"ОДМ 218.2.065-2015. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по увеличению межремонтных сроков службы нежестких дорожных одежд" (принят и введен в действие на основании Распоряжения Росавтодора от 27.01.2016 N 111-р)

Главная // Актуальные документы // Методические рекомендации

СПРАВКА

Источник публикации

М., 2015

Примечание к документу

Документ рекомендован к применению с 27 января 2016 года Распоряжением Росавтодора 27.01.2016 N 111-р.

Название документа

"ОДМ 218.2.065-2015. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по увеличению межремонтных сроков службы нежестких дорожных одежд"

(принят и введен в действие на основании Распоряжения Росавтодора от 27.01.2016 N 111-р)

"ОДМ 218.2.065-2015. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по увеличению межремонтных сроков службы нежестких дорожных одежд"
(принят и введен в действие на основании Распоряжения Росавтодора от 27.01.2016 N 111-р)

Содержание

ОДМ 218.2.065-2015. Отраслевой дорожный методический документ. Методические рекомендации по увеличению межремонтных сроков службы нежестких дорожных одежд

Предисловие

1. Область применения

2. Нормативные ссылки

3. Термины и определения

4. Основные положения

5. Конструирование дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности

6. Расчет асфальтобетонных покрытий повышенной долговечности

Библиография

Приложение А. Примеры расчета

Пример 1

А.1. Расчет дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на перегонах при уровне загрузки движением не более 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.1.1. Вычисление суммарного расчетного количества приложений расчетной нагрузки за срок службы

А.1.2. Назначение конструкции

А.1.3. Расчет по допускаемому упругому прогибу

А.1.4. Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте

А.1.5. Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.2. Расчет дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на перегонах при уровне загрузки движением более 0,7 при длительности действия нагрузки 1 с по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.2.1. Назначение дорожной одежды

А.2.2. Расчет дорожной одежды на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.2.3. Повторный расчет на прочность при длительности действия нагрузки 1 с

А.3. Расчет дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на участках пересечения дороги в одном уровне при уровне загрузки движением не более 0,7 с длительностями действия нагрузки 0,1 с и 10 с по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.3.1. Назначение конструкции

А.3.2. Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.3.3. Повторный расчет на прочность

Пример 2

А.4. Расчет дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на перегонах при уровне загрузки движением менее 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.4.1. Вычисление суммарного расчетного количества приложений расчетной нагрузки за срок службы

А.4.2. Назначение конструкции

А.4.3. Расчет по допускаемому упругому прогибу

А.4.4. Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте

А.4.5. Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.5. Расчет одежды автомобильной дороги, имеющей уровень загрузки движением более 0,7 и при длительности действия нагрузок 1,0 с и 600 с, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями

А.5.1. Назначение дорожной одежды

А.5.2. Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.5.3. Повторный расчет на прочность

А.5.4. Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Принят и введен в действие

на основании Распоряжения

Федерального дорожного агентства

от 27 января 2016 г. N 111-р

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПО УВЕЛИЧЕНИЮ МЕЖРЕМОНТНЫХ СРОКОВ

СЛУЖБЫ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

ОДМ 218.2.065-2015

Предисловие

1 РАЗРАБОТАН Федеральным автономным учреждением "Российский дорожный научно-исследовательский институт" (ФАУ "РОСДОРНИИ") Министерства транспорта Российской Федерации (к.т.н. А.Е. Мерзликин, д.т.н. В.В. Мозговой, к.т.н. И.И. Капанадзе, инж. Г.М. Дарьина)

2 ВНЕСЕН Управлением научно-технических исследований и информационного обеспечения Федерального дорожного агентства

3 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ на основании распоряжения Федерального дорожного агентства (Росавтодор) от 27.01.2016 г. N 111-р

4 ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

1. Область применения

Настоящий ОДМ устанавливает рекомендации по проектированию вновь сооружаемых и новых участков реконструируемых автомобильных дорог, капитального ремонта существующих дорожных одежд. В рекомендациях особое внимание уделено участкам автомобильных дорог, на которых имеется риск заторов при заниженной пропускной способности или на которых транспортные средства систематически замедляют движение и останавливаются.

2. Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:

ГОСТ 9128-2013 Смеси асфальтобетонные, полимерасфальтобетонные, асфальтобетон, полимерасфальтобетон для автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия

ГОСТ 23558-94 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные и грунты, обработанные неорганическими вяжущими материалами, для дорожного и аэродромного строительства. Технические условия

ГОСТ 25607-2009 Смеси щебеночно-гравийно-песчаные для покрытий и оснований автомобильных дорог и аэродромов. Технические условия

ГОСТ 32826-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Щебень и песок шлаковые. Технические требования

ГОСТ 33063-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Классификация типов местности и грунтов

СП 34.13330.2012 Свод правил. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*

3. Термины и определения

В настоящем ОДМ применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 уровень (коэффициент) загрузки движением: Отношение фактической интенсивности движения по автомобильной дороге, приведенной к легковому автомобилю, к пропускной способности за заданный промежуток времени.

3.2 дорожная конструкция: Система, включающая дорожную одежду и рабочий слой земляного полотна.

4. Основные положения

4.1 При проектировании дорожных одежд с увеличенным межремонтным сроком службы рекомендуется соблюдать все основные принципы и правила ОДН 218.046-01 [1], а также положения настоящих рекомендаций.

4.2 Методические рекомендации направлены на увеличение межремонтных сроков службы автомобильных дорог с асфальтобетонным покрытием за счет более совершенного проектирования дорожных одежд нежесткого типа. Более совершенное проектирование дорожных одежд состоит в уточнении правил конструирования и методики их расчета. При этом учитывается многократное воздействие кратковременных и статических нагрузок.

4.3 Задачей расчета дорожной одежды с асфальтобетонными слоями повышенной долговечности является определение необходимой толщины ее слоев в намеченных вариантах конструкции или выбор материалов с соответствующими деформационными и прочностными характеристиками при заданных толщинах слоев.

4.4 Расчет прочности слоев асфальтобетонного покрытия выполняют по допускаемым напряжениям на растяжение при изгибе. При этом рассматриваются дорожные одежды, для которых обеспечено выполнение критерия предельного состояния при расчете прочности на сдвиг в слоях с пониженной сопротивляемостью сдвигу и в грунте земляного полотна.

4.5 Асфальтобетонное покрытие проезжей части дорог рекомендуется рассчитывать на многократное действие кратковременных и статических нагрузок.

4.6 В зависимости от уровня загрузки движением [2] и риска заторов при заниженной пропускной способности автомобильной дороги, а также с учетом вынужденных остановок транспортных средств, время действия нагрузки для расчетов рекомендуется принимать в соответствии с таблицей 1.

Таблица 1

Расчетные длительности и кратность приложения нагрузки

при расчете одежды участков автомобильной дороги

Участок автомобильной дороги	Уровень загрузки движением	Расчетная длительность приложения нагрузки, с
Перегоны проезжей части	Не более 0,7	0,1
Перегоны проезжей части	Более 0,7	1,0
Пересечения дорог в одном уровне	Не более 0,7	0,1 и 10
Пересечения дорог в одном уровне	Более 0,7	1,0 и 10
Подходы к пересечениям с железнодорожными путями	Не более 0,7	0,1 и 600
Подходы к пересечениям с железнодорожными путями	Более 0,7	1,0 и 600
Остановки	Не более 0,7	0,1 и 10
Остановки	Более 0,7	1,0 и 10

4.7 Асфальтобетонные покрытия рекомендуется рассчитывать на многократное действие кратковременных и статических осевых нагрузок при значении расчетного диаметра отпечатка шины в соответствии с таблицей 2.

Таблица 2

Значения расчетного диаметра отпечатка колеса

Нормативная статическая осевая нагрузка, кН	Расчетный диаметр отпечатка колеса, см, при длительности действия нагрузки, с
Нормативная статическая осевая нагрузка, кН	0,1	1	10	600
100	37	35	33	33
115	39	36	34	34

4.8 При использовании данных методических рекомендаций целесообразно использовать принцип вариантного конструирования дорожных одежд с применениям компьютерной вычислительной техники для автоматизации процесса выбора рационального варианта.

5. Конструирование дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности

5.1 Проектирование дорожной одежды представляет собой единый процесс конструирования и расчета дорожной конструкции на прочность, морозоустойчивость и осушение с технико-экономическим обоснованием вариантов с целью выбора наиболее экономичного в данных условиях.

5.2 Процедура конструирования дорожной одежды включает:

- назначение количества конструктивных слоев с выбором материалов для устройства слоев, размещение слоев в конструкции и назначение их ориентировочных толщин;

- предварительную оценку необходимости назначения дополнительных морозозащитных мер с учетом дорожно-климатической зоны, типа грунта рабочего слоя земляного полотна и схемы увлажнения рабочего слоя на различных участках;

- предварительную оценку необходимости назначения мер по осушению конструкции, а также по повышению трещиностойкости конструкции;

- оценку целесообразности укрепления или улучшения верхней части рабочего слоя земляного полотна;

- предварительный отбор конкурентоспособных вариантов с учетом местных природных и проектных условий работы.

