10.1 Основные критерии расчета нежестких дорожных одежд на прочность
10.1.1 Прочность нежестких дорожных одежд оценивается их способностью сопротивляться процессу развития остаточных деформаций и разрушений под воздействием нормальных и касательных напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте от расчетной нагрузки, приложенной к поверхности покрытия.
10.1.2 Методика оценки прочности нежестких дорожных одежд включает оценку прочности как конструкции в целом, так и напряжений, возникающих в отдельных конструктивных слоях. При расчете дорожных одежд используют решения теории упругости для слоистого пространства, лежащего на упругом основании при сцеплении слоев на границе контакта.
10.1.3 Расчет нежестких дорожных одежд на прочность выполняют по следующим критериям:
- допускаемому упругому прогибу;
- условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев;
- сопротивлению монолитных слоев покрытия и промежуточных монолитных слоев основания усталостному разрушению на растяжение при изгибе.
Превышение значения одного из критериев (имеющего минимальное значение) должно быть не более 5% при условии выполнения остальных критериев прочности.
10.1.4 Облегченные и переходные дорожные одежды, рассчитывают только по двум критериям:
- допускаемому упругому прогибу;
- условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев.
10.1.5 Расчет на прочность по всем критериям можно выполнять в любой последовательности. Однако методически целесообразно при больших перспективных интенсивностях движения и низкой влажности грунтов начинать расчеты по допускаемому упругому прогибу, а при малых интенсивностях и высокой влажности грунтов - по условию сдвигоустойчивости грунта.
10.1.6 Дорожные одежды на перегонах рассчитывают на кратковременное многократное действие подвижных нагрузок, используя прочностные и деформационные характеристики материалов и грунтов при многократном приложении нагрузки длительностью 0,1 с.
Дорожные одежды на остановках и остановочных полосах, расположенных на обочинах, перекрестках, на съездах транспортных развязок и подходах к пересечениям с железнодорожными путями должны быть дополнительно проверены на однократное нагружение длительностью не менее 10 мин, используя статические значения расчетных параметров.
Для дорожных одежд укрепленных полос обочин, парковок, а также тротуаров, пешеходных улиц и площадей в городах расчет выполняют только на однократное нагружение длительностью не менее 10 мин.
Расчет на прочность на однократное нагружение выполняют по условию сдвигоустойчивасти в грунте и в слабосвязных материалах.
Расчет на однократное нагружение ведется на нагрузку в соответствии с 8.1.1.
10.2 Уровни надежности и коэффициенты прочности
10.2.1 Дорожные одежды следует проектировать с уровнем надежности, под которым понимают вероятность безотказной работы в течение межремонтного срока.
Отказ нежестких дорожных одежд из-за недостаточной прочности может возникнуть в результате:
- образования необратимых деформаций на поверхности покрытия (просадок, трещин, выбоин и др.) под воздействием многократно прилагаемой нагрузки по полосам наката в связи с общей недостаточной несущей способностью дорожных одежд;
- накопления недопустимых остаточных деформаций под воздействием касательных напряжений, возникающих в конструктивных слоях и подстилающем грунте от транспортной нагрузки, с потерей ровности поверхности покрытия и соответствующего снижения скорости движения до истечения заданного срока службы конструкции;
- усталостных разрушений материала монолитных слоев конструкции под воздействием растягивающих напряжений от многократного приложения транспортной нагрузки с интенсивной потерей транспортно-эксплуатационных свойств.
Уровень надежности (коэффициент надежности) назначается в задании на проектирование в зависимости от категории дороги и типа дорожных одежд или принимается по таблице 10.
Таблица 10 - Уровни надежности дорожных одежд
Категория дороги | Тип дорожных одежд | Коэффициент надежности |
IА, IБ, IВ | Капитальный | 0,98 |
II | Капитальный | 0,95 |
Ill | Капитальный | 0,92 |
Облегченный | 0,90 | |
IV | Капитальный | 0,90 |
Облегченный | 0,85 | |
Переходный | 0,82 | |
V | Облегченный | 0,82 |
Переходный | 0,65 |