Кафедра Проектирование дорог Стр 1 из 4Следующая ⇒ Факультет «Автомобильные дороги и мосты» Кафедра Проектирование дорог Материалы для подготовки   К междисциплинарному экзамену   По специальности 270205 – Автомобильные дороги и аэродромы   По кафедре Проектирование дорог   Омск – 2008 г   Экзаменационные вопросы и ответы подготовили преподаватели каф. Проектирование дорог: доц., канд. техн. наук Гречнева Г.И., доц. Морозова Л.С., доц., канд. техн. наук Малофеев А.Г., под руководством зав. кафедрой Проектирование дорог, д-р техн. наук, профессора Сиротюка В.В.   Вопросы и краткие варианты ответов   Дорожно-климатическое районирование территории России   В основу районирования территории России на дорожно-климатические зоны положено деление по климату, гидрологическим и геоморфологическим характеристикам местности. Дорожно-климатическое районирование выполнено по показателю, характеризующему отношение количества выпадающих осадков к объему испарения с грунтовой поверхности.  Различают 5 дорожно-климатических зон: I – зона распространения многолетнемерзлых грунтов, в которую входят 3 подзоны: I1 – северная подзона низкотемпературных вечномерзлых грунтов (t = -5 до -120С) сплошного распространения. Мощность деятельного слоя преимущественно менее 1 м, влажность грунтов высокая Wотн ≥ Wт ; I2 – центральная подзона низкотемпературных грунтов (t = -1,5 до -70С) сплошного распространения. Мощность деятельного слоя до 3,0 м, влажность грунтов умеренная Wотн =(0,7-1,0) Wт; I3 – южная подзона преимущественно высокотемпературных вечномерзлых грунтов (от 0 до -1,50С) островного распространения. Мощность деятельного слоя 4 м и более, влажность грунтов умеренная Wотн =(0,7-1,0) Wт.. II - зона избыточного увлажнения; III - зона значительного увлажнения в отдельные годы; IV - зона недостаточного увлажнения; V - засушливая зона. Зоны дорожного районирования примерно соответствуют границам почвенных и ландшафтно-географических зон, что позволяет использовать типовые решения в каждой зоне. Элементы горизонтальных кривых Различают следующие основные геометрические элементы закругления (рис.10.1): угол поворота - a, радиус - R, кривая - К, тангенс - Т, биссектриса - Б, домер - Д. Т - тангенс – расстояние от вершины угла до начала кривой .                                 Т                                    ККК         ВУ a                                                                     Б  СК              Т                       R            НКК              a /2                 R                                           a /2  O   Рис.10.1 Закругление с круговой кривой       К - кривая – расстояние от начала до конца кривой Жесткая дорожная одежда	Нежесткая дорожная одежда
	1. Цементобетон монолитный или сборный (покрытие – 14-24 см)		1. Асфальтобетон (покрытие – 4-8 см)
			2. Асфальтобетон; чёрный щебень (верхний слой основания или нижний слой покрытия – 8-12 см)
	2. Пескоцементная смесь (монтажный слой – 5 см)
	3. Грунт, укреплённый вяжущим; щебень фракционный (основание – 20-40 см)		3. Грунт, укреплённый вяжущим; щебень фракционный (основание – 20-40 см)
	4. Песок (подстилающий слой – 20-50 см)		4. Песок (подстилающий слой – 20-50 см)

 

Рис.23.1.Примеры конструкций дорожных одежд

 

Нежесткими называют дорожные одежды, обладающие сравнительно малым сопротивлением изгибу. К ним относят одежды с покрытием из асфальтобетона разного вида. Модуль упругости асфальтобетона значительно зависит от температуры. Количество и толщину слоев подбирают из условия распределения нагрузки на большую площадь основания и к снижению давления на подстилающие грунты. Основание обычно устраивают из материалов и грунтов, укрепленных битумом, цементом, известью, комплексными и другими вяжущими, а также из зернистых материалов (щебня, шлака, гравия и др.).

 

Капитальные

Усовершенствованные покрытия: а) из монолитного цементобетона; б) из сборного железобетона; в) из горячих асфальтобетонных смесей. Облегченные а) из горячих асфальтобетонных смесей; б) из холодных асфальтобетонных смесей; в) из органоминеральных смесей с жидкими органическими вяжущими, с жидкими органическими вяжущими совместно с минеральными; с вязкими, в том числе эмульгированными органическими вяжущими; с эмульгированными органическими вяжущими совместно с минеральными; г) из каменных материалов и грунтов, обработанных битумом по способу смешения на дороге или методами пропитки; из каменных материалов, обработанных органическими вяжущими методом пропитки; черного щебня, приготовленного в установке и уложенного по способу заклинки; д) из пористой и высокопористой асфальтобетонной смеси с поверхностной обработкой; е) из прочного щебня с двойной поверхностной обработкой.