5.3 При конструировании дорожной одежды рекомендуется руководствоваться следующими принципами:

- конструкция одежды может быть принята типовой или разработана индивидуально для каждого участка или ряда участков дороги, характеризующихся сходными природными условиями (грунт рабочего слоя земляного полотна, условия его увлажнения, климат, обеспеченность местными дорожно-строительными материалами и др.) с одинаковыми расчетными нагрузками; при выборе конструкции одежды для данных условий предпочтение рекомендуется отдавать проверенной на практике в данных условиях типовой конструкции;

- в районах, недостаточно обеспеченных прочными каменными материалами, допускается применять местные каменные материалы, побочные продукты промышленности и грунты, свойства которых могут быть улучшены обработкой их вяжущими (цемент, битум, известь, активные золы уноса и др.); одновременно рекомендуется стремиться к созданию наименее материалоемкой конструкции;

- конструкция должна быть технологичной и обеспечивать возможность максимальной механизации и индустриализации дорожно-строительных процессов; для достижения этой цели число слоев и видов материалов в конструкции должны быть минимальными;

- при конструировании необходимо учитывать реальные условия проведения строительных работ (летняя или зимняя технология и др.).

5.4 При назначении материалов для различных вариантов дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием рекомендуется руководствоваться положениями действующих стандартов и норм на дорожно-строительные материалы и изделия и нормами проектирования автомобильных дорог.

5.5 При выборе материалов для устройства слоев дорожной одежды рекомендуется учитывать следующие положения.

Покрытие и верхние слои основания должны соответствовать проектным воздействующим нагрузкам и быть водо-, морозо- и термоустойчивыми.

В районах с климатом, близким к морскому, при количестве осадков 500 мм/год рекомендуется применять высокоплотный асфальтобетон либо плотный асфальтобетон, имеющий показатель пористости (водонасыщения), соответствующий нижнему допустимому пределу.

В районах с сухим климатом (среднегодовое количество осадков менее 400 мм/год) рекомендуется назначать плотный асфальтобетон с показателем пористости (водонасыщения) по верхнему допускаемому пределу.

При перспективной интенсивности движения в физических единицах до 3000 авт./сут. и при стадийном строительстве могут быть назначены покрытия из пористого асфальтобетона с поверхностной обработкой или из высокопористого асфальтобетона с двойной поверхностной обработкой.

Дорожные одежды в местах остановок общественного транспорта, на регулируемых пересечениях и в других местах изменения скорости или движения на пониженных скоростях рекомендуется обеспечить повышенную сдвигоустойчивость при высоких летних температурах.

Для обеспечения этого требования в покрытии предусматривают применение асфальтобетонных смесей типа А и Б, высокоплотных смесей, а в основании - крупнозернистых асфальтобетонных смесей либо каменных материалов, укрепленных цементом.

Минимальную конструктивную толщину верхнего слоя асфальтобетонного покрытия назначают по нормам действующего Свода правил, а толщину нижнего слоя покрытия и слоев асфальтобетонного основания определяют расчетами на прочность, в соответствии с настоящими рекомендациями.

Общая толщина асфальтобетонных слоев повышенной сдвигоустойчивости (покрытие с основанием из крупнозернистого асфальтобетона) рекомендуется не менее 12 см.

При выборе марки и типа асфальтобетона для верхних слоев дорожной одежды, в зависимости от климатических условий и категорий дорог, рекомендуется учитывать положения ГОСТ 9128-2013 и таблицы 3.

Таблица 3

Область применения асфальтобетонов при устройстве

верхних слоев покрытий автомобильных дорог

Дорожно-климатическая зона	Вид асфальтобетона	Категория автомобильной дороги
		I, II		III		IV
		Марка смеси	Марка битума	Марка смеси	Марка битума	Марка смеси	Марка битума
I	Плотный и высокоплотный	I	БНД 90/130	II	БНД 90/130	III	БНД 90/130
			БНД 130/200		БНД 130/200		БНД 130/200
			БНД 200/300		БНД 200/300		БНД 200/300
					СГ 130/200		СГ 130/200
					МГ 130/200		МГ 130/200
					МГО 130/200		МГО 130/200
II, III	Плотный и высокоплотный	I	БНД 60/90	II	БНД 60/90	III	БНД 60/90

			БНД 90/130		БНД 90/130		БНД 90/130
			БНД 130/200		БНД 130/200		БНД 130/200
			БН 90/130		БНД 200/300		БНД 200/300
					БН 60/90		БН 60/90
					БН 90/130		БН 90/130
					БН 130/200		БН 130/200
					БН 200/300		БН 200/300
							СГ 130/200
							МГ 130/200
							МГО 130/200
	Из холодных смесей	-	-	I	СГ 70/130	II	СГ 70/130
					СГ 130/200		СГ 130/200
							МГ 70/130
							МГ 130/200
							МГО 70/130
							МГО 130/200
IV, V	Плотный	I	БНД 40/60	II	БНД 40/60	III	БНД 40/60
			БНД 60/90		БНД 60/90		БНД 60/90
			БН 40/60		БНД 90/130		БНД 90/130
			БН 60/90		БН 40/60		БН 40/60
					БН 60/90		БН 60/90
					БН 90/130		БН 90/130
	Из холодных смесей	-	-	I	СГ 70/130	II	СГ 70/130
					СГ 130/200		СГ 130/200
							МГ 70/130
							МГ 130/200
							МГО 70/130
							МГО 130/200
Примечания 1 Битумы марок БН рекомендуется применять в мягких климатических условиях, характеризуемых средними температурами самого холодного месяца года выше минус 10 °C. 2 Битум марки БН 40/60 должен соответствовать технической документации, утвержденной в установленном порядке.

В нижнем слое асфальтобетонного покрытия и асфальтобетонных слоях основания предпочтение следует отдавать составам асфальтобетона, имеющим повышенную устойчивость к циклическим нагрузкам.

При выборе вида материала для устройства основания следует отдавать преимущество материалам на основе минеральных вяжущих, при этом следует ориентироваться на имеющийся в регионе опыт строительства и эксплуатации дорог, а также характеристики этих материалов должны удовлетворять требованиям действующих нормативных документов. В районах, недостаточно обеспеченных прочными каменными материалами, целесообразно широко применять местные каменные материалы (в том числе малопрочные и некондиционные) и грунты, обработанные минеральным вяжущим (цемент, известь, активные золы уноса и др.), а также отходы промышленности (шлаки металлургической промышленности, золошлаковые смеси и др.).

Основание из зернистых материалов рекомендуется выполнять двухслойным: несущий слой из жестких и сдвигоустойчивых материалов (щебень, гравий, щебеночно- или гравийно-песчаные смеси, материалы и грунты, обработанные минеральным вяжущим) и дополнительный слой, выполняющий морозозащитные и дренирующие функции.

5.6 Если в дополнительном слое основания применяют однородный песок со степенью неоднородности гранулометрического состава менее 3, поверх него рекомендуется укладывать слой из щебеночно- или гравийно-песчаных смесей, отсевов дробления изверженных пород, гравелистых или крупных песков оптимального состава, а также из цементопеска. При степени неоднородности гранулометрического состава песка от 2 до 3 толщину такого слоя рекомендуется принимать равной 10 см, при степени неоднородности гранулометрического состава менее 2 - 15 - 20 см. В расчетах прочности дорожной одежды толщину защитного слоя включают в толщину дополнительного слоя основания. При устройстве защитного слоя можно применять геотекстиль.

5.7 В случае использования в основании местных малопрочных каменных материалов (щебень с маркой по прочности не ниже 200; гравий и щебень из гравия по дробимости не ниже Др 24; песчано-гравийные смеси; гравелистые пески и другие светоустойчивые материалы с модулем упругости менее 250 МПа) рекомендуется предусматривать несущий слой основания из прочного щебня либо из обработанных минеральными вяжущими материалов с минимальной конструктивной толщиной, предусматриваемой Сводом правил. При этом толщину нижнего слоя основания из малопрочного материала обосновывают расчетом.

5.8 Расположение неукрепленных зернистых материалов между слоями из материалов или грунтов, обработанных вяжущими, не рекомендуется.

Дополнительные слои основания совместно с верхними слоями и покрытием должны обеспечивать необходимую прочность конструкции, морозоустойчивость, а также дренирующую способность. Нижние слои основания, особенно из зернистых материалов, рекомендуется устраивать из сдвигоустойчивых материалов.

На магистральных дорогах с тяжелым и скоростным движением основания рекомендуется устраивать преимущественно из материалов, обработанных минеральным вяжущим.

5.9 Толщину слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее и укладываемых на верхний слой основания из материалов, обработанных цементом, для ограничения появления "отраженных" трещин на покрытии рекомендуется принимать, как правило, не менее толщины слоев, обработанных цементом. При этом минимальная толщина слоев с органическими вяжущими должна соответствовать данным таблицы 4.

Таблица 4

Толщина слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее

Тип дорожной одежды	Капитальные	Облегченные
Наименьшая толщина слоев из материалов, содержащих органическое вяжущее, см	18	12

В случае применения материалов, обработанных комплексными вяжущими, а также медленно твердеющими гидравлическими вяжущими, толщина слоя может быть снижена на 20%, а в условиях жарких и сухих районов IV - V дорожно-климатических зон - на 30%.

