11,31,25 = 2,1 см.

Поскольку для данного типа дорожной одежды допустимая величина морозного пучения составляет 4 см, а полученная величина составляет 1,7 см, следовательно, морозного пучения не будет.

Общий вывод: Все 4 конструкции нежесткой дорожной одежды удовлетворяют требованиям в соответствии с инструкцией по проектированию дорожных одежд нежёсткого типа ([6]).

Расчет дорожной одежды жесткого типа.

Конструкция цементобетонного покрытия

цементобетон Btb=4,4; E = 36000 МПа
чёрный песок	4 см
щебень обработанный цементом	30 см
песок среднезернистый	40 см
грунт - супесь легкая

Рассчитываем монолитное цементобетонное покрытие.

Для сравнения рассчитаем плиты разных толщин 20, 22 и 24 см.

Расчет проводим путем проверки прочности покрытия по формуле:

К_пр - коэффициент прочности, определяемый в зависимости от категории дороги, К_пр=0,94; расчетная прочность бетона на растяжение при изгибе определяем по формуле:

,

В_tb - класс бетона на растяжение при изгибе;

К_н.п. - коэффициент набора прочности со временем, для бетона естественного твердения для районов с умеренным климатом, К_н.п. = 1,2;

К_у - коэффициент усталости бетона при повторном нагружении, определяем по формуле:

дорожный строительный водопропускной материал

,

К_F - коэффициент, учитывающий воздействие попеременного замораживания - оттаивания, равный 0,95;

По первой расчетной схеме напряжения определяются, исходя из решений теории упругости, по следующей аппроксимирующей зависимости, отражающей наличие контакта плиты с основанием:

Q - расчетная нагрузка, кН; Q = 57,5·1,3 = 74,75 кН

К_м - коэффициент, учитывающий влияние места расположения нагрузки, для неармированных элементов 1,5; К_усл - коэффициент, учитывающий условия работы 0,66; К_шт - коэффициент, учитывающий влияние штыревых соединений на условия контактирования плит с основанием при наличии в поперечных швах штырей К_шт = 1

h - толщина плиты;

К_t - коэффициент, учитывающий влияние температурного коробления плит, определяемый по таблице;

R - радиус отпечатка колеса определяем по формуле:

,

р_ш - давление в шинах, принимаемое равным 0,6 МПа;

l_y - упругая характеристика плиты, см по формуле:

Е - модуль упругости бетона;

м - коэффициент Пуассона, м = 0,25;

м₀ - основания, м₀ = 0,2

Е - эквивалентный модуль упругости основания, Е= 150 МПа

Расчёт сведём в таблицу:

Значение h, см	lу, см	Kt	уpt	Kу
20	66,04	0,85	2,22	0,43
22	72,64	0,80	2,05	0,38
24	79,25	0,73	1,96	0,36

Определяем требуемый коэффициент усталости бетона:

, где

N_p - суммарное расчетное число приложений приведенной расчетной нагрузки за расчетный срок службы, N_p =585861;

К_F - коэффициент, учитывающий воздействие попеременного замораживания - оттаивания, равный 0,95;

Вывод: принимаем плиту толщиной 20 см.

проверку на прочность конструкция проходит с запасом.

4.6 Расчет дорожной одежды нежесткого типа для остановочной полосы

Таблица 4.6.1

№ слоя	Материал	Тол-щина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустой-чивости, МПа
1	Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	8	600	1800
2	Щебень необработанный	?	260	260
3	Песок среднезернистый	20	120	120
4	Супесь легкая	-	42	42

Значение нижнего модуля упругости найдём, выполнив расчёт снизу вверх.

Для песчаного слоя Е_н=Е_гр=42 МПа;

0,52·120=62 МПа, он же нижний для щебня.

Для определения модуля упругости на поверхности рассчитываемого слоя расчёт выполняем сверху вниз.

