Проектирование усиления дорожных одежд
3.60. Под усилением дорожных одежд при капитальном ремонте дорог понимается утолщение их или устройство более совершенных типов покрытий с использованием существующих одежд в качестве оснований с целью улучшения транспортно-эксплуатационных характеристик и увеличения прочности конструкций в пределах норм, соответствующих технической категории, установленной для дачной дороги.
Таблица 3.4
| Относительная толщина талого слоя, Н/D | Коэффициент А для грунтов | Относительная толщина талого слоя, Н/D | Коэффициент А для грунтов | ||
| супеси | суглинка и глины | супеси | суглинка и глины | ||
| 2,5 | 0,50 | 0,33 | 4,0 | 0,15 | 0,38 |
| 3,0 | 0,43 | 0,34 | 4,5 | 0,47 | 0,41 |
| 3,3 | 0,43 | 0,35 | 4,8 | 0,44 | 0,44 |
| 3,5 | 0,44 | 0,36 | 5,0 | 0,50 | 0,46 |
Обозначения: D - диаметр следа расчетного колеса; Н - толщина талого слоя.
Усиление одежд необходимо, если проезжая часть существующей дороги находится в таком состоянии, при котором их коэффициенты надежности и прочности настолько малы, что невозможно или неэкономично поддерживать эксплуатационные качества на требуемом уровне только текущим и средним ремонтами. Это бывает при коэффициенте прочности, определенном по формуле (3.6), меньшем, чем указано в табл. 3.1.
Усиление конструкции следует предусматривать и в случаях, когда по результатам оценки прочности одежды с учетом дальнейшего роста интенсивности движения можно ожидать прогрессирующего разрушения одежды в ближайшее время.
3.61. Меры по усилению дорожных одежд назначаются с использованием основных положений, изложенных применительно к проектированию новых одежд, но с учетом особенностей, связанных с наличием старой одежды, и характера исходных данных.
Если имеются достоверные данные о фактических прогибах существующих покрытий под колесом расчетного автомобиля, относящиеся к периоду наибольшего ослабления конструкции (см. приложение 5), то толщины слоев усиления следует назначать на основе расчета по упругому прогибу всей конструкции, с проверкой на растяжение при изгибе и на сдвиг только вновь укладываемых слоев. Рассчитывать слои существующей одежды и грунт земляного полотна по сопротивлению сдвигу и растяжению при изгибе не следует. Если нет достоверных данных о прогибах существующей одежды, то допускается проектировать слои усиления на основе материалов изысканий, содержащих результаты измерения толщин всех конструктивных слоев одежды, характеристику их состояния и качества, сведения о виде грунта земляного полотна и об условиях его увлажнения. В этом случае толщины слоев усиления одежды следует назначать на основе расчета по упругому прогибу всей конструкции, сопротивлению растяжению при изгибе слоев старой, и новой частей одежды и сопротивлению сдвигу всех слабосвязных слоев и грунта земляного полотна.
3.62. Вопрос о конструкции и сроке усиления одежды необходимо решать окончательно на основании технико-экономического сравнения вариантов. Если усиление одежды в данное время экономически невыгодно или невозможно усилить одежду в год проведения испытаний, то на участках дорог с недостаточной прочностью конструкции следует временно ограничить движение транспортных средств в периоды года, неблагоприятные по условиям увлажнения земляного полотна.
3.63. Требуемый модуль упругости Етр одежды в зависимости от интенсивности воздействия нагрузок к концу срока между капитальными ремонтами и нового типа покрытия находится по графику (см. рис. 3.2).
Таблица 3.5
| Типы покрытия существующей одежды | Общая толщина существующей дорожной одежды, м, для климатических и грунтово-гидрологических условий | D, МПа | ||
| тяжелых | сложных | средней сложности | ||
| Усовершенствованный для капитальных одежд | Более 0,95 | Более 0,75 | Более 0,45 | |
| 0,90-0,95 | 0,70-0,75 | 0,40-0,45 | ||
| 0,85-0,89 | 0,65-0,69 | 0,35-0,39 | ||
| 0,80-0,84 | 0,60-0,64 | 0,30-0,34 | ||
| 0,75-0,79 | 0,55-0,59 | Толщина не ограничена | ||
| Усовершенствованный для облегченных одежд: | ||||
| на вязком битуме | Более 0,80 | Более 0,70 | Более 0,40 | |
| 0,75-0,80 | 0,60-0,70 | 0,35-0,40 | ||
| 0,70-0,74 | 0,50-0,59 | 0,30-0,34 | ||
| на жидком битуме | Более 0,75 | Более 0,65 | Более 0,40 | |
| 0,70-0,75 | 0,55-0,65 | 0,35-0,40 | ||
| 0,65-0,69 | 0,45-0,54 | 0,30-0,34 |
Примечания: 1. Сложность климатических и грунтово-гидрологических условий: тяжелые - II дорожно-климатическая зона, 3-й тип местности по характеру и степени увлажнения, земляное полотно сложено из пылеватых супесчаных и суглинистых грунтов; сложные - II дорожно-климатическая зона, 3-й тип местности, земляное полотно из непылеватых суглинистых грунтов и глин или II зона, 2-й тип местности, земляное полотно из пылеватых супесей и пылеватых суглинков; средней сложности - II зона, 2-й тип местности, земляное полотно из суглинков (непылеватых) и глин или II зона, 1-й тип местности либо III зона, 2-3-й тип местности, земляное полотно из пылеватых супесей и пылеватых суглинков.