Для повышения долговечности покрытия могут быть предусмотрены специальные трещинопрерывающие прослойки, в том числе на основе геосеток, использование модифицированных вяжущих в материале покрытия и другие специальные решения.

5.10 Толщину отдельного слоя предварительно назначают в диапазоне от минимальной конструктивной толщины, регламентируемой действующими нормативными документами, до практически принятых значений (например, в типовых проектах) для данного региона.

Общую толщину дорожной одежды и толщины отдельных конструктивных слоев окончательно назначают по расчету на прочность, морозоустойчивость и осушение в соответствии с ОДН 218.046-01.

В дорожной одежде рекомендуется предусматривать возможно меньшее число слоев из разных материалов (2 - 4 без учета дополнительных слоев).

5.11 В районах и на участках с неблагоприятными погодно-климатическими и грунтово-гидрологическими условиями для ограничения миграции влаги из нижних слоев земляного полотна в верхние рекомендуется предусматривать мероприятия по искусственному регулированию водно-теплового режима, проектируемые в соответствии с действующими нормативными документами и специальными документами в их развитие.

5.12 Несущий слой основания капитальных дорожных одежд рекомендуется устраивать из прочных материалов (из пористого асфальтобетона, щебеночных смесей, обработанных битумной эмульсией, фракционированного щебня, обработанного вязким битумом по способу пропитки, а также из фракционированного щебня, уложенного по принципу расклинки мелким щебнем или гранулированным активным шлаком, укрепленного по методу пропитки цементно-песчаной смесью и т.п.).

На дорогах, предназначенных для движения автомобилей грузоподъемностью 8 и более тонн, при устройстве покрытий толщиной 3 - 5 см, верхняя часть несущего основания рекомендуется предусматривать из асфальтобетона.

Для устройства нижней части несущего основания в зависимости от расчетных условий движения могут применяться монолитные (грунты, обработанные цементом, и каменные материалы), а также зернистые материалы, отвечающие требованиям действующих нормативных документов.

В дорожных одеждах, на дорогах с тяжелым и интенсивным движением на контакте слоев из крупнозернистых или гравийных материалов с песчаными слоями основания или с грунтом земляного полотна рекомендуется предусматривать устройство разделяющих прослоек из геотекстиля в целях предотвращения взаимопроникновения материалов смежных слоев и снижения в связи с этим долговечности конструкции.

5.13 Дорожные одежды облегченного типа с усовершенствованными покрытиями из асфальтобетона целесообразно применять на дорогах III, IV категорий, а также при стадийном строительстве дорожных одежд на дорогах II категории.

5.14 Предварительно толщину покрытия из асфальтобетона облегченных дорожных одежд рекомендуется назначать равной 4 - 6 см, а при использовании других материалов, указанных в п. 2.17 действующего ОДН 218.046-01 [1], равной 6 - 8 см. Окончательно толщину покрытия устанавливают расчетом.

5.15 Несущие основания для облегченных дорожных одежд с усовершенствованным покрытием рекомендуется предусматривать из монолитных или зернистых материалов.

На дорогах III и IV категорий целесообразно устраивать основание из гравийного пористого асфальтобетона, гравийно-песчаных смесей, обработанных эмульсией и другими органическими вяжущими, различных материалов и грунтов, а также побочных продуктов промышленности, обработанных минеральными или комплексными вяжущими, щебеночных и щебеночно-гравийных смесей.

6. Расчет асфальтобетонных покрытий повышенной долговечности

6.1 В задачу расчета входит определение толщин слоев вариантов одежды, намеченных при конструировании, или выбор материалов с соответствующими деформационными и прочностными характеристиками при заданных толщинах слоев.

6.2 Требуемый уровень проектной надежности и срок службы автомобильной дороги с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности в каждом конкретном случае должен быть указан при выдаче задания на проектирование. При этом расчетный срок службы Заказчик может устанавливать максимальный из диапазона, который рекомендован в таблице П.6.2 ОДН 218.046-01 [1].

6.3 Расчетные значения прочностных характеристик (сдвиговые характеристики и прочность на растяжение при изгибе) конструктивных слоев рекомендуется определять через нормативные значения этих характеристик, используя зависимость (1):

, (1)

где M_р - расчетное значение прочностной характеристики;

- нормативное значение этой характеристики;

t - коэффициент нормированного отклонения M_р при допустимом уровне надежности;

- коэффициент вариации характеристики.

В качестве расчетных значений деформационных характеристик (модулей упругости) материалов конструктивных слоев рекомендуется принимать их нормативные значения. Расчетные характеристики дорожно-строительных материалов и грунта земляного полотна при выполнении расчетов по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе асфальтобетонного покрытия рекомендуется назначать с учетом соответствующих длительностей действия нагрузки в зависимости от условий движения (таблица 1). Характеристики асфальтобетонов приведены в таблице 5. Характеристики дорожно-строительных материалов и грунта земляного полотна при длительности действия нагрузки 0,1 с устанавливают на основании табличных данных, приведенных в ОДН 218.046-01 [1]. Для установления их значения при других длительностях действия нагрузки (таблица 1) рекомендуется значения характеристик из таблиц ОДН 218.046-01 [1] умножить на коэффициенты, приведенные в таблицах 6 - 13.

Таблица 5

Характеристики асфальтобетонов

при расчете на растяжение при изгибе

Марка битума	Расчетные значения модуля упругости E, МПа, при длительности действия нагрузки t_н, сек				m		Нормативные значения сопротивления растяжению при изгибе R_о, МПа, при длительности действия нагрузки t_н, с
Марка битума	0,1	1,0	10,0	600,0	m		0,1	1,0	10,0	600,0
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Высокоплотный асфальтобетон
40/60	8600	5000	2900	1100	6,0	5,0/5,6 <*>	10	6,81	4,64	2,35
60/90	6000	4000	2500	1100	5,5	5,2/5,9	9,8	6,45	4,24	2,02
90/130	4600	3300	2350	1350	5,0	5,4/6,3	9,5	5,99	3,78	1,67
130/200	3500	2690	2200	1500	4,5	5,8/6,8	9,3	5,58	3,34	1,35
200/300	2500	2200	1900	1500	4,3	5,9/7,1	9	5,27	3,08	1,19
Плотный асфальтобетон
40/60	6000	3160	1900	780	6,0	5,0/5,6	10	6,81	4,64	2,35
60/90	4500	2880	1800	830	5,5	5,2/5,9	9,8	6,45	4,24	2,02
90/130	3600	2510	1780	1000	5,0	5,4/6,3	9,5	5,99	3,78	1,67
130/200	2600	2000	1600	1070	4,5	5,8/6,8	9,3	5,58	3,34	1,35
200/300	2000	1120	1500	1120	4,3	5,9/7,1	9	5,27	3,08	1,19
Пористый асфальтобетон
40/60	3600	2240	1400	600	4,5	5,8/6,8	8,3	4,98	2,98	1,20
60/90	2800	1860	1250	650	4,3	5,9/7,1	8	4,68	2,74	1,06
90/130	2200	1740	1250	790	4,0	6,3/7,6	7,8	4,39	2,47	0,89
130/200	1800	1480	1230	870	3,75	6,6/8,2	7,6	4,11	2,23	0,75
200/300	1400	1260	1120	910	3,7	6,7/8,2	7,1	3,81	2,05	0,68
Высокопористый асфальтобетон
40/60	3000	1900	1180	510	4,3	5,9/7,1	5,5	3,22	1,88	0,73
60/90	2100	1510	1050	510	4,0	6,3/7,6	5,65	3,18	1,79	0,64
90/130	1700	1260	950	600	3,8	6,5/7,9	5,5	3,00	1,64	0,56
<> В числителе - для II дорожно-климатической зоны, в знаменателе - для III - V дорожно-климатических зон. <*> Для песчаного асфальтобетона.

Таблица 6

Конструктивные слои из щебеночно-гравийно-песчаных

смесей и грунтов, обработанных органическими

и комплексными вяжущими

N п/п	Материал слоя	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	Коэффициент для пересчета значения модуля упругости, E, МПа, при времени действия нагрузки t_н, с
			1	10	600
1	Щебеночно-гравийно-песчаные смеси и крупнообломочные грунты (оптимального/неоптимального состава), обработанные:		0,98	0,95	0,82
	- жидкими органическими вяжущими или вязкими, в т.ч. эмульгированными органическими вяжущими;	450/350
	- жидкими органическими вяжущими совместно с минеральными или эмульгированными органическими вяжущими совместно с минеральными	950/700
2	Пески гравелистые, крупные, средние/пески мелкие, супесь легкая и пылеватая, суглинки легкие, обработанные:		0,98	0,95	0,82
	- жидкими органическими вяжущими или вязкими, в т.ч. эмульгированными органическими вяжущими;	430/280
	- жидкими органическими вяжущими совместно с минеральными или эмульгированными органическими вяжущими совместно с минеральными	700/600

Таблица 7

Конструктивные слои из черного щебня

N п/п	Материал	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	Коэффициент для пересчета значения модуля упругости, E, МПа, при времени действия нагрузки t_н, с
N п/п	Материал	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	1	10	600
1	Черный щебень, уложенный по способу заклинки	600 - 900	0,96	0,93	0,92
2	Слой из щебня, устроенного по способу пропитки вязким битумом и битумной эмульсией	400 - 600	0,98	0,95	0,82
Примечание - Большие значения - для покрытий, меньшие - для оснований.

