Для автомобильных дорог с многополосной проезжей частью дорожную одежду для всех полос движения рассчитывают на одинаковую наибольшую расчетную нагрузку.
8.8 Дорожные одежды рассчитывают по трем условиям, обеспечивающим требуемый уровень надежности и долговечности конструкции: по прочности, морозоустойчивости и осушению.
При расчете дорожных одежд на прочность используют расчетные значения прочностных и деформационных характеристик материалов и грунта конструктивных слоев.
За расчетные значения деформационных характеристик (модулей упругости) принимают их табличные нормативные значения (среднеарифметические), установленные по результатам многочисленных испытаний материалов.
За расчетные значения прочностных характеристик (сцепление, угол внутреннего трения, растяжения при изгибе) принимают их табличные нормативные значения, полученные в результате многочисленных испытаний, с учетом коэффициента нормированного отклонения, принимаемого в зависимости от требуемого уровня надежности.
8.9 Для нежестких дорожных одежд капитального и облегченного типов расчет на прочность выполняют по трем критериям прочности:
по допустимому общему упругому прогибу конструкции;
по допустимым напряжениям при изгибе монолитных слоев дорожной одежды (расчет на растяжение при изгибе);
по допустимым сдвигающим напряжениям в грунте и слабосвязных дополнительных слоях основания (расчет по сдвигу).
Конструкции дорожных одежд низшего типа назначают по региональным типовым решениям, разрабатываемым на основе практического опыта.
8.10 Расчет на прочность покрытий из монолитного цементобетона проводят с учетом величины и повторяемости суммарных напряжений от нагрузок автомобилей и температуры с учетом требований ГОСТ 27751.
Расчет жестких дорожных одежд на прочность должен включать расчет монолитного покрытия и расчет основания.
8.11 Расчет на прочность основания жестких дорожных одежд с монолитными и сборными покрытиями производят по условию предельного равновесия при сдвиге в дополнительных слоях основания и в земляном полотне.
8.12 Расчет асфальтобетонных покрытий на бетонных основаниях производят по двум условиям:
трещиностойкости асфальтобетонного покрытия в наиболее холодный месяц зимы;
прочности - предельной сопротивляемости покрытия и основания воздействию многократно повторяющихся нагрузок от автотранспортных средств.
Прочность асфальтобетонного покрытия на цементобетонном основании рассчитывают для наиболее неблагоприятного периода года - жарких летних месяцев, когда модуль упругости асфальтобетона минимален.
8.13 Расчет на морозоустойчивость как жестких дорожных одежд, так и нежестких проводят для неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях. Расчет выполняют путем определения (расчета) величины ожидаемого пучения грунта рабочего слоя земляного полотна и сравнения ее с допускаемой для данной конструкции величиной.
8.14 Расчет на осушение должен предусматривать определение толщины дренирующего слоя при заданном коэффициенте фильтрации материала слоя.
Расчет должен выполняться по принципу поглощения или по принципу полного осушения.
8.15 Покрытия должны иметь устойчивые во времени ровность и шероховатость поверхности, необходимые для обеспечения расчетных скоростей и безопасности движения. Значения глубин впадин шероховатости по апробированному методу "песчаное пятно", определяемые прибором типа КП-1319, должны соответствовать указанным в таблице 8.4.
Таблица 8.4
Материал верхнего слоя покрытия | Минимальная средняя глубина впадин шероховатости, мм |
Асфальтобетон | 1,0 |
Поверхностная обработка | 1,2 |
Цементобетон | 0,5 |
в зависимости от геометрических параметров макрошероховатости, учитывающих форму и очертание выступов частиц каменного материала и их взаимное расположение в верхнем слое дорожной одежды. Дорожные покрытия по типу шероховатости классифицируют в соответствии с таблицей 8.4а.
Таблица 8.4а
Типы шероховатых поверхностей | Класс шероховатости дорожного покрытия | Рекомендуемая максимальная высота выступов R, мм, не более |
Нешероховатые (гладкие) | I | 0,7-1,0 |
Шероховатые | II | 1,0-1,5 |
Среднешероховатые | III | 1,2-2,5 |
Крупношероховатые | IV | 2,5-4,5 |
Примечание - Шероховатость покрытий оценивается методом "песчаного пятна" [3]. | ||
Для вновь строящихся или реконструируемых дорог категорий I-III целесообразно устройство дорожных покрытий с крупношероховатой поверхностью, соответствующей классу IV.
