Методические рекомендации по применению геоячеек «Прудон-494» при строительстве сельских (местных) автомобильных дорог в композиции с местными материалами и отходами промышленности (стр. 8 )

1) =0,33;

=1,3;

=0,69; =0,69×100 = 69 МПа.

2) =0,2; =0,68;

=0,42; =0,42×350=147 МПа.

3) =0,0735; =0,22;

=0,11; =0,11×2000=220 МПа.

4) =0,07; =0,14;

=0,085; =0,085×3200=272 МПа.

Требуемый модуль упругости определяем по формуле 3.10 [9]:

Еmin=98,65 [lg(åNp) – 3,05] = 98,65 [lg 704873 – 3,55] = 227 МПа.

Коэффициент прочности по упругому прогибу:

=1,20

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу – 1,20 (см. таблица 3.1).

Б.1.6 Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости в грунте

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляют по формуле (3.13) Т=`t н ×р.

Для определения `t н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели.

В качестве ее нижнего слоя принимают грунт (суглинок легкий) со следующими характеристиками (при Wp=0,76Wт и åNp= 704873 прил.): Ен= 33 МПа (см. таблица 5 приложения 2); jN=5° и сN=0,005 МПа (см. таблица 4 приложения 2).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют по формуле (3.12), в которой значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначают по табл. 2 прил. 3 при расчетной температуре 20°С (см. таблица 3.5):

Ев==368 МПа.

По отношениям =11,1 и =2,38 и при jN=5° с помощью номограммы (см. рис. 3.3) находят удельное активное напряжение сдвига: `tн = 0,0145МПа.

По формуле (3.13) Т=0,0145×0,6 =0,0087 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя определяют по формуле (3.14),

где СN=0,005 МПа;

Кд=1,0; Zоп=88 см; jст=15° (см. таблица 4 приложения 2);

gср= 0,002 кг/см3;

0,1 — коэффициент для перевода в МПа;

Тпр=0,005+0,1×0,002×88×tg15°=0,0097;

Кпс== 1,12, что больше =1,0 (см. таблица 3.1).

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.

Б.1.7 Рассчитывают конструкцию по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.

Действующее в песчаном слое основания активное напряжение сдвига вычисляют по формуле (3.13) Т=`t н ×р.

Для определения `t н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели.

Нижнему слою модели присваивают следующие характеристики: Ен= Е=69 МПа (п. 3.32); jN=25° и сN=0,004 МПа (см. таблица 6 приложения 2).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют по формуле (3.12), где значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначают по таблице 2 приложения 3 при расчетной температуре 20°С (см. таблицу 3.5):

Ев==720 МПа.

По отношениям =10,4 и =1,03 и при jN=25° с помощью номограммы (см. рис. 3.2) находят удельное активное напряжение сдвига: `tн = 0,025 МПа.

По формуле (3.13) Т=0,025×0,6 = 0,015 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в песчаном слое определяют по формуле (3.14),

где сN=0,004 МПа;

Кд=2,0; Zоп=38 см; jст=31° (см. таблица 6 приложения 2); gср=0,002 кг/см3;

0,1 — коэффициент для перевода в МПа;

Тпр= 2 × (0,004+0,1×0,002×38×tg31°)=0,017 МПа;

Кпс==1,14.

По таблице 3.1 =1,0. Следовательно, условие по сдвигоустойчивости в песчаном слое основания выполнено.

Б.1.8 Рассчитывают конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Расчет выполняют в следующем порядке:

а) приводят конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой — слои основания из щебеночной смеси, песка и грунт рабочего слоя. Модуль упругости нижнего слоя модели определяют по номограмме рисунок 7.3 как общий модуль для двухслойной системы:

Ен= = 147 МПа.

К верхнему слою относят пакет асфальтобетонных слоев из плотного и пористого асфальтобетонов.

Модуль упругости верхнего слоя устанавливают по формуле (3.12):

Ев==3454 МПа;

б) по отношениям =0,35 и =23,5 по номограмме рисунок 3.4 определяют `sr=2,55 МПа.