Таблица 8

Конструктивные слои из смесей щебеночно-гравийно-песчаных

и грунтов, обработанных неорганическими вяжущими

материалами, соответствующих ГОСТ 23558-94

N п/п	Материал	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	Коэффициент для пересчета значения модуля упругости, E, МПа, при времени действия нагрузки t_н, с
N п/п	Материал	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	1	10	600
1	Щебеночно-гравийно-песчаные смеси, крупнообломочные грунты (оптимальные/неоптимальные), обработанные цементом и соответствующие марке:
	20	500/400	0,97	0,94	0,83
	40	600/550
	60	800/700
	75	870/830
	100	1000/950
2	То же, обработанные зольным или шлаковым вяжущим и соответствующие марке:
	20	450/350	0,97	0,94	0,83
	40	550/500
	60	750/650
	75	870/780
	100	950/910
3	Пески гравелистые, крупные, средние/пески мелкие и пылеватые, супесь легкая и тяжелая, суглинки легкие, обработанные цементом и соответствующие марке:
	20	400/250	0,97	0,94	0,83
	40	550/400
	60	700/550
	75	870/750
	100	950/870
4	То же, обработанные зольным или шлаковым вяжущим и соответствующие марке:
	20	300/200	0,97	0,94	0,83
	40	450/300
	60	600/450
	75	730/600
	100	870/750

Таблица 9

Конструктивные слои из активных материалов

(шлаки, шламы, фосфогипс и др.)

N п/п	Материал	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	Коэффициент для пересчета значения модуля упругости, E, МПа, при времени действия нагрузки t_н, с
			1	10	600
1	Основание из подобранных оптимальных смесей из высокоактивных материалов с максимальной крупностью зерен до 40 мм, уплотненных при оптимальной влажности	650 - 870	0,98	093	0,92
2	То же, из активных материалов	480 - 700
3	Основание из рядовых неоптимальных смесей из высокоактивных материалов с максимальной крупностью 70 мм	450 - 650
4	То же, из активных материалов	370 - 480
Примечания 1 К высокоактивным материалам относятся материалы, имеющие прочность при сжатии от 5 до 10 МПа в возрасте 90 сут. 2 К активным материалам - материалы, имеющие прочность при сжатии от 2,5 до 5 МПа в том же возрасте.

Таблица 10

Конструктивные слои из смесей щебеночно-гравийно-песчаных,

соответствующих ГОСТ 25607-2009 и ГОСТ 32826-2014

Материал слоя		Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	Коэффициент для пересчета значения модуля упругости, E, МПа, при времени действия нагрузки t_н, с
Материал слоя		Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	1	10	600
Щебеночные/гравийные смеси (С) для покрытий:
- непрерывная гранулометрия (ГОСТ 25607-2009) при максимальном размере зерен:
	С₁ - 40 мм	300/280	0,98	0,93	0,92
	С₂ - 20 мм	290/265	0,98	0,93	0,92
Щебеночные/гравийные смеси для оснований:
- непрерывная гранулометрия:	С₃ - 80 мм	280/240	0,98	0,93
	С₄ - 80 мм	275/230
	С₅ - 40 мм	260/220
	С₆ - 20 мм	240/200
	С₇ - 20 мм	260/180
Шлаковая щебеночно-песчаная смесь из неактивных и слабоактивных шлаков (ГОСТ 3344)
	С₁ - 70 мм	275			0,92
	С₂ - 70 мм	260
	С₄ - 40 мм	250
	С₆ - 20 мм	210

Таблица 11

Щебеночные основания, устраиваемые методом заклинки

Материал слоя	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	Коэффициент для пересчета значения модуля упругости, E, МПа, при времени действия нагрузки t_н, с
Материал слоя	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	1	10	600
Щебень фракционированный 40 - 80 (80 - 120) мм с заклинкой:
- фракционированным мелким щебнем;	450 350	0,98	0,93	0,92
- известняковой мелкой смесью или активным мелким шлаком;	400 300
- мелким высокоактивным шлаком;	450 400
- асфальтобетонной смесью;	500 450
- цементопесчаной смесью М75 при глубине пропитки 0,25 - 0,75h слоя	450 - 700 350 - 600
Примечание - Для слоя: в числителе - из легкоуплотняемого щебня; в знаменателе - из трудноуплотняемого щебня.

Таблица 12

Механические характеристики теплоизоляционных слоев

Материал	Нормативные значения модуля упругости, E, МПа	Коэффициент для пересчета значения модуля упругости, E, МПа, при времени действия нагрузки t_н, с
		1	10	600
Пенопласт	13,0 - 33,5	0,98	0,95	0,82
Стиропорбетон	500 - 800
Аглопоритовый щебень, обработанный вязким битумом	400
Керамзитовый гравий, обработанный вязким битумом	500
Гравий (щебень) с легкими заполнителями, обработанные вязким битумом	500
Цементогрунт с перлитом	130	0,98	0,93	0,92
То же, с полистиролом, состава: гранулы полистирола 2% - 3%; песок 97% - 98% (% от массы); цемент 7% - 6%	300
То же, с керамзитом, состава: песок 75%; керамзит 25%; цемент 6%	300
Битумоцементогрунт с перлитом, состава: перлитовый щебень 25% - 20%; песок 75% - 80%; цемент 4% - 6%; битум 12% - 10% (от массы песка, перлита и цемента)	250 - 350	0,98	0,95	0,82
Цементогрунт с аглопоритом, состава: супесь или песок 70% - 80%; аглопорит 30% - 20%; цемент 6%	250 - 350	0,98	0,93	0,92
Золошлаковые смеси, укрепленные цементом	150
Грунт, укрепленный золой-уносом	200
Цементогрунт, обработанный эмульсией

Таблица 13

Коэффициенты для пересчета значения

модуля упругости грунтов ГОСТ 33063-2014

Грунт	Модуль упругости, при относительной влажности W/W_m, МПа										Коэффициент для пересчета значения модуля упругости, E, МПа, при времени действия нагрузки t_н, с
Грунт	0,5	0,55	0,60	0,65	0,70	0,75	0,80	0,85	0,90	0,95	1	10	100	600
Пески:
- крупные	130										0,96	0,92	0,91	0,91
- средней крупности	120
- мелкие	100
- однородные	75
- пылеватые	96	90	84	78	72	60	60	54	48	43
Супеси:
- легкая	70	60	56	53	49	45	43	42	41	40	0,88	0,71	0,6	0,55
- пылеватая, тяжелая пылеватая	108	90	72	54	46	38	32	27	26	25
- легкая крупная	65
Суглинки:
- легкий, тяжелый	108	90	72	50	41	34	29	25	24	23	0,89	0,74	0,64	0,6
- легкий пылеватый, тяжелый пылеватый	108	90	72	54	46	38	32	27	26	25	0,89	0,74	0,64	0,6
Глины	108	90	72	50	41	34	29	25	24	23	0,89	0,72	0,6	0,56

Расчет дорожной одежды на участках автомобильных дорог с уровнем загрузки движением не более 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с

6.4 При расчете дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на участках автомобильных дорог с уровнем загрузки движением не более 0,7 должно быть обеспечено условие (2):

, (2)

где

- требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности;

- прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений, соответствующая длительности действия нагрузки 0,1 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 0,1 с, МПа.

6.5 Расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле (3):

, (3)

где

- растягивающее напряжение при длительности действия нагрузки 0,1 с от единичной нагрузки, при расчетных диаметрах площадки (таблица 2), передающей нагрузку, определяемое по номограмме рисунка 1, МПа;

к_в - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под двухскатным колесом; принимают равным 0,85 (при расчете под односкатным колесом к_в = 1,00);

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01, МПа.

Рисунок 1 - Номограмма для определения растягивающего

напряжения

при изгибе в верхнем монолитном слое

двухслойной системы

С целью определения растягивающего напряжения

устанавливаются модули упругости при длительности действия нагрузки 0,1 с: для асфальтобетона - по таблице 4, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1].

6.6 Прочность асфальтобетона при многократном растяжении при изгибе определяют по формуле (4):

, (4)

где R₀^0,1 - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре и однократном приложении нагрузки с длительностью 0,1 с, принимаемое по таблице 5, МПа;

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

k₂ - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (таблица 14);

- коэффициент вариации прочности на растяжение (Приложение 4 ОДН 218.046-01);

t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1].

Таблица 14

Значение коэффициентов, учитывающих снижение прочности

во времени от воздействия погодно-климатических факторов

Материал расчетного слоя	k₂
Асфальтобетон высокоплотный	1,0
Асфальтобетон плотный
I марки	0,95
II марки	0,90
III марки	0,80
Асфальтобетон пористый и высокопористый	0,80
Холодный асфальтобетон	0,80

6.7 Коэффициент k₁, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению (5):

, (5)

где

- расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяемое в соответствии с ОДН 218.046-01 [1];

m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя, определяемый по таблице 5;

- 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, определяемый по таблице 5.

