Телефон: +7 (383)-202-16-86

Статья опубликована в рамках: LXV Международной научно-практической конференции «Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ» (Россия, г. Новосибирск, 14 мая 2018 г.)

Наука: Технические науки

Секция: Архитектура, Строительство

Скачать книгу(-и): Сборник статей конференции

Библиографическое описание:
Новиков Г.С., Редькин А.С. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ЖЁСТКОГО ТИПА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕСЧАНОГО БЕТОНА В МОНОЛИТНЫХ И СБОРНЫХ ПОКРЫТИЯХ // Научное сообщество студентов XXI столетия. ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ: сб. ст. по мат. LXV междунар. студ. науч.-практ. конф. № 5(64). URL: https://sibac.info/archive/technic/5(64).pdf (дата обращения: 21.08.2019)
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ ЖЁСТКОГО ТИПА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПЕСЧАНОГО БЕТОНА В МОНОЛИТНЫХ И СБОРНЫХ ПОКРЫТИЯХ

Новиков Глеб Сергеевич

магистрант, кафедра автомобильных дорог, мостов и тоннелей института транспортных сооружений КГАСУ,

РФ, г. Казань

Редькин Артур Сергеевич

магистрант, кафедра автомобильных дорог, мостов и тоннелей института транспортных сооружений КГАСУ,

РФ, г. Казань

Научный руководитель Логинова Ольга Анатольевна

канд. техн. наук, доцент, кафедра автомобильные дороги, мосты и тоннели КГАСУ,

РФ, г. Казань

В России автомобильные дороги с жесткой дорожной одеждой составляют не более двух процентов от общей протяженности. В то же время они являются более прочными, имеют наибольшие межремонтные сроки, а также более долговечны.

Необходимость расширенного производства цементобетонных дорог была одобрена Правительством Российской Федерации в рамках «Стратегии развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года и дальнейшую перспективу до 2030 года» [3] и утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 10 мая 2016 г. № 868-р.

Анализ отечественной и зарубежной литературы свидетельствует, что применение песчаного бетона в конструкции дорожной одежды позволит решить ряд вопросов. В частности, применение бетона на основе песка позволит отказаться от дорого щебня изверженных пород, что позволит удешевить конструкцию дорожной одежды и снизить затраты на строительство дороги в целом. Несмотря на это, в РФ на данный момент недостаточная нормативно-техническая база на высокопрочные песчаные бетоны.

Основными преимуществами использования песчаного бетона в конструкции жесткой дорожной одежды являются: более высокая прочность; высокая морозостойкость бетона; более длительный срок службы; отсутствие колееобразования; повышенная безопасность; увеличение прочности во времени; стабильность коэффициента сцепления покрытия; независимость свойств от температуры окружающей среды; получение экономического эффекта за счёт разницы в стоимости песка и щебня.

В связи с этими факторами, становится необходимым развивать использование данного материала в современном дорожном строительстве.

Исходные данные:

Дорожная одежда запроектирована при следующих данных:

  • место расположения – Республика Татарстан;
  • дорожно-климатическая зона – II, подзона 2;
  • категории автомобильной дороги – Iб – IV;
  • дорожная одежда капитального типа;
  • расчётный срок службы покрытия – Т = 25 лет;

Варианты покрытия приведены в таблице 1:

Таблица 1.

Характеристики бетона для дорог

Класс бетона

Прочность на сжатие, МПа

Прочность на растяжение при изгибе, МПа, Вtb

Модуль упругости, МПа, Е

Вариант 1 – Покрытие из тяжёлого цементобетона

В30

22

4,0

33000

Вариант 2 – Покрытие из тяжёлого цементобетона на песке оптимального зернового состава (по Морозову Н. М.)

В40

55,3

7,2

38060

В60

82,1

9,1

42120

В80

102,9

10,5

44350

Вариант 3 – Покрытие из тяжёлого цементобетона на обычном обогащённом песке

(по Морозову Н. М.)

В40

56,2

7,4

36850

В60

81,4

9,2

40630

 

Слои основания:

  • Щебёночно-песчаная смесь, укреплённая цементом, соответствующая марке 100, - 18 см, модуль упругости Е = 950 МПа;
  • Песок крупнозернистый – 20 см, модуль упругости Е = 130 МПа;
  • Грунт рабочего слоя земляного полотна – суглинок тяжёлый.

Расчёт монолитного покрытия и покрытия из сборных железобетонных плит ведётся по «Методическим рекомендациям по проектированию жестких дорожных одежд» [2].

 

Рисунок 1. Расчётная конструкция дорожной одежды

 

Расчёт сборного покрытия:

В сборном покрытии применены плиты аналогичные по размерам плитам из тяжёлого цементобетона по ГОСТ 21924 [1] – 1П60-38(35,30)-30AV (длина – 6 м, ширина – 3,75; 3,50; 3,00 м, высота – 14 см).

Расчёт плит покрытия велся на изгиб, упругий прогиб, прочность стыковых соединений и сдвигоустойчивость. Результаты расчёта приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Результаты расчёта сборного покрытия

 

Расчёт монолитного покрытия:

Расчёт монолитного покрытия производится по тем же исходным данным, что и сборного. Результатом расчёта является толщина покрытия. Результаты расчёта приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Результаты расчёта монолитного покрытия

Варианты покрытия

Вариант 1

Вариант 2

Вариант 3

Тип 1

В30

Тип 2

В40

Тип 3

В60

Тип 4

В80

Тип 5

В40

Тип 6

В60

Толщина покрытия, см

I категория

23

20

18

20

20

20

II категория

23

20

18

20

20

20

III категория

20

20

18

20

20

20

IV категория

16

15

18

15

15

18

 

Рисунок 2. Сводный график толщины разных типов монолитных покрытий на различных категориях

 

Выводы:

  1. Методика расчёта, изложенная в «Методических рекомендациях по проектированию жёстких дорожных одежд (взамен ВСН 197-91)» [2], устарела и нуждается в переработке и обновлении, в особенности, методики расчёта сборных покрытий.
  2. Согласно расчётам сборного покрытия, наиболее оптимальным является использование варианта покрытия из тяжёлого цементобетона на обычном обогащённом песке – вариант 3 В40 – на II категории автомобильных дорог.
  3. Согласно расчётам монолитного покрытия, наименьшая его толщина наблюдается на I-III технических категориях. Это достигается с помощью материалов типа 3 – вариант 2 В60, а на дорогах IV категории типом 2 – вариант 2 В40, типом 4 – вариант 2 В80 и типом 5 – вариант 3 В40.
  4. В результате проектирования монолитного покрытия жесткой дорожной одежды на основе песчаного бетона было доказано уменьшение толщины её конструкции по сравнению с бетоном на основе щебенистого заполнителя. В результате расчета наглядно заметны уменьшения толщин покрытий при одинаковых условиях и основаниях дорожной одежды.

 

Список литературы:

  1. ГОСТ 21924.1-84. Плиты железобетонные предварительно-напряженные для покрытий городских дорог. Конструкция и размеры / Госстрой СССР. – М.: ИПК Издательство стандартов, 2002. – 12 с.
  2. Методические рекомендации. Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд / Минтранс России. – М.: Информавтодор, 2004. – 133 с.
  3. Стратегия развития промышленности строительных материалов на период до 2020 года и дальнейшую перспективу до 2030 года [Электронный ресурс]. – Режим доступа – URL: http://static.government.ru/media/files/RnBfAw072e3tmmykU2lrh1LI1HaHeG0q.pdf (дата обращения: 10.05.2018).
Проголосовать за статью
Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Дипломы участников
У данной статьи нет
дипломов

Оставить комментарий