Расчетное растягивающее напряжение вычисляют по формуле (3.16):

sr=2,55×0,6×0,85=1,3 МПа;

в) рассчитывают предельное растягивающее напряжение по формуле (3.17):

при Ro=8,0 МПа для нижнего слоя асфальтобетонного пакета (см. таблица 1 приложения 3) nR=0,10 (см. таблица 1 приложения 4);

t=1,71 (см. таблица 2 приложения 4);

по формуле (3.18) k1= ;

åNp = 704873 прил.; m=4,3; a=5,9 (см. таблица 1 приложения 3);

k1= =0,26;

k2=0,80 (см. табл.3.6); RN=8,0×0,26×0,80(1-0,1×1,71)=1,38;

г) Кпр = =1,06, что больше, чем =1,0 (см. таблица 3.1).

Выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Б.2 Пример расчета на прочность дорожной одежды переходного типа, армированной объемными геоячейками «ПРУДОН-494»

Б.2.1 Исходные данные:

-  II2 дорожно-климатическая зона;

-  заданный срок службы дорожной одежды - Тсл = 6 лет;

-  заданная надежность Кн = 0,8;

-  автомобильная нагрузка на ось 10 т приведена к нагрузке типа А1

-  интенсивность движения: на конец срока службы Np=50 прил./сут; приращение интенсивности q=1,03;

-  грунт рабочего слоя земляного полотна — супесь тяжелая пылеватая;

-  схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна – 3

Конструкция проектируется и рассчитывается в соответствии с ОДН 218.046-01[9] и рекомендаций раздела 7.1 настоящего документа. Описание запроектированной конструкции дороги, характеристики материалов слоев приведены в таблице Б.2. Расчет выполняют в следующей последовательности.

Б.2.2 Определяют расчетные нагрузки. При нагрузке на ось автомобиля равной 10 тс в соответствии с [9] (приложение 1):

- группа расчетной нагрузки – А1;

- нормативная статическая нагрузка на поверхность от колеса расчетного автомобиля Q=50 кН;

- давление в пневматике р = 0,6 МПа;

-диаметр отпечатка: для движущегося колеса – 37 см;

для неподвижного колеса – 33 см.

Вычисляют суммарное расчетное количество приложений расчетных нагрузок за срок службы по [9] (формула 3.6), где в соответствии с[9] (приложение 6) Кс=; Трдг=125 дней; kn=1,16.

åNp=0,7×50× × 125×1,16 = 28317 прил.

2- Проектируемая конструкция дорожной одежды переходного типа, армированная объемными геоячейками «ПРУДОН-494»

Материал слоя	h слоя, см	Е, МПа, при расчете
по допустимому упругому прогибу	по условию сдвигоустойчивости
Слой поверхностной обработки	-	-	-
ЩПС С1 + геоячейки «ПРУДОН-494» (h=15см)	15	280×1,3=364	364
ЩПС С5 + Геотекстиль	20	220×1,3=286	286
Песок средний	50	120	120
Супесь тяжелая пылеватая Wp=0,78Wт	-	33	33

Б.2.3 Определяют расчетную влажность грунта рабочего слоя в соответствии с [9] (приложение 2, формула П.2.1), где = 0,72; t = 0,84

Wp = 0,72 (1 + 0,1×0,84) = 0,78Wт

Б.2.4 Предварительно назначают конструкцию и расчетные значения расчетных параметров:

-для расчета по допускаемому упругому прогибу (см. приложение 2 таблица 5, приложение 3 таблица 2 и 6, [9]);

-для расчета по условию сдвигоустойчивости (см. приложение 2 таблица 4 и 6, приложение 3 таблица 2 и 6, [9]);

-для расчета на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе (см. приложение 3 таблица 1, [9]).

Б.2.5 Расчет по допускаемому упругому прогибу ведут послойно, начиная с подстилающего грунта по номограмме рисунок 7.3:

1) =0,28;

по таблице 1 приложения 1 р=0,6 МПа, D=37 см;

=1,3;

=0,63; =0,63×120 = 75,6 МПа.

2) =0,26; =0,54;

=0,44; =0,44×286=126 МПа.