Расчет дорожной одежды на участках автомобильных дорог с уровнем загрузки движением более 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с

6.8 При расчете дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на участках автомобильных дорог с уровнем загрузки движением более 0,7 должно быть обеспечено условие (6):

, (6)

где

- требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (таблица 3.1 ОДН 218.046-01) [1];

- прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений, соответствующая длительности действия нагрузки 1 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 1 с, МПа.

6.9 Расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле (7):

, (7)

где

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

С целью определения растягивающего напряжения

устанавливаются модули упругости при длительности действия нагрузки 1 с: для асфальтобетона - по таблице 5, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1] и коэффициентов для пересчета значения модулей упругости согласно таблицам 6 - 13.

6.10 Прочность асфальтобетона при многократном растяжении при изгибе определяют по формуле (8):

, (8)

где R₀¹ - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре и однократном приложении нагрузки с длительностью 1 с, принимаемое по таблице 5, МПа;

- коэффициент вариации прочности на растяжение (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1];

t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1].

6.11 Коэффициент k₁, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению (9):

, (9)

где

- расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяемое в соответствии с ОДН 218.046-01 [1], ед;

m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого асфальтобетонного слоя, определяемый по таблице 5;

Расчет дорожной одежды на остановках и пересечениях автомобильных дорог с уровнем загрузки движением не более 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с и 10 с

6.12 При расчете дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на остановках и пересечениях автомобильных дорог с уровнем загрузки движением не более 0,7 должно быть обеспечено условие (10):

, (10)

где

- требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (таблица 3.1 ОДН 218.046-01) [1];

- прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений от действия расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 0,1 с и 10 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 0,1 с, МПа.

6.13 Расчетное растягивающее напряжение

определяют по формуле (11):

, (11)

где

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

С целью определения растягивающего напряжения

устанавливают модули упругости при длительности действия нагрузки 0,1 с: для асфальтобетона - по таблице 4, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1].

6.14 Прочность материала слоя

на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений от действия расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 0,1 с и 10 с определяют по формуле (12):

, (12)

где k₁^0,1+10 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки при длительности действия как 0,1 с, так и 10 с;

- коэффициент вариации прочности на растяжение (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1];

t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1].

6.15 Коэффициент k^0,1+10₁, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению (13):

, (13)

где m - показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя, определяемый по таблице 5;

- расчетное эквивалентное суммарное число приложений расчетной нагрузки как с длительностью действия 0,1 с, так и 10 с за срок службы асфальтобетонного покрытия, определяют по формуле (14), ед.:

, (14)

где

- расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяемое в соответствии с ОДН 218.046-01 [1], ед.;

- доля от общего количества автомобилей в потоке, задерживаемых на остановках или у пересечений дорог в одном уровне (определяется на основе технико-экономических изысканий при определении интенсивности и состава движения);

- коэффициент, отражающий влияние на усталостное разрушение расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 0,1 с и 10 с, определяемый по формуле (15):

, (15)

где R_о¹⁰ - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре и однократном приложении нагрузки с длительностью 10 с, принимаемое по таблице 5, МПа;

R_о^0,1 - то же с длительностью 0,1 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 10 с, МПа.

Расчетное растягивающее напряжение

при длительности действия нагрузки 10 с определяют по формуле (16):

, (16)

где

- растягивающее напряжение при длительности действия 10 с от единичной нагрузки, при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку (таблица 2), определяемое по номограмме рисунка 1 (модули упругости для асфальтобетона устанавливают по таблице 5, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1] и с учетом коэффициентов для пересчета значения модуля упругости при длительности действия нагрузки в соответствии с таблицами 6 - 13), МПа;

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

Расчет дорожной одежды на остановках и пересечениях автомобильных дорог с уровнем загрузки движением более 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с и 10 с

6.16 При расчете дорожных одежд с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на остановках и пересечениях автомобильных дорог с уровнем загрузки движением более 0,7 должно быть обеспечено условие (17):

, (17)

где

- требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (таблица 3.1 ОДН 218.046-01) [1];

R_N^1,0+10 - прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений от действия расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 1,0 с и 10 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 1,0 с, МПа.

6.17 Расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле (18):

, (18)

где

- растягивающее напряжение при длительности действия нагрузки 1 с от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку (таблица 2), определяемое по номограмме рисунка 1 (модули упругости для асфальтобетона устанавливают по таблице 5, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1] и с учетом коэффициентов для пересчета значения модуля упругости при длительности действия нагрузки в соответствии с таблицами 6 - 13), МПа;

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

6.18 Прочность материала слоя R_N^1,0+10 на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений от действия расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 1 с и 10 с определяют по формуле (19):

, (19)

где k₁^1,0+10 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении расчетных циклических нагрузок при длительности действия 1,0 с и 10 с;

- коэффициент вариации прочности на растяжение (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1];

t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1].

6.19 Коэффициент k^1,0+10₁, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению (20):

, (20)

- расчетное эквивалентное суммарное число приложений расчетной нагрузки как с длительностью действия 1,0 с, так и 10 с за срок службы асфальтобетонного покрытия, определяют по формуле (21), ед.:

, (21)

где

- расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы асфальтобетонного покрытия, определяемое в соответствии с ОДН 218.046-01 [1], ед.;

- коэффициент, отражающий влияние на усталостное разрушение расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 10 с, определяемый по формуле (22):

, (22)

R_о¹ - то же с длительностью 1,0 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 10 с, определяемое по формуле (23):

, (23)

где

- растягивающее напряжение при длительности действия 10 с от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку (таблица 2), определяемое по номограмме рисунка 1 (модули упругости для асфальтобетона устанавливают по таблице 5, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1] и с учетом коэффициентов для пересчета значения модуля упругости при длительности действия нагрузки в соответствии с таблицами 6 - 13), МПа;

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

Расчет дорожной одежды автомобильной дороги, имеющей уровень загрузки движением не более 0,7 и при длительности действия нагрузок 0,1 с и 600 с, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями

6.20 При расчете дорожной одежды автомобильной дороги, имеющей уровень загрузки движением не более 0,7 и при длительности действия нагрузок 0,1 с и 600 с, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями должно быть обеспечено условие (24):

, (24)

где

- требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (таблица 3.1 ОДН 218.046-01) [1];

R_N^0,1+600 - прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений от действия расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 0,1 с и 600 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 0,1 с, МПа.

6.21 Расчетное растягивающее напряжение

определяют по формуле (25):

, (25)

где

- растягивающее напряжение при длительности действия нагрузки 0,1 с от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку (таблица 2), определяемое по номограмме рисунка 1 (модули упругости для асфальтобетона устанавливают по таблице 5, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1] и с учетом коэффициентов для пересчета значения модуля упругости при длительности действия нагрузки в соответствии с таблицами 6 - 13), МПа;

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

6.22 Прочность материала слоя R_N^0,1+600 на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений от действия расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 0,1 с и 600 с определяют по формуле (26):

, (26)

где k₁^0,1+600 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

- коэффициент вариации прочности на растяжение (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1];

t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4 ОДН 218.046-01) [1].

6.23 Коэффициент k₁^0,1+600, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению (27):

, (27)

- расчетное эквивалентное суммарное число приложений расчетной нагрузки как с длительностью действия 0,1 с, так и 600 с за срок службы асфальтобетонного покрытия, определяют по формуле (28), ед.:

, (28)

где

- доля от общего количества автомобилей в потоке, задерживаемых у железнодорожных переездов (определяется на основе технико-экономических изысканий при определении интенсивности и состава движения);

- коэффициент, отражающий влияние на усталостное разрушение расчетной нагрузки с длительностью действия 600 с, определяемый по формуле (29):

, (29)

где R_о⁶⁰⁰ - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре и при однократном приложении нагрузки при длительности действия как 0,1 с, так и 600 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 600 с, МПа.

Расчетное растягивающее напряжение

при длительности действия нагрузки 600 с определяют по формуле (30):

, (30)

где

- растягивающее напряжение при длительности действия 600 с от единичной нагрузки, при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку (таблица 2), определяемое по номограмме рисунка 1 (модули упругости для асфальтобетона устанавливают по таблице 5, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1] и с учетом коэффициентов для пересчета значения модуля упругости при длительности действия нагрузки в соответствии с таблицами 6 - 13), МПа;

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

Расчет дорожной одежды автомобильной дороги, имеющей уровень загрузки движением более 0,7 при длительности действия нагрузок 1,0 с и 600 с, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями

6.24 При расчете дорожной одежды автомобильной дороги, имеющей уровень загрузки движением более 0,7 при длительности действия нагрузок 1,0 с и 600 с, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями должно быть обеспечено условие (31):

, (31)

где

- требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (таблица 3.1 ОДН 218.046-01) [1];

R_N^1,0+600 - прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений от действия расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 1 с и 600 с, МПа;

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 1 с, МПа.