1) Для верхнего слоя черного щебня Е_в=Е_общ.=99 МПа

;

По номограмме ; 0,125·600=75 МПа

2) Для определения толщины слоя щебня находим следующие отношения:

;

По номограмме ; h_сл=0,20·40=8 см

(минимально допустимая толщина слоя необработанного щебня на песчаном основании =15 см по [4] принимаем hсл=15 см)

Результаты расчёта приведены в таблице:

Таблица 4.5.1.2

Слой	hсл, см	Есл, МПа				Ев, МПа	Ен, МПа
Чёрный щебень, устроенный по способу заклинки	8	600	0,20	0,20 (0,165)	0,155 (0,125)	120 (99)	93 (75)
Щебень необработанный	15 (8)	260	0,375 (0,70)	0,36 (0,46)	0,24 (0,23)	93 (75)	62
Песок среднезернистый	20	120	0,5	0,52	0,35	62	42
Супесь легкая крупная	-	42	-	-	-	42	-

Пересчитываем снизу вверх от слоя щебня с исправленной толщиной:

1)

0,36·260=93 МПа, он же нижний для черного щебня.

2)

0,20·600=120 МПа, он же верхний слой конструкции

Выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу с запасом.

4.7 Технико-экономическое сравнение вариантов дорожной одежды

Составляем локальную смету № 9 на каждый вариант дорожной одежды и получаем стоимость 1 м ² для всех пяти вариантов. Для однотипных вариантов сравнение проводиться по показателю стоимости. Чем меньше стоимость, тем более экономически эффективным считается вариант дорожной одежды. Первые четыре варианта - нежесткая дорожная одежда, т.е можем выбрать из них один вариант с наименьшей стоимостью 1м ². Это будет третий вариант дорожной одежды со стоимостью 1880,78 руб/ м ².

Далее необходимо сравнить выбранный вариант нежесткой дорожной одежды (вариант №3) с вариантом жесткой дорожной одежды (вариант №5). Разнотипные варианты дорожных одежд (например, с цементобетонными и асфальтобетонными покрытиями ) сравнивают между собой по величине суммарных дисконтированных затрат с учетом влияния фактора времени по формуле:

,

- сметная стоимость строительства i-го варианта дорожной одежды;

- стоимость ремонта i-го варианта дорожной одежды в t-м году.

Период сравнения принимается по сроку службы до первого капитального ремонта для наиболее долговечного варианта.

Наиболее экономически эффективным считается тот вариант, у которого величина суммарных дисконтированных затрат будет наименьшей.

Табл. 4.7.1

№ п/п	Наименование показателей	Ед. измер.	варианты дор. одежды
			асфальто-бетонный	цементо-бетонный
1	стоимость дорожной одежды	руб/м2	1880,78	2010,06
2	стоимость кап.ремонта	%	40,0	33,0
		руб/м2	752,31	663,32
3	стоимость текущего ремонта	%	2,4	2,4
		руб/м2	45,14	48,24
4	срок проведения кап. ремонта	год	15	25
5		руб/м2	2364,35	2424,86

Примечание:

- исходные данные в ценах 2008 г

- текущий ремонт дороги проводиться ежегодно, кроме того периода, когда выполняются капитальные ремонты.

Локальная смета № 5, вариант

		д/о 1				Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб -	104806,0				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -	1,97				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ	ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
					единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 30 см	100 м3	161,89	8880,93	1437,7
		7195*7,5*0,3=	16189	м3
2	27-04-016-4	устройство прослойки из нетканого синтетического материала (НСМ) (сплошного)	1000м2	54,0	745,82	40,2
3	27-04-009-2, 27-04-009-3, 27-04-009-4	устройство основания толщиной 32 см из щебня М-400 фр. 40-70 мм	1000 м2	54,0	42177,82	2276,0
	27-04-009-5	7195*7,5=	53962,5	м2
4	27-06-020-6 27-06-021-6	устройство нижнего слоя покрытия толщиной 10 см из пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси	1000 м2	54,0	107548,36	5803,6
		44590,84+12*5246,46=	107548,36	руб
5	27-06-020-1	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 8 см из плотной мелкозернистой а/б смеси	1000 м2	54,0	106619,05	5753,4
		54731,93+8*6485,89=	106619,05	руб
6		Итого прямые затраты (сумма)	тыс.руб.	-	-	15311,0
7		Накладные расходы 14,2%	тыс.руб.	-	-	2174,2
8		Итого сметная себестоимость	тыс.руб.	-	-	17485,1
9		Сметная прибыль 8%	тыс.руб.	-	-	1398,8
10		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г	тыс.руб.	-	-	18884,0
11		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)	тыс.руб.	-	-	104806,0