3) =0,35; =0,41;

=0,49; =0,49×364=178 МПа.

Требуемый модуль упругости определяют по формуле (3.10):

Еmin=98,65 [lg(åNp) – 3,55] = 98,65 [lg 28317 – 3,55] = 89 МПа.

Определяют коэффициент прочности по упругому прогибу:

=2,0

Требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу – 1,02 (см. таблицу 3.1).

Б.2.6 Рассчитывают конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляют по формуле (3.13) Т=`t н ×р.

Для определения `t н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели.

В качестве ее нижнего слоя принимают грунт (супесь тяжелая пылеватая) со следующими характеристиками (при Wp=0,78Wт и åNp= 28317 прил.): Ен= 33 МПа (см. табл. 5 прил. 2); jN=6,25° и сN=0,0055 МПа (см. таблицу 4 приложения 2).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют по формуле (3.12), в которой значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначают по табл. 2 прил. 3 при расчетной температуре 20°С (см. таблицу 3.5) Ев==202 МПа.

По отношениям =6,12 и =2,3 и при jN=6,25° с помощью номограммы (см. рисунок 7.3) находят удельное активное напряжение сдвига: `tн = 0,019МПа.

По формуле (3.13) Т=0,019×0,6 =0,0114 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя определяют по формуле (3.14),

где СN=0,0055 МПа;

Кд=1,0; Zоп=85 см; jст=14° (см. таблицу 4 приложения 2);

gср=0,002 кг/см3;

0,1 — коэффициент для перевода в МПа;

Тпр=0,0055+0,1×0,002×85×tg14°=0,01;

Кпс== 0,88, что больше =0,87 (см. таблицу 3.1).

Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу в грунте.

Б.2.7 Расчёт конструкции по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания.

Действующее в песчаном слое основания активное напряжение сдвига вычисляют по формуле (3.13) Т=`t н ×р.

Для определения `t н предварительно назначенную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели.

Нижнему слою модели присваивают следующие характеристики:

Ен= Е=63 МПа (п. 3.32); jN=29° и сN=0,003 МПа (см. таблицу 6 приложения 2).

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют по формуле (3.12), где значения модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначают по таблице 2 приложения 3 при расчетной температуре 20°С (см. таблицу3.5):

Ев==319 МПа.

По отношениям =4,2 и =0,95 и при jN=29° с помощью номограммы (см. рисунок 7.3) находят удельное активное напряжение сдвига

`t н = 0,052МПа.

По формуле (3.13) Т=0,052×0,6 = 0,031 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Тпр в песчаном слое определяют по формуле (3.14),

где сN=0,003 МПа;

Кд=4,0; Zоп=35 см; jст=33° (см. табл. 6 прил. 2); gср=0,002 кг/см3;

0,1 — коэффициент для перевода в МПа;

Тпр= 4 × (0,003+0,1×0,002×35×tg33°)=0,030 МПа;

Кпс==0,97.

По табл. 3.1 =0,87. Следовательно, условие по сдвигоустойчивости в песчаном слое основания выполнено.

Выбранная конструкция удовлетворяет всем критериям прочности.

Приложение В

(справочное)

Примеры реализации дорожных объектов, запроектированных с применением геоячеек «ПРУДОН-494»

1 - Общий вид дороги с упрощенным покрытием, армированным объемными геоячейками «ПРУДОН-494»

2 – Усиление объемными геоячейками «ПРУДОН-494» высотой 20 см основания насыпи, сложенного тиксотропными грунтами. Кольцевая автодорога, подход к реке Охта (г. С.-Петербург)

94

 

3 - Уширение подходной насыпи к мосту. Армирование основания насыпи геоячейками «ПРУДОН-494» (15км Горьковского шоссе, 2002 г.)

4 - Укрепление берега реки Тура объемными

геоячейками «ПРУДОН-494» с заполнением ячеек местным песком

(г. Тюмень)

1-  нижний слой откоса, 2-геоячейки «ПРУДОН-494», 3- нетканый геотекстиль, 4-анкер, 5-гравийная засыпка, 6-растительный грунт, 7-покрытие дороги

5 - Типовая конструкция укрепления объемными геоячейками ««ПРУДОН-494»» откосов при реконструкции МКАД (г. г.)