6.25 Расчетное растягивающее

напряжение определяют по формуле (32):

, (32)

где

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

6.26 Прочность материала слоя R_N^1,0+600 на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений от действия расчетных циклических нагрузок с длительностью действия 1,0 с и 600 с определяют по формуле (33):

, (33)

где k₁^1,0+600 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;

- коэффициент вариации прочности на растяжение (Приложение 4 ОДН 218.046-01);

t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4 ОДН 218.046-01).

6.27 Коэффициент k₁^1,0+600, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению (34):

, (34)

- расчетное эквивалентное суммарное число приложений расчетной нагрузки как с длительностью действия 1,0 с, так и 600 с за срок службы асфальтобетонного покрытия, определяют по формуле (35), ед.:

, (35)

где

- коэффициент, отражающий влияние на усталостное разрушение расчетной нагрузки с длительностью действия 600 с, определяемый по формуле (36):

, (36)

ИС МЕГАНОРМ: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: имеется в виду таблица 5, а не таблица 50.

- наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое при длительности действия нагрузки 600 с, определяемое по формуле (37):

, (37)

где

- растягивающее напряжение при длительности действия 600 с от единичной нагрузки, при расчетных диаметрах площадки (таблица 2), передающей нагрузку, определяемое по номограмме рисунка 1 (модули упругости для асфальтобетона устанавливают по таблице 5, а для остальных материалов и грунта земляного полотна - на основании табличных данных ОДН 218.046-01 [1] и с учетом коэффициентов для пересчета значения модуля упругости при длительности действия нагрузки в соответствии с таблицами 6 - 13), МПа;

p - расчетное давление, устанавливаемое согласно таблице П1.1 ОДН 218.046-01 [1], МПа.

БИБЛИОГРАФИЯ

[1]	ОДН 218.046-01	Проектирование нежестких дорожных одежд
[2]	ОДМ 218.2.020-2012	Методические рекомендации по оценке пропускной способности автомобильных дорог

Приложение А

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример 1

Требуется запроектировать дорожную одежду при следующих исходных данных:

- дорога располагается во II дорожно-климатической зоне, в Московской области;

- категория автомобильной дороги - I;

- заданный срок службы дорожной одежды - T_сл = 15 лет;

- заданная надежность К_н = 1,49;

- приведенная к осевой нагрузке 115 кН (Приложение 1 табл. П.1.1 ОДН 218.046-01) интенсивность движения на конец срока службы N_р = 3200 ед./сут; приращение интенсивности q = 1,04;

- грунт рабочего слоя земляного полотна - супесь пылеватая с расчетной влажностью 0,7W_T, относится к сильнопучинистым грунтам;

- материал для основания - щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом марки 20;

- высота насыпи составляет 1,5 м, толщина дорожной одежды - 0,60 м;

- схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна - III;

- глубина залегания грунтовых вод - 1,1 м.

Расчет требуется выполнить на различных участках дороги:

- для перегонов с уровнем загрузки движением менее 0,7 при длительности нагружения 0,1 с;

- для перегонов с уровнем загрузки движением 0,7 и более при длительности нагружения 1 с;

- для участков пересечения дороги в одном уровне с уровнем загрузки движением менее 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с и 10 с.

Доля от общего количества автомобилей в потоке, задерживаемых у пересечений дороги в одном уровне, определено на основе технико-экономических изысканий составляет

А.1 Расчет дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на перегонах при уровне загрузки движением не более 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.1.1 Вычисление суммарного расчетного количества приложений расчетной нагрузки за срок службы

Вычисляем суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки за срок службы по формуле (3.6) ОДН 218.046-01:

, где К_с = 20,02 (Приложение 6 табл. П.6.3 ОДН 218.046-01);

T_рдг = 125 дней (табл. П.6.1 ОДН 218.046-01); К_п = 1,49 (табл. 3.3 ОДН 218.046-01);

А.1.2 Назначение конструкции

Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:

- для расчета по допускаемому упругому прогибу (Приложение 2 табл. П.2.5, Приложение 3 табл. П.3.2 и Приложение 3 табл. П.3.9 ОДН 218.046-01);

- для расчета по условию сдвигоустойчивости (Приложение 2 табл. П.2.4, Приложение 3 табл. П.3.2 и Приложение 3 табл. П.3.6 ОДН 218.046-01);

- для расчета на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе (Приложение 3 табл. П.3.1 и табл. П.3.6 ОДН 218.046-01):

ИС МЕГАНОРМ: примечание.

Шапка таблицы дана в соответствии с официальным текстом документа.

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по упруг. прогибу, E, МПа	Расчет по усл. сдвигоуст, E, МПа	Расчетные характеристики для расчета на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по упруг. прогибу, E, МПа	Расчет по усл. сдвигоуст, E, МПа	, МПа	_о, МПа		m
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	3200	800	4500	9,80	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	8	2000	200	2800	8,0	5,9	4,3
3	Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90	22	2000	200	2100	5,65	6,3	4,0
4	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом, М20	26	420	420	420	-	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	46	46	46	-	-	-

А.1.3 Расчет по допускаемому упругому прогибу

Расчет по допускаемому упругому прогибу ведем послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рис. 3.1 ОДН 218.046-01:

;

2) по Приложению 1 табл. П.1.1 ОДН 218.046-01 p = 0,6 МПа, согласно табл. 2 D = 39 см, тогда

;

6) требуемый модуль упругости определяем по формуле 3.9 ОДН 218.046-01:

;

7) определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу - 1,30 (табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

А.1.4 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле (3.13) ОДН 218.046-01:

Для определения

предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (супесь пылеватая) со следующими характеристиками: (при W_р = 0,667W_T и

); E_н = 51,6 МПа (табл. П.2.4),

и c = 0,004 МПа (табл. П.2.4 ОДН 218.046-01).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01, где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 ОДН 218.046-01 при расчетной температуре +20 °C (табл. 3.5 ОДН 218.046-01):

По отношениям:

и при

с помощью номограммы (рис. 3.3 ОДН 218.046-01) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки:

Таким образом: T = 0,0159·0,6 = 0,00954 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига T_пр в грунте рабочего слоя определяем по формуле (3.14) ОДН 218.046-01,

где C_N = 0,004 МПа, К_д = 1,0;

Z_оп = 4 + 8 + 22 + 26 = 60 см;

ИС МЕГАНОРМ: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: имеется в виду таблица П.2.4, а не таблица 2.4.

(Приложение 2 табл. 2.4 ОДН 218.046-01);

g_ср = 0,002 кг/см³;

T_пр = 0,004 + 0,1·0,002·60·tg 35° = 0,0289;

где 0,1 - коэффициент для перевода в МПа;

, что больше

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.

А.1.5 Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Расчет выполняем в следующем порядке.

а) Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели - часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, т.е. щебеночное основание и грунт рабочего слоя. Модуль упругости нижнего слоя определяем по номограмме рис. 3.1 ОДН 218.046-01:

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 34 см) устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

б) По отношениям

по номограмме рис. 3.4 ОДН 218.046-01 определяем

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (3):

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле (4):

при R^0,1_о = 5,65 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета согласно табл. 5;

(табл. П.4.1 ОДН 218.046-01);

t = 1,71 (табл. П.4.2 ОДН 218.046-01);

- по формуле (4);

m = 4;

(табл. 5);

;

k₂ = 0,85 (табл. 14),

тогда по формуле (4) получим:

R_N = 5,65·0,134·0,85(1 - 0,1·1,71) = 0,504 МПа.

г) На основании условия (2) получаем:

, что больше, чем

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная дорожная одежда удовлетворяет всем критериям прочности и определяющим критерием прочности является сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

А.2 Расчет дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на перегонах при уровне загрузки движением более 0,7 при длительности действия нагрузки 1 с по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.2.1 Назначение дорожной одежды

Назначаем дорожную одежду и устанавливаем соответствующие значения расчетных характеристик дорожно-строительных материалов и грунта:

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчетные характеристики для расчета на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	E, МПа	R_о, МПа		M
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	2880	6,45	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	8	1860	4,68	5,9	4,3
3	Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90	22	1510	3,18	6,3	4,0
4	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом, М20	26	407	-	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	40,5	-	-	-

А.2.2 Расчет дорожной одежды на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Расчет выполняем в следующем порядке.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 34 см) устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

б) По отношениям

по номограмме рис. 3.4 ОДН 218.046-01 определяем

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (7):

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле (8):

при R_о = 3,18 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета согласно табл. 5;

(табл. П.4.1 ОДН 218.046-01);

t = 1,71 (табл. П.4.2 ОДН 218.046-01);

- по формуле (9);

m = 4;

(табл. 5);

;

k₂ = 0,8 (табл. 14),

тогда по формуле (8) получим:

R_N = 3,18·0,134·0,8(1 - 0,1·1,71) = 0,283 МПа;

г) На основании условия (6) получаем:

, что меньше, чем

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция не удовлетворяет критерию прочности на растяжение при изгибе, что требует внесения соответствующих корректив.

Для обеспечения прочности конструкции по критерию прочности на растяжение при изгибе, предусматривается увеличить толщины слоев либо изменить материалы конструктивных слоев дорожной одежды.