8.16 Шероховатые покрытия с применением каменных материалов, устойчивых против шлифуемости под воздействием движения, предусматривают для достижения стабильных во времени высоких значений коэффициентов сцепления шин автомобилей с поверхностью проезжей части.
Требуемые значения коэффициентов сцепления в зависимости от особенностей их участков и условий движения при увлажненной поверхности покрытий приведены в таблице 8.5.
Таблица 8.5
Условия движения | Характеристика участков дорог | Коэффициент сцепления |
Легкие | Участки прямые или на кривых радиусами 1000 м и более, горизонтальные или с продольными уклонами не более 30‰, с элементами поперечного профиля, соответствующими нормами таблицы 5.12, с укрепленными обочинами, без пересечений в одном уровне, при коэффициенте загрузки не более 0,3 | 0,45 |
Затрудненные | Участки на кривых в плане радиусами от 250 до 1000 м, на спусках и подъемах с уклонами от 30‰ до 60‰, участки в зонах сужений проезжей части (при реконструкции), а также участки дорог, отнесенные к легким условиям движения, при коэффициенте загрузки в пределах 0,3-0,5 | 0,50 |
Опасные | Участки с видимостью менее расчетной; подъемы и спуски с уклонами, превышающими расчетные; зоны пересечений в одном уровне, а также участки, отнесенные к легким и затрудненным условиям, при коэффициенте загрузки свыше 0,5 | 0,60 |
Примечание - Коэффициенты сцепления установлены динамометрическим прицепным прибором ПКРС-2 (ГОСТ 30413) без учета их снижения в процессе эксплуатации дороги. При использовании других приборов (в частности, портативных) их показания должны быть приведены к показаниям прибора ПКРС-2. | ||
Указанные в таблице 8.5 значения коэффициентов сцепления обеспечивают:
устройством шероховатой поверхности способом поверхностной обработки или втапливанием щебня марки по прочности не ниже 1000;
устройством покрытий из щебеночно-мастичных асфальтобетонных смесей и смесей типов А и Г с использованием щебня марки по прочности не ниже 1000 и дробленого песка изверженных горных пород;
специальной отделкой поверхности цементобетонных покрытий.
8.17 Крупношероховатые поверхности с высотой выступов 10-12 мм, получаемые путем поверхностной обработки с применением щебня размером 25-35 мм, рекомендуется предусматривать для устройства поперечных ("шумовых") полос на подходах (на расстоянии 250-300 м) к опасным участкам дорог. Ширину поперечных полос принимают 5-7 м, расстояние между полосами - от 30 м в начале до 10-15 м в конце. В промежутках между полосами покрытие должно иметь шероховатую поверхность с параметрами, соответствующими опасным условиям движения (по таблице 8.5).
8.18 Ровность поверхности покрытия оценивается:
просветами под трехметровой рейкой, получаемыми с помощью рейки или профилометра;
отклонениями (амплитудами) высотных отметок точек профиля, полученных нивелированием с шагом 5 м или профилометром;
международным индексом ровности IRI, полученным с помощью дорожного профилометра.
Методика измерений для метода трехметровой рейки и метода амплитуд приведена в ГОСТ Р 56925.
Требования к показателям ровности по методу амплитуд и международному индексу ровности IRI для оснований и покрытий из асфальтобетона, цементобетона и из каменных материалов и грунтов, обработанных вяжущими, приведены в таблице 8.6.
Таблица 8.6
N п.п. | Категория автомобильной дороги | Допустимые значения амплитуд, мм | IRI, м/км не более | ||
Длина прямой линии, м | |||||
10 | 20 | 40 | |||
1 | I, II, III | 5 | 8 | 16 | 2,2 |
2 | IV, V | 6 | 10 | 20 | 2,6 |
Требования к показателям ровности представлены в СП 78.13330.2012.
Жесткие дорожные одежды
8.19 К жестким дорожным одеждам следует относить одежды, имеющие:
цементобетонные монолитные покрытия;
асфальтобетонные покрытия на основаниях из цементобетона;
сборные покрытия из железобетонных или предварительно напряженных железобетонных и армобетонных плит.