6 - Общий вид откоса на МКАД (18 км), укрепленного

геоячейками «ПРУДОН-494» (1996г.)

7 - Типовая конструкция укрепления конуса путепровода объемными геоячейками «ПРУДОН-494» при реконструкции МКАД (г. г.)

8 - Общий вид конуса путепровода на МКАД, укрепленного объемными геоячейками «ПРУДОН-494» (1996г.)

9 - Общий вид подпорной стенки на базе геоячеек «ПРУДОН-494»

в г. Бронницы Московской области

Библиография

[1]	СНиП 2.05.11-83	Внутрихозяйственные автомобильные дороги в колхозах, совхозах и других сельскохозяйственных предприятиях и организациях
[2]	Альбом	Типовые поперечные профили земляного полотна, конструкций укреплений и дорожных одежд для сельских дорог. Гипроавтотранс. М. – 1961., 64 с.
[3]	ОДМ 218.5.	Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог», Информавтодор, 2010
[4]	Альбом	Принципиальные схемы конструктивно-технологических решений по применению объемных геоячеек «ПРУДОН-494» и примеры их реализации в транспортных сооружениях. СоюздорНИИ, 494 УНР». М.-2008., 143с.
[5]	СТО 1-2006	Пластиковые геоячейки «ПРУДОН-494» для укрепления грунтов. Технические условия. 494 УНР», г. Бронницы-2006
[6]	Соглашение от 30 ноября 2010 г. № 000/10/10-38-8 о сотрудничестве между Министерством сельского хозяйства Российской Федерации и Министерством транспорта Российской Федерации. г. Москва. 30 ноября 2010г.
[7]	СНиП 2.05.02-85*	Нормы проектирования. Автомобильные дороги. М.-1986, 52 с.
[8]	СНиП 3.06.03-85*	Организация, производство и приемка работ. Автомобильные дороги
[9]	ОДН 218.046-01	Проектирование нежестких дорожных одежд. Росавтодор Минтранса России. Информавтодор. М. – 2001.,145с.
[10]	ВРДС /МО РФ	Руководство по устройству аэродромных оснований и дорожной одежды с армирующими прослойками из геосинтети-ческих материалов. 26ЦНИИ МО РФ. Москва-2008., 132
[11]	Руководство	Руководство по укреплению конусов и откосов земляного полотна автомобильных дорог с использованием геосинтетических материалов и металлических сеток. СоюздорНИИ. М.-2002., 36 с.
[12]	Методика расчета	Методика расчета устойчивости грунтовых насыпей, армированных геоячейками «ПРУДОН-494»,М. СоюздорНИИ, 1999
[13]	Методические рекомендации	Методические рекомендации по проектированию и строительству искусственных оснований буровых установок, кустовых площадок, внутриплощадочных, подъездных и притрассовых автомобильных дорог с применением геоячеек «ПРУДОН-494» (2-ое издание дополненное). , ТатНИПИнефть, 494УНР». г. Бронницы. 2009-96с.
[14]	ВСН 46-83	Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. Минтрансстрой. М. Транспорт. с.
[15]	Пособие	Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. Минтранс России. М.-2004, 252 с.
[16]	Заключение	Заключение по эффективности использования георешеток в конструктивных слоях дорожных одежд в практике ремонта и строительства автомобильных дорог. 494 УНР. М., РосдорНИИ, 1997
[17]	СНиП	Безопасность труда в строительстве. Часть 1
[18]	СНиП	Безопасность труда в строительстве. Часть 11
[19]	ВСН 8-89	Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог
[20]	ВСН 19-89	Правила приемки работ при строительстве и ремонте автомобильных дорог
[21]	ВСН 37-84	Инструкция по организации движения и ограждению мест производства работ

Библиография

[1]	СНиП 2.05.11-83	Внутрихозяйственные автомобильные дороги в колхозах, совхозах и других сельскохозяйственных предприятиях и организациях
[2]	Альбом	Типовые поперечные профили земляного полотна, конструкций укреплений и дорожных одежд для сельских дорог. Гипроавтотранс. М. – 1961., 64 с.
[3]	ОДМ 218.5.	Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог», Информавтодор, 2010
[4]	Альбом	Принципиальные схемы конструктивно-технологических решений по применению объемных геоячеек «ПРУДОН-494» и примеры их реализации в транспортных сооружениях. СоюздорНИИ, 494 УНР». М.-2008., 143с.
[5]	СТО 1-2006	Пластиковые геоячейки «ПРУДОН-494» для укрепления грунтов. Технические условия. 494 УНР», г. Бронницы-2006
[6]	Соглашение от 01.01.01 г. № 000/10/10-38-8 о сотрудничестве между Министерством сельского хозяйства Российской Федерации и Министерством транспорта Российской Федерации. г. Москва. 30 ноября 2010г.
[7]	СНиП 2.05.02-85*	Нормы проектирования. Автомобильные дороги. М.-1986, 52 с.
[8]	СНиП 3.06.03-85*	Организация, производство и приемка работ. Автомобильные дороги
[9]	ОДН 218.046-01	Проектирование нежестких дорожных одежд. Росавтодор Минтранса России. Информавтодор. М. – 2001.,145с.
[10]	ВРДС /МО РФ	Руководство по устройству аэродромных оснований и дорожной одежды с армирующими прослойками из геосинтети-ческих материалов. 26ЦНИИ МО РФ. Москва-2008., 132
[11]	Руководство	Руководство по укреплению конусов и откосов земляного полотна автомобильных дорог с использованием геосинтетических материалов и металлических сеток. СоюздорНИИ. М.-2002., 36 с.
[12]	Методика расчета	Методика расчета устойчивости грунтовых насыпей, армированных геоячейками «ПРУДОН-494»,М. СоюздорНИИ, 1999
[13]	Методические рекомендации	Методические рекомендации по проектированию и строительству искусственных оснований буровых установок, кустовых площадок, внутриплощадочных, подъездных и притрассовых автомобильных дорог с применением геоячеек «ПРУДОН-494» (2-ое издание дополненное). , ТатНИПИнефть, 494УНР». г. Бронницы. 2009-96с.
[14]	ВСН 46-83	Инструкция по проектированию дорожных одежд нежесткого типа. Минтрансстрой. М. Транспорт. с.
[15]	Пособие	Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах. Минтранс России. М.-2004, 252 с.
[16]	Заключение	Заключение по эффективности использования георешеток в конструктивных слоях дорожных одежд в практике ремонта и строительства автомобильных дорог. 494 УНР. М., РосдорНИИ, 1997
[17]	СНиП	Безопасность труда в строительстве. Часть 1
[18]	СНиП	Безопасность труда в строительстве. Часть 11
[19]	ВСН 8-89	Инструкция по охране природной среды при строительстве, ремонте и содержании автомобильных дорог
[20]	ВСН 19-89	Правила приемки работ при строительстве и ремонте автомобильных дорог
[21]	ВСН 37-84	Инструкция по организации движения и ограждению мест производства работ
[22]	ОДМ 218.2.	Методические рекомендации «Проектирование, строительство и эксплуатация автомобильных дорог с низкой интенсивностью движения. Информавтодор, 2012

СТАНДАРТ ОРГАНИЗАЦИИ 494 УНР» СТО 3-2011

ОКС 93.080.20 ОКП ……………

Ключевые слова: методические рекомендации, сельские (местные) автомобильные дороги, геоячейки «ПРУДОН-494», геотекстиль, местные материалы, отходы промышленности

 

Руководитель организации-разработчика Директор по науке
Руководитель разработки Заведующий лабораторией дорожных одежд
Исполнитель Ведущий научный сотрудник
Исполнитель Ведущий научный сотрудник
СОИСПОЛНИТЕЛИ
Руководитель организации-соисполнителя Генеральный директор 494 УНР»
Руководитель разработки Заместитель Генерального директора
Исполнитель Заместитель начальника отдела