		Локальная смета № 5, вариант д/о 2				Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб. -	106347,6				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб.	1,97				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ	ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
					единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 35 см	100 м3	188,87	8880,93	1677,3
		7195*7,5*0,35=	18887	м3
2	27-04-016-4	устройство прослойки из нетканого синтетического материала (НСМ) (сплошного)	1000м2	54,0	745,82	40,2
3	27-04-007-2, 27-04-007-3, 27-04-007-4	устройство основания толщиной 25 см из щебня М-400 фр. 40-70 мм	1000 м2	54,0	41910,96	2261,6
	27-04-010-1	7195*7,5=	53962,5	м2
4	27-06-020-6 27-06-021-6	устройство нижнего слоя покрытия толщиной 10 см из пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси	1000 м2	54,0	107548,36	5803,6
		44590,84+12*5246,46=	107548,36	руб
5	27-06-020-1	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 8 см из плотной мелкозернистой а/б смеси	1000 м2	54,0	106619,05	5753,4
		54731,93+8*6485,89=	106619,05	руб
6		Итого прямые затраты (сумма)	тыс.руб.	-	-	15536,2
7		Накладные расходы 14,2%	тыс.руб.	-	-	2206,1
8		Итого сметная себестоимость	тыс.руб.	-	-	17742,3
9		Сметная прибыль 8%	тыс.руб.	-	-	1419,4
10		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г	тыс.руб.	-	-	19161,7
11		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)	тыс.руб.	-	-	106347,6

		Локальная смета № 5, вариант д/о 3				Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб. -	101491,3				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -	1,88				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ	ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
					единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 30 см	100 м3	161,89	8880,93	1437,7
		7195*7,5*0,30=	16189	м3
2	27-01-002-1	устройство основания толщиной 25 см из грунта (с применением автогрейдера), укрепленного жидким органическим вяжущим вяжущим	1000 м2	54,0	33950,15	1832,0
		7195*7,5=	53962,5	м2
3	27-06-020-6 27-06-021-6	устройство нижнего слоя покрытия толщиной 10 см из пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси	1000 м2	54,0	107548,36	5803,6
		44590,84+12*5246,46=	107548,36	руб
4	27-06-020-1	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 8 см из плотной мелкозернистой а/б смеси	1000 м2	54,0	106619,05	5753,4
		54731,93+8*6485,89=	106619,05	руб
5		Итого прямые затраты (сумма)	тыс.руб.	-	-	14826,8
6		Накладные расходы 14,2 %	тыс.руб.	-	-	2105,4
7		Итого сметная себестоимость	тыс.руб.	-	-	16932,2
8		Сметная прибыль 8%	тыс.руб.	-	-	1354,6
9		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г	тыс.руб.	-	-	18286,7
10		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)	тыс.руб.	-	-	101491,3

		Локальная смета № 5, вариант д.о. 4					Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб. -	127983,0				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -	2,37				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ	ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
					единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-003-2	устройство подстилающего слоя из ПГС толщиной 20 см	1000 м2	54,0	26907,78	1452,0
	27-04-003-3	7195*7,5=	53963	м2
2	27-06-018-3	устройство основания толщиной 18 см из черного щебня методом заклинки	1000 м2	54,0	128868,9	6954,1
		7195*7,5=	53962,5	м2
3	27-06-020-6 27-06-021-6	устройство нижнего слоя покрытия толщиной 9 см из пористой крупнозернистой асфальтобетонной смеси	1000 м2	54,0	97055,44	5237,4
		44590,84+10*5246,46=	97055,44	руб
4	27-06-020-1	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 7 см из плотной мелкозернистой а/б смеси	1000 м2	54,0	93647,27	5053,4
		54731,93+6*6485,89=	93647,27	руб
5		Итого прямые затраты (сумма)	тыс.руб.	-	-	18696,9
6		Накладные расходы (5)*0,142	тыс.руб.	-	-	2655,0
7		Итого сметная себестоимость (6)+(5)	тыс.руб.	-	-	21351,9
8		Сметная прибыль (7)*0,08	тыс.руб.	-	-	1708,1
9		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г	тыс.руб.	-	-	23060,0
10		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)	тыс.руб.	-	-	127983,0

		Локальная смета № 5, вариант д.о. 5				Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб. -	108468,1				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -	2,01				В	7,5
							площадь	53962,5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ	ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
					единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 30 см	100 м3	161,9	8880,93	1437,7
		7195*7,5*0,30=	16189	м3
2	27-04-015-3	устройство основания толщиной 30 см из фракционного щебня , укрепленного пескоцементной смесью	1000 м2	54,0	67827,78	3660,2
		7195*7,5=	53962,5	м2
3	27-04-001-1	Выравнивающий слой покрытия толщиной 4 см из черного песка	100 м3	21,6	8880,93	191,7
		7195*7,5*0,04=	2158,5	м3
4	27-06-002-2	устройство верхнего слоя покрытия толщиной 20 см из монолитного ц/б М500	1000 м2	54,0	195625,04	10556,4
5		Итого прямые затраты (сумма)	тыс.руб.	-	-	15846,0
6		Накладные расходы 14,2%	тыс.руб.	-	-	2250,1
7		Итого сметная себестоимость	тыс.руб.	-	-	18096,1
8		Сметная прибыль 8%	тыс.руб.	-	-	1447,7
9		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г	тыс.руб.	-	-	19543,8
10		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)	тыс.руб.	-	-	108468,1

		Локальная смета № 9, остановочная полоса			Форма 4
		на строительство дорожной одежды
составлено в ценах 2000 г./2008 г.
сметная стоимость, тыс. руб -	69742.4				Lтрассы	7195
Показатели: стоимость 1 м.кв., тыс. руб. -	0.233	/	1.292		В	7.5
							площадь	53962.5
№ п/п	№ ФЕР	наименование работ	ед.изм.	кол-во ед.изм.	стоимость
					единицы, руб	всего, тыс. руб
1	27-04-001-1	устройство песчаного подстилающего слоя толщиной 20 см	100 м3	107.93	8880.93	958.5
		7195*7,5*0,2=	10793	м3
3	27-04-009-2, 27-04-009-3, 27-04-009-4, 27-04-009-5	устройство основания толщиной 15 см из щебня М-400 фр. 40-70 мм	1000 м2	54.0	42177.82	2276.0
3	27-06-018-3	устройство основания толщиной 18 см из черного щебня методом заклинки	1000 м2	54.0	128868.9	6954.1
6		Итого прямые затраты (сумма)	тыс.руб.	-	-	10188.6
7		Накладные расходы (6)*0,142	тыс.руб.	-	-	1446.8
8		Итого сметная себестоимость (6)+(7)	тыс.руб.	-	-	11635.4
9		Сметная прибыль (8)*0,08	тыс.руб.	-	-	930.8
10		Всего сметная стоимость в ценах 2000 г (9)+(8)	тыс.руб.	-	-	12566.2
11		Всего сметная стоимость в ценах 2007 г. (J=5,55)	тыс.руб.	-	-	69742.4

Глава 5. Дорожно-строительные материалы

Конструкция дорожной одежды.

В результате технико-экономического сравнения вариантов дорожных одежд, наиболее выгоден следующий вариант дорожной одежды:

№ слоя	Материал	Толщина, см	Модуль упругости на расчет по доп. упругому прогибу, МПа	Модуль упругости на расчет по условиям сдвигоустойчивости, МПа
1	Асфальтобетон плотный мелкозернистый I марка тип А на БНД 60/90	8	3200	1800
2	Асфальтобетон пористый крупнозернистый на БНД 60/90	10	2000	1200
3	Грунт, укрепленный жидким органическим вяжущим	20	280	280
4	Песок среднезернистый	30	120	120
5	Супесь легкая	-	42	42

Данные дорожно-строительные материалы дорожной одежды поставляются следующими поставщиками:

1. Асфальтобетон горячий плотный на битуме БНД 60/90, типа «А» 1 марки - автотранспортом на трассу с прирельсового АБЗ (средняя дальность возки 20 км);

2. Асфальтобетон горячий, пористый, крупнозернистый на битуме БНД 60/90, 1 марки - автотранспортом на трассу с прирельсового АБЗ (средняя дальность возки 20 км);

3. Песок средней крупности - из карьера автотранспортом на АБЗ (средняя дальность возки 12 км), автотранспортом на трассу (средняя дальность возки 14 км);

4. Грунт - из карьера автотранспортом на трассу (средняя дальность возки 13 км)

5. Щебень - из карьера автотранспортом на трассу (средняя дальность возки 15 км)

5.1 Имеющиеся дорожно-строительные материалы и их свойства (применительно к действующим ГОСТ, СНИП)

Асфальтобетонная смесь -- рационально подобранная смесь минеральных материалов [щебня (гравия) и песка с минеральным порошком или без него] с битумом, взятых в определенных соотношениях и перемешанных в нагретом состоянии.

Все материалы соответствуют требованиям стандарта ГОСТ 9128-97 Смеси асфальтобетонные дорожные, аэродромные и асфальтобетон.

1. Асфальтобетон горячий плотный на битуме БНД 60/90, типа «А» 1 марки.

Смеси должны приготавливаться в соответствии с требованиями настоящего стандарта ( ГОСТ 9128-97 ) по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке предприятием-изготовителем.

Зерновой состав минеральной части смеси должен соответствовать следующим требованиям:

Показатели физико-механических свойств плотных а/б из горячих смесей типа «А» марки 1, применяемых во второй дорожно-климатической зоне, должны соответствовать следующим требованиям:

· Предел прочности при сжатии при температуре 50°С, МПа, не менее…1,0;

· предел прочности при сжатии при температуре 20°С, МПа, не менее …2,5;

· предел прочности при сжатии при температуре 0°С, МПа, не менее…11,0;

· водостойкость %, не менее…0,90;

Водонасыщение плотных а/б типа «А» 1 марки из горячих смесей должно соответствовать следующим требованиям:

· значение для образцов, отформованных из смесей, в % по объему…от 2,0 до 5,0;

· значение для вырубок и кернов готового покрытия, в % по объему, не более…5,0;

Пористость минеральной части а/б типа «А» 1 марки из горячих смесей, должна быть, %, не более…19;

Смеси должны быть однородными. Однородность горячих смесей оценивают коэффициентом вариации предела прочности при сжатии при температуре 50°С:

Значение коэффициента вариации для смесей 1 марки…0,16;

2. Асфальтобетон горячий, пористый, крупнозернистый на битуме БНД 60/90, 1 марки.

Зерновой состав минеральной части, в % по массе :

Вид асфальтобетона	Размер зерен, мм, мельче
	5,0	0,63	0,071
Пористые	От 40 до 60	От 10 до 60	От 6 до 8

Показатели физико-механических свойств пористых а/б должны соответствовать следующим требованиям:

· Предел прочности при сжатии при температуре 50°С, МПа, не менее…0,7;

· Водостойкость, не менее…0,7;

· Водостойкость при длительном водонасыщении, не менее…0,6;

· Водонасыщение, % по объему для пористых а/б…Св. 5,0 до 10,0.

Значение коэффициента вариации…0,16.

4. Минеральный порошок.

Минеральный порошок, входящий в состав смесей и асфальтобетонов, должен отвечать требованиям ГОСТ 16557-78 « Порошок минеральный для асфальтобетонных смесей ».