А.2.3 Повторный расчет на прочность при длительности действия нагрузки 1 с

А.2.3.1 Изменение материалов конструктивных слоев без изменения толщин

Назначаем конструкцию дорожной одежды и устанавливаем соответствующие значения расчетных характеристик дорожно-строительных материалов и грунта:

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчетные характеристики для расчета на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	E, МПа	R_о, МПа		m
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	2880	6,45	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	8	1860	4,68	5,9	4,3
3	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	22	1860	4,68	5,9	4,3
4	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом, М20	26	407	-	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	40,5	-	-	-

Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Расчет выполняем в следующем порядке.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 34 см) устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

б) По отношениям

по номограмме рис. 1 определяем:

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (7):

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле (8):

при R_о = 4,68 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл. 5);

(табл. П.4.1 ОДН 218.046-01);

t = 1,71 (табл. П.4.2 ОДН 218.046-01);

- по формуле (9);

m = 4,3;

(табл. 5);

;

k₂ = 0,80 (табл. 14),

тогда по формуле (8) получим:

R_N = 4,68·0,1647·0,80(1 - 0,1·1,71) = 0,511 МПа.

г) На основании условия (6) получаем:

, что больше, чем

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет критерию прочности на растяжение при изгибе, однако имеет чрезмерно высокий коэффициент прочности, что не удовлетворяет требований данных рекомендаций согласно п. 6.1 с точки зрения экономичности.

Таким образом, для компенсации уменьшения коэффициента прочности, при увеличении длительности действия нагрузки на дорожную одежду с 0,1 с до 1 с, оказалось достаточно эффективным замена высокопористого асфальтобетона на пористый, имеющий повышенную прочность и устойчивость к повторным нагружениям, что привело к завышению коэффициента прочности. Поэтому целесообразно уменьшить толщины конструктивных слоев.

А.2.3.2 Изменение материалов конструктивных слоев с изменением толщин

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчетные характеристики для расчета на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	E, МПа	R_о, МПа		M
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	2880	6,45	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	8	1860	4,68	5,9	4,3
3	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	18	1860	4,68	5,9	4,3
4	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом, М20	22	407	-	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	40,5	-	-	-

Расчет выполняем в следующем порядке.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 34 см) устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

б) По отношениям

по номограмме рис. 1 определяем

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (7):

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле (8):

при R_о = 4,68 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл. 5);

(табл. П.4.1 ОДН 218.046-01);

t = 1,71 (табл. П.4.2 ОДН 218.046-01);

- формуле (9);

m = 4,3;

(табл. 5);

;

k₂ = 0,80 (табл. 14),

тогда по формуле (8) получим:

R_N = 4,68·0,1647·0,80(1 - 0,1·1,71) = 0,511 МПа.

г) На основании условия (6) получаем:

, что больше, чем

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет критерию прочности на растяжение при изгибе и обеспечивает заданную надежность и экономичность в соответствии с п. 6.1.

Таким образом, для компенсации уменьшения коэффициента прочности, при увеличении длительности действия нагрузки на дорожную одежду с 0,1 с до 1 с, эффективной оказалась замена слоя высокопористого асфальтобетона на слой из пористого асфальтобетона меньшей толщины (на 4 см), который имеет повышенную прочность и устойчивость к повторным нагружениям, что дало возможность уменьшить толщину нижнего асфальтобетонного слоя на 4 см, а также уменьшить толщину слоя основания на 4 см.

А.3 Расчет дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на участках пересечения дороги в одном уровне при уровне загрузки движением не более 0,7 с длительностями действия нагрузки 0,1 с и 10 с по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.3.1 Назначение конструкции

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчетные характеристики для расчета на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	E (t_н = 0,1 с), МПа	R^0,1_о, МПа	R¹⁰_о, МПа		m
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	1800	9,80	4,24	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	8	1250	8,0	2,74	5,9	4,3
3	Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90	22	1050	5,65	1,79	6,3	4,0
4	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом, М20	26	395	-	-	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	33	-	-	-	-

А.3.2 Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Расчет выполняем в следующем порядке.

ИС МЕГАНОРМ: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: имеется в виду рисунок 3.1 ОДН 218.046-01, а не рисунок 3.1.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 34 см) устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

б) По отношениям

по номограмме рисунка 1 определяем

Расчетное растягивающее напряжение

вычисляем по формуле (16):

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение R_N^0,1+10 по формуле (12) для этого используем исходные данные:

R¹⁰_о = 1,79 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл. 5);

(табл. П.4.1) ОДН 218.046-01;

t = 1,71 (табл. П.4.2) ОДН 218.046-01;

k₂ = 0,80 (табл. 14);

;

m = 4,0;

(табл. 5);

Предварительно вычислим значение

по формуле (15),

по формуле (14), k₁^0,1+10 по формуле (13):

;

Тогда значение предельного растягивающего напряжения, определяемого по формуле (12), будет равно:

R_N^0,1+10 = 5,65·0,125·0,80(1 - 0,1·1,71) = 0,468 МПа.

Расчетное растягивающее напряжение равно

, согласно п. 1.5 б данного примера.

г) Вычисляем коэффициент прочности на основании формулы (10):

, что меньше от требуемого значения

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция не удовлетворяет критерию прочности на растяжение при изгибе, что требует внесение соответствующих корректив.

А.3.3 Повторный расчет на прочность

А.3.3.1 Замена материалов конструктивных слоев без корректировки их толщин

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчетные характеристики для расчета на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	E (t_н = 0,1 с), МПа	R^0,1_о, МПа	R¹⁰_о, МПа		m
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	1800	9,80	4,24	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	8	1250	8,0	2,74	5,9	4,3
3	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	22	1250	8,0	2,74	5,9	4,3
4	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом, М20	26	395	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	33	-	-	-	-

Расчет выполняем в следующем порядке.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 34 см) устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

б) По отношениям

по номограмме рис. 1 определяем

Расчетное растягивающее напряжение

вычисляем по формуле (16):

;

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение R_N^0,1+10 по формуле (12), для этого используем исходные данные:

R_о = 2,74 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл. 5);

(табл. П.4.1 ОДН 218.046-01);

t = 1,71 (табл. П.4.2 ОДН 218.046-01);

k₂ = 0,80 (табл. 14);

;

m = 4,3;

(табл. 5);

Предварительно вычислим значение

по формуле (15),

по формуле (14), k₁^0,1+10 по формуле (13):

;

Тогда значение предельного растягивающего напряжения, определяемого по формуле (12), будет равно:

R^0,1+10_N = 5,65·0,142·0,80(1 - 0,1·1,71) = 0,532 МПа.

Расчетное растягивающее напряжение

, согласно п. 1.5 б данного примера.

г) Вычисляем коэффициент прочности на основании формулы (10):

, что больше от требуемого значения

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет критерию прочности на растяжение при изгибе.

Таким образом, для компенсации уменьшения коэффициента прочности, при увеличении длительности действия нагрузки на дорожную одежду с 0,1 до 10 с, эффективным оказалось заменить слой высокопористого асфальтобетона на слой пористого асфальтобетона, имеющий повышенную прочность и устойчивость к повторным нагружениям, без изменения его толщины.

Следовательно, для обеспечения необходимой прочности и повышенной долговечности асфальтобетонного покрытия эффективной для данной конструкции оказалась замена материала в слое, работающем на изгиб материалом, имеющим повышенную прочность и устойчивость к повторным нагружениям.

Пример 2

Требуется запроектировать дорожную одежду при следующих исходных данных:

- дорога располагается во II дорожно-климатической зоне, в Московской области;

- категория автомобильной дороги - III;

- заданный срок службы дорожной одежды - T_сл = 18 лет;

- заданная надежность К_н = 0,95;

- приведенная к осевой нагрузке 100 кН (Приложение 1 табл. П.1.1 ОДН 218.046-01) интенсивность движения на конец срока службы N_р = 900 ед./сут.; приращение интенсивности q = 1,04;

- грунт рабочего слоя земляного полотна - супесь пылеватая с расчетной влажностью 0,7W_T относится к сильно пучинистым грунтам;

- материал для основания - гравийная смесь;

- высота насыпи составляет 1,5 м, толщина дорожной одежды - 0,70 м;

- схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна - 3;

- глубина залегания грунтовых вод - 0,6 м.

Расчет требуется выполнить на различных участках дороги:

- для перегонов с уровнем загрузки движением менее 0,7 при длительности нагружения 0,1 с;

- для подходов к пересечениям с железнодорожными путями с уровнем загрузки движением более 0,7 при длительности действия нагрузки 1 с и 600 с.

Доля от общего количества автомобилей в потоке, задерживаемых у пересечений с железнодорожными путями, определена на основе технико-экономических изысканий и составляет

А.4 Расчет дорожной одежды с асфальтобетонным покрытием повышенной долговечности на перегонах при уровне загрузки движением менее 0,7 при длительности действия нагрузки 0,1 с по критерию сопротивления усталостному разрушению от растяжения при изгибе

А.4.1 Вычисление суммарного расчетного количества приложений расчетной нагрузки за срок службы

, где К_с = 25,9 (Приложение 6 табл. П.6.3 ОДН 218.046-01);

T_рдг = 125 дней (табл. П.6.1 ОДН 218.046-01), К_п = 1,38 (табл. 3.3 ОДН 218.046-01);

А.4.2 Назначение конструкции

Предварительно назначаем конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:

- для расчета на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе (Приложение 3 табл. П.3.1 и Приложение 3 табл. П.3.6 ОДН 218.046-01).