2. В общую толщину существующей дорожной одежды следует включать толщину всех слоев стабильных материалов, в том числе и дренирующего слоя.
Если одежды проектируются без проверки существующей конструкции на сдвиг и растяжение при изгибе, то найденное на графике (см. рис. 3.2) значение Етр нужно увеличить на величину А с учетом степени сложности климатических и грунтово-гидрологических условий (табл. 3.5), а также с учетом толщины песчаного слоя в существующей: конструкции одежды (табл. 3.6).
В этих случаях требуемый модуль упругости
Етр = ( 
+ D)Кк, (3.21)
где - требуемый модуль упругости по графику (см. рис. 3.2).
Значения А принимают по табл. 3.5, а Кк - по табл. 3.6. При благоприятных грунтово-гидрологических условиях, а также в III зоне 1-го типа местности по условиям увлажнения, а в IV и V зонах независимо от типа местности А=0. В случае отсутствия песчаного слоя Кк = 1,00.
3.64. Выбирая тип покрытия, следует руководствоваться предварительными данными об интенсивности воздействия расчетной нагрузки (единиц в сутки):
Усовершенствованный тип покрытия для капитальных одежд Более 300
То же, для облегченных одежд 100-300
Переходный тип покрытия Менее 100
Примечание. Тип нового покрытия не должен быть менее совершенным, чем покрытие усиливаемой одежды.
Таблица 3.6
| Тип покрытия существующей одежды | Приведенная интенсивность воздействия нагрузок, ед./сут. | Коэффициент Кк при толщине песчаного слоя, м | ||||||||
| Более 0,50 | 0,45 | 0,35 | ||||||||
| Общая толщина существующей одежды над песчаным слоем, м | ||||||||||
| 0,35 | 0,30 | 0,25 | 0,20 | 0,30 | 0,25 | 0,20 | 0,25 | 0,20 | ||
| Усовершенствованный для капитальных одежд | 1,00 | 1,10 | 1,40 | 1,60 | 1,00 | 1,25 | 1,40 | 1,00 | 1,02 | |
| 1,00 | 1,00 | 1,35 | 1,45 | 1,00 | 1,11 | 1,25 | 1,00 | 1,00 | ||
| 1,00 | 1,00 | 1,25 | 1,30 | 1,00 | 1,00 | 1,12 | 1,00 | 1,00 | ||
| 1,00 | 1,00 | 1,20 | 1,24 | 1,00 | 1,00 | 1,07 | 1,00 | 1,00 | ||
| 1,00 | 1,00 | 1,12 | 1,15 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | ||
| 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,05 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | ||
| Более 5000 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | 1,00 | |
| Усовершенствованный для облегченной одежды | 1,00 | 1,20 | 1,65 | 2,00 | 1,00 | 1,40 | 1,60 | 1,00 | 1,12 | |
| 1,00 | 1,10 | 1,50 | 1,80 | 1,00 | 1,30 | 1,45 | 1,00 | 1,04 | ||
| 1,00 | 1,00 | 1,40 | 1,00 | 1,00 | 1,15 | 1,30 | 1,00 | 1,00 | ||
| 1,00 | 1,00 | 1,25 | 1,40 | 1,00 | 1,00 | 1,10 | 1,00 | 1,00 |
Примечание. При толщине песчаного слоя менее 0,3 м, а так же при песчаном слое толщиной более 0,5 м, 0,45 и 0,35 м и общей толщине одежды над ним более, соответственно 0,35 м, 0,30 и 0,25 м следует принимать Кк = 1,00.
3.65. Толщины слоев усиления существующей дорожной одежды по условиям формирования в начальный период эксплуатации не должны быть менее величин, указанных в п. 3.25.
Если, по данным расчета, слой усиления должен иметь толщину менее указанной в п. 3.25, но больше половины этой величины, то следует применять толщину по п. 3.25 или рассмотреть, вариант применения другого материала, из которого можно устраивать более тонкий слой.
Если результаты расчета показывают, что необходимая толщина слоя усиления из материала, содержащего органическое вяжущее, меньше половины значения, указанного в п. 3.25, то достаточно предусмотреть устройство поверхностной обработки после производства ямочного ремонта проезжей части.
3.66. При проектировании усиления существующей дорожной одежды с покрытием переходного типа, а также в случаях, когда существующее усовершенствованное покрытие находится в неудовлетворительном состоянии (на проезжей части имеются сетка трещин, отдельные частые трещины, выбоины и другие дефекты), минимальную толщину слоя усиления из материала, содержащего органическое вяжущее, нужно назначать с учетом интенсивности воздействия нагрузки:
Приведенная интенсивность нагрузки, ед./сут 100 200 500 1000 2000 5000 >5000
Минимальная толщина покрытия из материала, содержащего органическое вяжущее, см 7 8 10 12 13 15 17
Примечания: 1. Минимальную толщину покрытия из плотного горячего асфальтобетона следует принимать по данным п. 3.25.
2. Если существующее покрытие из материалов, содержащих органическое вяжущее, находится в хорошем состоянии и на нем имеются лишь отдельные редко расположенные трещины (см приложение 5), то в указанные толщины необходимо включать 50 % толщины существующего покрытия.
3.67. В случаях, когда полученная расчетом толщина слоя усиления больше указанной в п. 3.66, нижнюю часть его следует предусмотреть издругого, менее прочного и дорогостоящего материала, чем асфальтобетон.