Переходные

Покрытия переходные: а) из щебня прочных пород, устроенные по способу заклинки без применения вяжущих; б) из грунтов и малопрочных каменных материалов, укрепленных вяжущими; в) из булыжного и колотого камня (мостовые). Низшие а) из щебеночно-гравийно-песчаных смесей; б) из малопрочных каменных материалов и шлаков; в) из грунтов, укрепленных или улучшенных различными местными материалами; г) из древесных материалов и др.

Вопросы, решаемые при проектировании реконструкции дорожных одежд

 

На участках реконструируемых дорог, где устраивают новую дорожную одежду, проектирование дорожной одежды выполняют в соответствии с действующими нормами. При сохранении или использовании старой дорожной одежды следует руководствоваться положениями специальных нормативных документов на основе детальных данных о конструкции существующей дорожной одежды, состоянии ее конструктивных слоев и оценки способности этих слоев выполнять свои функции.

Для получения исходных данных существующая дорожная одежда и рабочий слой земляного полотна должны быть детально обследованы с выполнением буровых и других работ и испытаний, позволяющих получить необходимую информацию. При этом следует дать количественную оценку прочности и морозостойкости реконструируемой конструкции.

При разработке проектного решения по реконструкции дорожной одежды должны быть рассмотрены вопросы:

· целесообразность использования существующей дорожной одежды или отдельных ее конструктивных слоев без предварительного разрушения;

· целесообразность использования материалов конструктивных слоев после их переработки;

· необходимость усиления существующей конструкции;

· необходимость повышения морозоустойчивости существующей конструкции;

· необходимость улучшения дренирования существующей конструкции;

· необходимость изменения конструкции укрепления обочин;

· необходимость уширения дорожной одежды и способ уширения.

 

Исходные данные и критерии расчёта жестких дорожных одежд

 

Жесткие дорожные одежды рассчитывают с учетом состава транспортного потока, перспективной интенсивности движения к концу срока службы, грунтовых и природно-климатических условий. Жесткие дорожные одежды рассчитывают с учетом уровня надежности (вероятности безотказной работы конструкции в течение намеченного срока эксплуатации), который назначается в пределах от 0,95 до 0,8.

Исходные данные для расчета жесткой дорожной одежды включают:

- параметры дороги (категория, ширина проезжей части, срок службы дорожной одежды до капитального ремонта);

- параметры движения (интенсивность, нагрузка);

- параметры земляного полотна и условия его работы (тип местности, разновидности грунтов, уровень грунтовых вод);

- дорожно-климатическую зону расположения участков дороги.

Расчет ведется путем проверок предварительно назначенной конструкции дорожной одежды:

- по прочности верхних слоев дорожной одежды;

- по прочности и устойчивости земляного полотна и слоев основания на сдвиг и по накоплению уступов в поперечных швах покрытия;

- по устойчивости в продольном направлении покрытия в жаркое время года, по прочности стыковых и монтажных соединений;

- по устойчивости дорожной одежды к воздействию морозного пучения;

- по способности дренирующего слоя основания отводить влагу в весенний период.

Расчетом определяются толщины покрытия и слоев основания, расстояние между поперечными швами, количество штырей в швах расширения и сжатия.

Мерзлотные явления в I ДКЗ

 

В I ДКЗ вводно-тепловые процессы приводят к развитию специфических мерзлотных явлений, которые проявляются в изменении форм рельефа: в виде куполообразных, холмистых образований (курганы, бугры, пучения, наледи) или круглых впадин (аласы, овраги, термокарст). Эти явления необходимо учитывать при проектировании автомобильных дорог.

1. Пучение грунтов. Грунты деятельного слоя зимой при промерзании (из-за высокого содержания воды и последующего перераспределения при промерзании) увеличиваются в объеме - пучатся, а летом при оттаивании проседают. Наибольшее пучение наблюдается в пылеватых грунтах (суглинистых, супесчаных). Деформации пучения достигают значительных величин, поэтому дорожную конструкцию необходимо проверять на морозоустойчивость.

В гравийных, непылеватых песчаных грунтах пучение значительно меньше.

2. Термокарст образуется в связи с интенсивным протаиванием льдонасыщенных связных грунтов. В связи с этим происходит проседание поверхности. Вода заполняет эти углубления и образует озера, что приводит к дальнейшему протаиванию грунтов.

Борьба с этим явлением сводится к осушение озер (сброс воды) и исключению значительного протаивания льдонасыщенных грунтов.