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по упруг. прогибу, E, МПа	Расчет по усл. сдвигоуст., E, Па	Расчет на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	Расчет по упруг. прогибу, E, МПа	Расчет по усл. сдвигоуст., E, Па	E, МПа	R_о, МПа		m
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	3200	1800	4500	9,80	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	4	2000	1200	2800	8,0	5,9	4,3
3	Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90	14	2000	1200	2100	5,65	6,3	4,0
4	Гравийная смесь	48	205	205	205	-	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	46	46	46	-	-	-

А.4.3 Расчет по допускаемому упругому прогибу

;

по Приложению 1 табл. П.1.1 ОДН 218.046-01

p = 0,6 МПа, D = 37 см;

;

5) требуемый модуль упругости определяем по формуле (3.9) ОДН 218.046-01:

;

6) определяем коэффициент прочности по упругому прогибу:

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу - 1,17 (табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

А.4.4 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле (3.13) ОДН 218.046-01:

Для определения

предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (супесь пылеватая) со следующими характеристиками: (при W_р = 0,7W_T и

) E_н = 46 МПа (табл. П.2.4),

и c = 0,004 МПа (табл. П.2.4 ОДН 218.046-01).

По отношениям

, и при

с помощью номограммы (рис. 3.3 ОДН 218.046-01) находим удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки:

Таким образом, T = 0,0153·0,6 = 0,0092 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига T_пр в грунте рабочего слоя определяем по формуле (3.14) ОДН 218.046-01,

где C_N = 0,004 МПа, К_д = 1,0;

Z_оп = 4 + 8 + 14 + 48 = 70 см;

ИС МЕГАНОРМ: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: имеется в виду таблица П.2.4, а не таблица 2.4.

(Приложение 2 табл. 2.4 ОДН 218.046-01);

у_ср = 0,002 кг/см²;

T_пр = 0,004 + 0,1·0,002·70·tg 35° = 0,0138 МПа,

где 0,1 - коэффициент для перевода в МПа;

, что больше

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.

А.4.5 Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Расчет выполняем в следующем порядке.

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 22 см) устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

б) По отношениям

по номограмме рис. 3.4 ОДН 218.046-01 определяем

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (3):

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение по формуле (4):

при R^0,1_о = 5,65 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета согласно табл. 5;

(табл. П.4.1 ОДН 218.046-01);

t = 1,71 (табл. П.4.2 ОДН 218.046-01);

- по формуле (4);

m = 4;

(табл. 5);

;

k₂ = 0,85 (табл. 14),

тогда по формуле (4) получим:

R_N = 5,65·0,182·0,85(1 - 0,1·1,71) = 0,72 МПа.

г)

, что больше, чем

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности и определяющим критерием прочности является сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

А.5 Расчет одежды автомобильной дороги, имеющей уровень загрузки движением более 0,7 и при длительности действия нагрузок 1,0 с и 600 с, на подходах к пересечениям с железнодорожными путями

А.5.1 Назначение дорожной одежды

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчетные характеристики для расчета на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	E (t_н = 1 с), МПа	E (t_н = 600 с), МПа	R¹_о, МПа	R⁶⁰⁰_о, МПа		m
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	2880	830	6,45	2,02	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	4	1860	650	4,68	1,06	5,9	4,3
3	Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90	14	1510	510	3,18	0,64	6,3	4,0
4	Гравийная смесь	48	201	188	-	-	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	40	33	-	-	-	-

А.5.2 Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Расчет выполняем в следующем порядке.

ИС МЕГАНОРМ: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: имеется в виду рисунок 3.1 ОДН 218.046-01.

- при времени действия нагрузки 1 с

;

- при времени действия нагрузки 600 с

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 22 см) при времени действия нагрузки 1 с устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

Аналогично устанавливаем модуль упругости верхнего слоя (h_в = 22 см) при времени действия нагрузки 600 с:

б) По отношениям

по номограмме рисунка 1 определяем

Расчетное растягивающее напряжение

вычисляем по формуле (32):

По отношениям

по номограмме рисунка 1 определяем

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (32):

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение R_N^0,1+10 по формуле (33) для этого используем исходные данные:

R¹_о = 3,18 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл. 5);

(табл. П.4.1 ОДН 218.046-01);

t = 1,71 (табл. П.4.2 ОДН 218.046-01);

k₂ = 0,80 (табл. 14);

;

m = 4,0;

(табл. 5);

Предварительно вычислим значение

по формуле (36),

по формуле (35), k₁¹⁺⁶⁰⁰ по формуле (34):

;

Тогда значение предельного растягивающего напряжения, определяемого по формуле (12), будет равно:

R_N¹⁺⁶⁰⁰ = 3,18·0,184·0,80(1 - 0,1·1,71) = 0,39 МПа.

Расчетное растягивающее напряжение равно

, согласно п. 5.2 б данного примера.

г) Вычисляем коэффициент прочности на основании формулы (10):

, что меньше от требуемого значения

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция не удовлетворяет критерию прочности на растяжение при изгибе. Требуется изменить конструкцию.

Для обеспечения прочности конструкции по критерию прочности на растяжение при изгибе необходимо увеличить толщину слоев, либо изменить материалы конструктивных слоев.

А.5.3 Повторный расчет на прочность

N	Материал слоя	h слоя, см	Расчетные характеристики для расчета на растяжение при изгибе
N	Материал слоя	h слоя, см	E (t_н = 1 с), МПа	E (t_н = 600 с), МПа	R¹_о, МПа	R⁶⁰⁰_о, МПа		m
1	Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90	4	2880	830	6,45	2,02	5,2	5,5
2	Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90	6	1860	650	4,68	1,06	5,9	4,3
3	Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90	14	1510	510	3,18	0,64	6,3	4,0
4	Щебеночно-гравийно-песчаная смесь, обработанная цементом М20	50	387	359	-	-	-	-
5	Супесь пылеватая W_о = 0,7W_T	-	40	33	-	-	-	-

А.5.4 Расчет конструкции на сопротивление асфальтобетонных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Расчет выполняем в следующем порядке.

ИС МЕГАНОРМ: примечание.

В официальном тексте документа, видимо, допущена опечатка: имеется в виду рисунок 3.1 ОДН 218.046-01.

Модуль упругости нижнего слоя определяем по номограмме рис. 3.1:

- при времени действия нагрузки 1 с

;

- при времени действия нагрузки 600 с

К верхнему слою относят все асфальтобетонные слои.

Модуль упругости верхнего слоя (h_в = 24 см) при времени действия нагрузки 1 с устанавливаем по формуле (3.12) ОДН 218.046-01:

Аналогично устанавливаем модуль упругости верхнего слоя (h_в = 24 см) при времени действия нагрузки 600 с E_в = 598 МПа.

б) По отношениям

по номограмме рисунка 1 определяем

Расчетное растягивающее напряжение

вычисляем по формуле (32):

По отношениями

по номограмме рисунка 1 определяем

Расчетное растягивающее напряжение вычисляем по формуле (32):

в) Вычисляем предельное растягивающее напряжение R_N^0,1+10 по формуле (33) для этого используем исходные данные:

R¹_о = 3,18 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (табл. 5);

(табл. П.4.1 ОДН 218.046-01);

t = 1,71 (табл. П.4.2 ОДН 218.046-01);

k₂ = 0,80 (табл. 14);

;

m = 4,0;

(табл. 5);

Предварительно вычислим значение

по формуле (36),

- по формуле (35), k₁¹⁺⁶⁰⁰ - по формуле (34):

;

Тогда значение предельного растягивающего напряжения, определяемого по формуле (12), будет равно:

R_N¹⁺⁶⁰⁰ = 3,18·0,18·0,80(1 - 0,1·1,71) = 0,388 МПа.

Расчетное растягивающее напряжение равно

, согласно п. 5.2 б данного примера.

г) Вычисляем коэффициент прочности на основании формулы (10):

, что больше от требуемого значения

(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет критерию прочности на растяжение при изгибе.

Таким образом, для уменьшения коэффициента прочности при действии на дорожную одежду комбинированной нагрузки 1 с и 600 с эффективными оказались: замена слоя из гравийной смеси на слой из щебеночно-гравийно-песчаной смеси, обработанной цементом, М20 с увеличением его толщины на 2 см и с увеличением толщины слоя пористого асфальтобетона на 2 см.

Следовательно, для обеспечения необходимой прочности и повышенной долговечности асфальтобетонного покрытия для данной конструкции эффективной оказалась замена в слое основания из материала, не обработанного вяжущим, материалом, обработанным цементом.

Руководитель организации-разработчика

ФАУ "РОСДОРНИИ"

Генеральный директор __________________________ О.Н. Ярош

Руководитель разработки

Начальник отдела

конструкций дорожных

одежд, к.т.н __________________________ А.Е. Мерзликин