Минеральный порошок должен соответствовать требованиям:

Наименование показателей	Нормы для порошка
	Активированного
Зерновой состав, % по массе, не менее: Мельче 0,071 мм Пористость, % по объему, не более Набухание образцов из смеси порошка с битумом, % по объему , не более: При содержании глинистых примесей в порошке не более 5% Показатель битумоемкости, г, не более: Влажность, % по массе, не более	80 30 1,5 50 0,5

5. Песок средней крупности.

Материал соответствуют требованиям стандарта ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ».

Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности, указанным в таблице:

Группа песка	Модуль крупности Мк
Средней крупности	» 2,0 » 2,5

Полный остаток песка на сите с сеткой № 063 должен соответствовать значениям, указанным в таблице:

В процентах по массе

Группа песка	Полный остаток на сите № 063
Средней крупности	» 30 » 45
Примечание - По согласованию предприятия-изготовителя с потребителем в песке класса II допускается отклонение полного остатка на сите № 063 от вышеуказанных, но не более чем на ±5 %.

Содержание зерен крупностью св. 10, 5 и менее 0,16 мм не должно превышать значений, указанных в таблице:

В процентах по массе, не более

Класс и группа песка	Содержание зерен крупностью
	Св. 10 мм	Св. 5 мм	Менее 0,15 мм
I класс
Повышенной крупности, крупный и средний	0,5	5	5

Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках не должно превышать значений, указанных в таблице:

В процентах по массе, не более

Класс и группа песка	Содержание пылевидных и глинистых частиц	Содержание глины в комках
	в песке природном	в песке из отсевов дробления	в песке природном	в песке из отсевов дробления
Повышенной крупности, крупный и средний	2	3	0,25	0,35

6. Грунт (укрепленный)

Материал соответствует требованиям стандарта ГОСТ 30491-97. Смеси органоминеральные и грунты, укрепленные органическими вяжущими для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия.

Смеси и укрепленные грунты классифицируются в зависимости от наибольшего размера зерен применяемых минеральных материалов. Данная смесь будет относится к песчаной с зернами размером до 5 мм. Зерновой состав минеральной части песчаных смесей и укрепленных грунтов должен содержать зерна размером менее 5 мм не менее 95% по массе, в том числе менее 0,63 мм - от 30 до 70%; менее 0,071 мм - от 10 до 22%.

Смеси и укрепленные грунты в зависимости от значения суммарной удельной эффективной активности естественных радионуклидов А_эфф в применяемых материалах и грунтах используют для строительства дорог и аэродромов:

без ограничений - при А_эфф до 740 Бк/кг;

вне населенных пунктов и зон перспективной застройки - при А_эфф св. 740 до 1500 Бк/кг.

При необходимости в национальных нормах, действующих на территории государства, величина удельной эффективной активности естественных радионуклидов может быть изменена в пределах норм, указанных выше.

Для приготовления смесей и укрепленных грунтов применяют грунты и следующие материалы:

- щебень;

- гравий;

- песок;

- щебеночно-гравийно-песчаные смеси;

- шлаковые щебеночно-песчаные смеси;

- гравийно-песчаные смеси;

- минеральные порошки.

Для приготовления укрепленных грунтов применяют крупнообломочные, песчаные и глинистые грунты с числом пластичности не более 22 по ГОСТ 25100, в том числе супесей и суглинков с числом пластичности:

-до 12 при условии введения добавок извести, цемента, золы-уноса или песка из отсевов дробления карбонатных горных пород при строительстве в I-III дорожно-климатических зонах и без введения добавок в IV-V дорожно-климатических зонах;

-от 12 до 17 и глины с числом пластичности до 22 при условии введения добавок извести, цемента, золы-уноса и песка из отсевов дробления карбонатных горных пород или природного крупнозернистого песка.

Содержание комков глины размером более 5 мм в измельченном, подготовленном к обработке жидкими органическими вяжущими грунте не должно быть более 25% по массе, в том числе комков глины размером более 10 мм - более 10% по массе.

В случае применения материалов и грунтов с показателями качества ниже требований, приведенных выше, должно быть проведено их исследование в специализированных лабораториях научно-исследовательских институтов для подтверждения возможности и технико-экономической целесообразности получения смесей и укрепленных грунтов с нормируемыми показателями качества.

Требования к вяжущем материалам и активным добавкам:

В качестве органических вяжущих для приготовления смесей и укрепленных грунтов применяют битумы нефтяные дорожные жидкие по ГОСТ 11955; эмульсии битумные дорожные по ГОСТ 18659.

Допускается применение других органических вяжущих, удовлетворяющих требованиям действующих нормативных документов и обеспечивающих получение смесей и укрепленных грунтов в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Для приготовления смесей применяют также битумы нефтяные дорожные вязкие по ГОСТ 22245.

Для устройства оснований не допускается использование жидких битумов без активных добавок.

В качестве активных добавок к битуму применяют поверхностно-активные вещества (ПАВ) или продукты, содержащие ПАВ и удовлетворяющие требованиям действующих нормативных документов.

Вода для приготовления смесей и укрепленных грунтов должна соответствовать ГОСТ 23732.

7. Битум.

Битум нефтяной дорожный жидкий.

Материал соответствует требованиям стандарта ГОСТ 11955-82 Битумы нефтяные дорожные жидкие.

По скорости формирования структуры жидкие битумы назначаются: густеющие со средней скоростью, получаемые разжижением вязких дорожных битумов жидкими нефтепродуктами (СГ) и предназначенные для строительства капитальных и облегченных дорожных покрытий, а также для устройства их оснований во всех дорожно-климатических зонах страны;

В зависимости от класса и вязкости устанавливается марка жидких битумов:

Наименование показателя	Норма для марки
	СГ 70/130
	ОКП 02 5611 0203
1. Условная вязкость по вискозиметру с отверстием 5 мм при 60С,	71-130
2. Количество испарившегося разжижителя, %, не менее	8
3. Температура размягчения остатка после определения количества испарившегося разжижителя, С, не ниже	39
4. Температура вспышки, определяемая в открытом тигле, С, не ниже	50
5. Испытание на сцепление с мрамором или с песком	Выдерживает в соответствии с контрольным образцом № 2

Для получения разжиженных битумов используют вязкие дорожные битумы по ГОСТ 22245-90 с глубиной проникания иглы не более 90.

Фракционный состав нефтепродуктов, применяемых в качестве разжижителей:

СГ

Температура начала кипения, С, не ниже 145

50 % перегоняется при температуре, С, не выше 215

96 % перегоняется при температуре, С, не выше 300

Битум нефтяной дорожный вязкий.

Материал соответствует требованиям стандарта ГОСТ 22245-90 Битумы нефтяные дорожные вязкие.

Вязкие нефтяные дорожные битумы изготовляют окислением продуктов прямой перегонки нефти и селективного разделения нефтепродуктов (асфальтов деасфальтизации, экстрактов селективной очистки), а также компаундированием указанных окисленных и неокисленных продуктов или в виде остатка прямой перегонки нефти в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке. Допускается использовать крекинг-остаток в качестве компонента сырья окисления.

В зависимости от глубины проникания иглы при 25°С назначается марка битума: БНД 60/90.

По физико-химическим показателям битумы должны соответствовать нормам:

Наименование показателя	Норма для битума марки	Метод испытания
	БНД 60/90
	ОКП 0256120112
1. Глубина проникания иглы, 0,1 мм:		По ГОСТ 11501
при 25 °С	61-90
при 0 °С, не менее	20
2. Температура размягчения по кольцу и шару, °С, не ниже	47	По ГОСТ 11506
3. Растяжимость, см, не менее		По ГОСТ 11505
при 25 °С	55
при 0 °С	3,5
4. Температура хрупкости, °С, не выше	-15	По ГОСТ 11507 с дополнением по п. 3.2
5. Температура вспышки, °С, не ниже	230	По ГОСТ 4333
6. Изменение температуры размягчения после прогрева, °С, не более	5	По ГОСТ 18180 По ГОСТ 11506 с дополнением по п. 3.3
7. Индекс пенетрации	от -1 до +1	По приложению 2

8. Щебень (гравий). Щебень из плотных горных пород, входящий в состав смесей, по зерновому составу, прочности, содержанию пылевидных и глинистых частиц, содержанию глины в комках должны соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93 «Щебень из естественного камня для строительных работ ».

Согласно требованиям ГОСТ 8267-93 :

Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня св. 10 до 20 мм, должны соответствовать следующим требованиям :

Для верхнего слоя а/б покрытия ( щебень фракции 10-20 мм)

Диаметр отверстий контрольных сит, мм	10	15	20	25
Полные остатки на ситах, % по массе	От 90 до 100	От 30 до 80	До 10	До 0,5

Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня от 10 до 15 мм и

Св. 15 до 20 мм должны быть:

От 85 до 100 % на сите с размерами отверстий 10 мм;

до 15 % …………………………………………..20 мм;

до 0,75 %…………………………………………25 мм.

Форму зерен щебня характеризуют содержанием пластинчатой ( лещадной) и игловатой формы.

Щебень для смесей типа «А» в зависимости от содержания зерен пластинчатой и игловатой формы подразделяют:

Группа щебня……1;

Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы до 15 включительно;

Прочность щебня характеризуют маркой, определяемой по дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре.

Щебень, предназначенный для строительства автомобильных дорог, характеризуют маркой по истираемости в полочном барабане.

Марка по дробимости щебня из изверженных пород	Потеря массы при испытании щебня , %
	из интрузивных пород	из эффузивных пород
Для верхнего слоя а/б смеси 1200	До 12 включительно	До 9 включительно

Марка по истираемости гранитного щебня для верхнего слоя а/б покрытия должна соответствовать требованиям :

марка по истираемости ……И-1;

потеря массы при испытании, %……до 25;

Марка по истираемости щебня и гравия	Потеря массы при испытании, %
	щебня	гравия
И1	До 25 включительно	До 20 включительно
И2	Св. 25 до 35	Св. 20 до 30
И3	" 35 " 45	" 30 " 40
И4	" 45 " 60	" 40 " 50

Содержание зерен слабых пород в щебне в зависимости от вида горной породы и марки по дробимости не должно быть более:

Вид породы и марка по дробимости щебня	Содержание зерен слабых пород, в % по массе
Щебень из изверженных метаморфических горных пород марок: 1200 600	5 10

Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потери в процентах по массе щебня не превышают установленных значений:

Вид испытания	Марка по морозостойкости щебня
	для верхнего слоя а/б покрытия F 50	для нижних слоев а/б покрытия F 15
Замораживание-оттаивание: Число циклов Потеря массы после испытания, % не более	50 5	15 10

Содержание пылевидных и глинистых частиц (размером менее 0,05 мм) в щебне в зависимости от вида горной породы и марки по дробимости должно соответствовать:

щебень из изверженных пород марок св. 800 и 600 - содержание пылевидных и глинистых частиц, в % по массе……1;

щебень из осадочных пород марки 400 - содержание пылевидных и глинистых частиц, в % по массе……3;

Содержание глины в комках в щебне из изверженных, осадочных пород марок 400 и выше, в % по массе не должно быть более……0,25.

5.2 Расчет состава смеси плотного мелкозернистого асфальтобетона (I марка тип А на БНД 60/90).

Подбор состава асфальтобетона начинаем с определения количества щебня. При этом исходим из того, что в 100% щебня содержится 98,9% частиц крупнее 5 мм, а в минеральной части асфальтобетона типа А должно содержаться таких частиц от 50 до 60%.

Приняв за необходимое количество 56,0% частиц крупнее 5 мм, составляем пропорцию:

100 - 98.9 % скорректированное по расчету значение =45,5%

Х - 56,0

Определяем содержание каждой фракции щебня в смеси минеральных материалов, исходя из того, что содержание щебня в этой смеси равно 58,1%:

сито с отверстиями 20 мм - %;

сито с отверстиями 15 мм - %;