3. Солифлюкция - медленное течение  грунтов. Условия для возникновения солифлюкции:

а) наличие тонкодисперсных пылеватых грунтов;

б) влажность грунтов достигает полной влагоемкости;

в) поверхность залегания грунтов имеется уклон (3-10⁰), обеспечивающий медленное течение переувлажнённого грунта.

4. Наледи – это отложение льда, образовавшееся в результате периодического выхода на поверхность речных, грунтовых или подземных вод и их послойного замерзания.

Требования к земляному полотну, сооружаемому на слабом основании

 

К слабым следует относить связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания при испытании прибором вращательного среза менее 0,075 МПа, удельное сопротивление статическому зондированию конусом с углом при вершине  менее 0,02 МПа или модуль осадки при нагрузке 0,25 МПа более 50 мм/м (модуль деформации ниже 5 МПа).

К земляному полотну, сооружаемому на слабом основании предъявляются дополнительные требования.

Должна быть исключена возможность выдавливания оставляемого слабого грунта из под насыпи в процессе её возведения и эксплуатации (обеспечение устойчивости основания).

Интенсивная часть осадки должна завершиться до сооружения покрытия (обеспечение стабильности).

Упругие колебания земляного полотна, возникающие при наличии слабых грунтов в основании не должны превышать допустимую величину для принятого типа покрытия.

На насыпях, в основаниях которых оставлены слабые грунты, дорожные одежды можно устраивать:   

*  капитального типа после завершения не менее 90 % расчетной осадки или средняя интенсивность осадки за месяц предшествующий устройству покрытия не превышает 1,5 - 2,0 см/год;

*  облегченного типа после завершения не менее 80 % расчетной осадки или интенсивности осадки не более 3 - 5 см/год.

Для исключения недопустимых упругих колебаний толщина насыпей, сооружаемых на торфяных основаниях должна быть не менее 1,2 м в зависимости от мощности слабого грунта (глубины болота) и капитальности дорожной одежды. Если толщина насыпного слоя Н_гр меньше 3 м, необходимо проводить динамический расчет устойчивости дорожной конструкции. 

 

Список литературы

для подготовки к междисциплинарному экзамену

по кафедре «Проектирование дорог»

 

Основная

1. ГОСТ Р 52398-2005. Классификация автомобильных дорог Национальный стандарт Российской Федерации.

2. ГОСТ Р 5239-2005. Геометрические элементы автомобильных дорог. Национальный стандарт Российской Федерации.

3. СНиП 2.05.02-85^*. Автомобильные дороги. С #M12293 0 871001204 3711665957 106 78 3704477087 78 23945 2496674701 2949715563изменением N 2#S, утвержденным постановлением Госстроя СССР от 9 июня 1988 г. N 106, #M12293 1 871001206 3711665957 106 79 3704477087 78 23945 2496674701 2949715563изменением N 3#S, утвержденным постановлением Госстроя СССР от 13 июля 1990 г. N 61, #M12293 2 9056291 3711665957 106 80 3704477087 78 23945 2496674701 2949715563изменением N 4#S, утвержденным постановлением Минстроя России от 8 июня 1995 г. N 18-57, и #M12293 3 1200032345 3711665957 106 81 6 3704477087 78 23945 2496674701изменением N 5#S, утвержденным постановлением Госстроя России от 30 июня 2003 г. N 132

4. Бабков В.Ф.Проектирование автомобильных дорог: учебник для вузов. –М.: Транспорт, 1987. –Ч.1. -368 с.

5.  Бабков В.Ф.Проектирование автомобильных дорог: учебник для вузов. –М.: Транспорт, 1987. –Ч.2. -415 с.

 

Дополнительная

1. Проектирование нежестких дорожных одежд.- ОДН 218.046-01.-М.: 2001. -144 с.

2. Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд. Введены в действие #M12293 0 901904106 3924994421 3154 79 1094338247 2422330471 4264994108 106 1746562190распоряжением Минтранса России N ОС-1066-р от 03.12.2003 г

3. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. Введено в действие #M12291 901904107распоряжением Минтранса России N ОС-1067-р от 03.12.2003.

4. ВСН 25-86. Указания по обеспечению безопасности движения на автомобильных дорогах. М:. Тр. 1988.

5. ВСН 84-89. Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты

6. Проектирование автомобильных дорог: справочник инженера-дорожника /Под. ред. Г.А. Федотова. –М.: Транспорт, 1989. -438 с.

7. Тупицын Н.М. Изыскания и проектирование автомобильных дорог в сложных природных условиях: Текст лекций. –Омск: Изд-во СибАДИ, 2001. -100 с.: Транспорт, 1989. -438 с.

7.ьных дорог: справочник инженера-дорожника /Под.

 

Факультет «Автомобильные дороги и мосты»

Кафедра Проектирование дорог

Материалы для подготовки

 

1234Следующая ⇒

Поделиться: