Изменение № 2 к СП 37.13330.2012 «СНиП 2.05.07-91* Промышленный транспорт»
(утв. и введено в действие Приказом Минстроя России от 14.12.2017 № 1665/пр)
Примечание
Документ введен в действие с 15 июня 2018 года.
Утверждено и введено в действие Приказом Министерства строительства и жилищно-коммунального хозяйства Российской Федерации от 14 декабря 2017 г. № 1665/пр
ИЗМЕНЕНИЕ № 2 К СП 37.13330.2012 «СНиП 2.05.07-91* ПРОМЫШЛЕННЫЙ ТРАНСПОРТ»
Дата введения 15 июня 2018 года
Дополнить наименование приложения К в следующей редакции: «Приложение К Методика расчета дорожных одежд нежесткого типа для карьерных автосамосвалов грузоподъемностью 30 — 450 т».
Дополнить введение абзацем в следующей редакции:
«Изменение № 2 к СП 37.13330.2012 разработано авторским коллективом ЗАО „ПРОМТРАНСНИИПРОЕКТ“ (д-р техн. наук Л.А. Андреева, канд. экон. наук А.А. Зенкин, канд. техн. наук А.Г. Колчанов, Н.И. Карганова, А.В. Багинов, Л.В. Клименко).».
7.4 План и продольный профиль
Пункт 7.4.1. Изложить в новой редакции:
«Если по условиям рельефа местности или планировочных решений территории предприятия не представляется возможным применить параметры, приведенные в таблице 7.3, или их применение связано со значительными объемами работ и стоимостью строительства, при проектировании допускается снижение нормативных параметров до значений, приведенных в таблице 7.4.».
Таблица 7.4. Изложить в новой редакции:
7.5 Поперечный профиль
Пункт 7.5.1 Четвертый - седьмой абзацы. Изложить в новой редакции:
«При этом минимальное расстояние от кромки проезжей части должно быть:»
Минимальное расстояние от бровки земляного полотна должно быть:
- до наружного края грунтового вала — 1,0 м;
- до грани металлических и бетонных ограждений для стандартных автомобилей — 0,5 м; для автомобилей особо большой грузоподъемности — 1,0 м.».
Пункт 7.5.2. Таблица 7.9. Изложить в новой редакции:
Пункт 7.5.13. Таблица 7.11. Изложить в новой редакции:
7.6 Пересечения и примыкания
Пункт 7.6.1. Дополнить абзацем в следующей редакции:
«Пересечения подъездных и технологических путей межплощадочными и внутриплощадочными дорогами, по которым осуществляется перевозка горячих грузов, допускается в одном уровне с оборудованием переезда автоматической светофорной сигнализацией.».
Пункт 7.6.2. Первый абзац и таблица 7.12. Изложить в новой редакции:
«7.6.2 На пересечениях и примыканиях автомобильных дорог в одном уровне должна быть обеспечена видимость пересекающего или примыкающего направления на расстояние, указанное в таблице 7.12.».
Пункт 7.6.2. Дополнить пункт абзацем и рисунком 7.1 в следующей редакции:
«На рисунке 7.1 представлены схемы обеспечения видимости на пересечениях и примыканиях автомобильных дорог в одном уровне.»
а — на пересечениях автомобильных дорог в одном уровне; б — на примыканиях автомобильных дорог в одном уровне; Lа и Lд — расстояния видимости поверхности дороги; Lб — расстояние боковой видимости; пунктирная линия точками — граница зоны видимости
Рисунок 7.1 — Схемы обеспечения видимости».
Пункт 7.6.3. Изложить в новой редакции:
«В случае расположения перекрестка дорог в зоне вертикальных или горизонтальных кривых расстояние видимости Lобз, м, принимают в соответствии с рисунком 7.2 в размере:»
300 — при скорости движения по главной дороге 70 км/ч;
200 — при скорости движения по главной дороге 60 км/ч;
100 — при скорости движения по главной дороге 40 км/ч.
Указанные расстояния обеспечивают обзорность водителям в зоне пересечения при условии остановки автомобиля на второстепенной дороге на расстоянии 10 м от кромки проезжей части главной дороги.
1 — главная дорога; 2 — второстепенная дорога
Рисунок 7.2 — Схема видимости по главной дороге и обзорности с второстепенной дорогой».
Пункт 7.6.4. Изложить в новой редакции:
«7.6.4 Наименьший радиус кривых при сопряжениях дорог в местах пересечений или примыканий принимают в зависимости от категории дороги, с которой происходит съезд, независимо от угла пересечения и примыкания при съездах с дорог:»
категорий I-в, II-в, I-л, II-л — 25 м;
категорий III-в, III-л — 20 м;
При расчете на регулярное движение автопоездов (более 25% в составе потока) радиусы кривых на съездах следует увеличивать до 30 м для всех категорий дорог.
При движении автомобилей особо большой грузоподъемности наименьший радиус в местах примыкания и пересечения для всех категорий дорог принимают 30 м.
Сопряжение дорог в одном уровне выполняют с применением переходных кривых.».
Пункт 7.6.5. Первый абзац. Изложить в новой редакции:
«7.6.5 Пересечения вновь строящихся и реконструируемых автомобильных дорог промышленных предприятий между собой и с дорогами общего пользования выполняются в одном уровне под прямым углом или близким к нему.».
Дополнить третьим абзацем в следующей редакции:
«Пересечения и примыкания межплощадочных автомобильных дорог с автомобильными дорогами общего пользования проектируют по СП 34.13330 с учетом настоящего свода правил.».
Пункт 7.6.8. Дополнить абзацами в следующей редакции:
«На вновь строящихся и реконструируемых автомобильных дорогах промышленных предприятий на переездах должна быть обеспечена видимость, при которой водитель автомобиля, находящегося от переезда на расстоянии не менее расстояния видимости для остановки, мог видеть приближающийся к переезду поезд:»
- на железных дорогах категории I-п — не менее чем за 150 м, а машинист приближающегося поезда мог видеть середину переезда на расстоянии не менее 400 м;
- на железных дорогах категории II-п — не менее чем за 110 м, а машинист приближающегося поезда мог видеть середину переезда на расстоянии не менее 300 м;
- на железных дорогах категории III-п — не менее чем за 75 м, а машинист приближающегося поезда мог видеть середину переезда на расстоянии не менее 200 м.
На неохраняемых и нерегулируемых железнодорожных переездах водителям транспортных средств, находящихся на расстоянии не более 50 м от ближайшего рельса, должна быть обеспечена видимость приближающегося поезда с обеих сторон в соответствии с нормами, приведенными в таблице 7.13а.
На железнодорожных переездах на протяжении не менее 10 м от крайнего рельса автомобильная дорога в продольном профиле должна иметь горизонтальную площадку или вертикальную кривую радиусом не менее 1500 м.
Продольный уклон подходов автомобильной дороги к железнодорожному переезду на протяжении не менее 20 м перед площадкой составляет не более 50‰ .».
7.7 Земляное полотно
Пункт 7.7.2. Изложить в новой редакции:
«7.7.2 Требования к основным параметрам при устройстве земляного полотна (для капитальных и облегченных типов дорожных одежд) принимают в соответствии с СП 34.13330.».
Пункт 7.7.6. Таблицы 7.15 и 7.16. Изложить в новой редакции:
Дополнить подраздел 7.7 пунктом 7.7.7 в следующей редакции:
«7.7.7 Требования к грунтам земляного полотна и сооружению земляного полотна принимают в соответствии с СП 34.13330.».
7.8 Дорожные одежды
Пункт 7.8.1. Дополнить вторым абзацем в следующей редакции:
«Расчет дорожных одежд нежесткого типа для карьерных самосвалов грузоподъемностью 30 — 450 т следует осуществлять в соответствии с приложением К.».
Пункт 7.8.9. Изложить в новой редакции:
«7.8.9 Значения нормативных требований при строительстве дорожных одежд капитального и облегченного типов принимают в соответствии с СП 34.13330, а для дорог с переходным типом покрытий — по таблице 7.20.».
Таблица 7.19. Исключить.
Таблица 7.20. Изложить в новой редакции:
11.1 Область применения
Пункты 11.1.1 и 11.1.2. Изложить в новой редакции:
«В разделе приведены требования к проектированию новых и реконструкции существующих контейнерных площадок, расположенных на территории промышленных предприятий, предназначенных для переработки грузовых контейнеров.»
11.1.2 Контейнерные площадки по составу работ подразделяют по СП 262.1325800.».
11.2 Общие положения
Пункт 11.2.1. Изложить в новой редакции:
«11.2.1 Комплекс устройств и оборудования контейнерной площадки промышленного предприятия приведен в СП 262.1325800.».
Пункт 11.2.3. Изложить в новой редакции:
«11.2.3 Контейнерные площадки промышленных предприятий разделяют на группы, приведенные в СП 262.1325800.».
Пункт 11.2.4. Исключить.
Таблица 11.1. Исключить.
11.3 План и профиль контейнерных площадок
Пункты 11.3.2 и 11.3.3. Изложить в новой редакции:
«11.3.2 Контейнерные площадки оборудуют дренажными канавами для отвода дождевых и талых вод.»
11.3.3 Контейнерные площадки проектируют с продольным уклоном в соответствии с СП 262.1325800.».
Пункт 11.3.5. Изложить в новой редакции:
«11.3.5 Классификация контейнерных площадок для переработки контейнеров представлена в СП 262.1325800.».
Таблица 11.2. Исключить.
Пункт 11.3.7. Изложить в новой редакции:
«11.3.7 Зазоры между боковыми стенками контейнеров в штабеле принимают по СП 262.1325800.».
Пункт 11.3.8. Изложить в новой редакции:
«11.3.8 Зазоры между штабелями принимают по СП 262.1325800.».
Пункт 11.3.9. Изложить в новой редакции:
«11.3.9 Ширину противопожарных проездов принимают по СП 262.1325800.».
Пункты 11.3.10 - 11.3.16. Исключить.
11.4 Классификация, типы и размеры грузовых контейнеров
Дополнить пунктом 11.4.4 в следующей редакции:
«11.4.4 Основные параметры и размеры контейнеров с массой брутто до 36 т указаны в таблицах: 11.3 — для контейнеров 20', 11.4 — 40', 11.5 — 60'.»
Подразделы 11.5 - 11.7. Исключить.
Приложение А (обязательное) Нормативные ссылки
Дополнить обозначением и наименованием свода правил в следующей редакции:
«СП 262.1325800.2016 Контейнерные площадки и терминальные устройства на предприятиях промышленности и транспорта. Правила проектирования и строительства».
Приложение Б (справочное) Термины и определения
Дополнить терминологической статьей Б.48а в следующей редакции:
«Б.48а стесненные условия: Наличие железнодорожных путей, болот, водных потоков, массивных сооружений и прочих объектов, находящихся в пределах 15 — 25 м от края проезжей части.».
Дополнить свод правил приложением К в следующей редакции:
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД НЕЖЕСТКОГО ТИПА ДЛЯ КАРЬЕРНЫХ АВТОСАМОСВАЛОВ ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬЮ 30 — 450 т
К.1 Общие положения по методике расчета дорожных одежд
К.1.1 Общие положения по методике расчета и конструированию дорожных одежд необходимо принимать в соответствии с [6].
Типы местности по характеру и степени увлажнения принимают в соответствии с СП 34.13330.
К.2 Расчет дорожных одежд на прочность
К.2.1 Общие положения при расчете дорожных одежд
К.2.1.1 Дорожную одежду следует проектировать в соответствии с требуемым уровнем надежности, под которой понимают вероятность безотказной работы в течение межремонтного периода.
В качестве количественного показателя отказа дорожной одежды как элемента инженерного сооружения линейного характера используют предельный коэффициент разрушения Kрпр, представляющий собой отношение суммарной протяженности (или суммарной площади) участков дороги, требующих ремонта из-за недостаточной прочности дорожной одежды, к общей протяженности (или общей площади) дороги между корреспондирующими пунктами. Значения Kрпр на последний год службы в зависимости от капитальности дорожной одежды и категории дороги следует принимать в соответствии с таблицей К.1.
К.2.1.2 Коэффициент прочности вновь проектируемой конструкции должен быть таким, чтобы в заданный межремонтный период не наступил отказ по прочности с вероятностью более заданной, т.е. чтобы была обеспечена заданная (требуемая) надежность. Требуемые минимальные коэффициенты прочности при заданных уровнях надежности для расчета дорожных одежд по различным критериям прочности приведены в таблице К.1.
К.2.1.3 Для обеспечения заданной надежности (обеспеченности по прочности) коэффициент прочности проектируемой конструкции по каждому из расчетных критериев не должен быть ниже минимального требуемого значения, определяемого по таблице К.1.
К.2.2 Расчет дорожных одежд на прочность
К.2.2.1 Последовательность расчета:
- определяют требуемый модуль упругости конструкции в зависимости от суммарного числа приложений расчетной нагрузки;
- определяют сдвигоустойчивость слабосвязных материалов конструктивных слоев и грунта;
- определяют растягивающие напряжения в монолитных слоях.
Коэффициенты прочности по этим критериям должны быть не менее значений, указанных в таблице К.1.
Если конструкция не удовлетворяет требованиям прочности, необходимо или увеличить толщины слоев, или заменить материалы на более прочные.
К.2.2.2 Дорожные одежды переходного и облегченного типов рассчитывают по упругому прогибу и сдвигоустойчивости.
В качестве расчетной нагрузки принята нагрузка на заднее колесо груженого автомобиля грузоподъемностью 130 т.
Параметры подвижного состава приведены в таблицах К.2 и К.3.
К.2.2.3 Учет характера действующей нагрузки (кратковременное многократное нагружение, статическое нагружение) осуществляется через принятие соответствующих расчетных характеристик конструктивных слоев, а также через введение коэффициента динамичности при назначении величины нагрузки.
Расчет конструкции по упругому прогибу
К.2.2.3 Расчет по допустимому упругому прогибу (по требуемому модулю упругости) ведут в такой последовательности:
-
определяют минимальный требуемый общий модуль конструкции по формулам (К.2) — (К.4);
-
назначают модули и толщины слоев конструкции (предварительно);
-
вычисляют общий модуль упругости всей конструкции по формуле (К.8);
-
при необходимости увеличивают толщины слоев, начиная с наиболее дешевых материалов.
К.2.2.4 Конструкция дорожной одежды в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба, если соблюдается условие
где Eобщ — общий расчетный модуль упругости конструкции, МПа;
Eтр — минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;
Kпртр — требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности (таблица К.1).
К.2.2.5 Минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции вычисляют по эмпирическим формулам:
E_{\text{тр}} = 90lg \sum N_{\text{р}} - 140; (К.2)
E_{\text{тр}} = 83lg \sum N_{\text{р}} - 160; (К.3)
E_{\text{тр}} = 90lg \sum N_{\text{р}} - 240, (К.4)
где для постоянных дорог \sum N_{\text{р}} определяют по формуле
(К.5)здесь N1пер, N1зад, ..., Nnпер, Nnзад — интенсивность движения карьерных самосвалов различных типов, включая передние и задние оси;
S1пер, S1зад, ..., Snпер, Snзад — коэффициент приведения нагрузок на колеса передней и задней осей к расчетной нагрузке на заднее колесо груженого самосвала грузоподъемностью 130 т;
S — коэффициент приведения, определяемый по формуле
S = (D_{\text{ф}}^{2}P_{\text{ф}}/D_{\text{р}}^{2}P_{\text{р}})^{\alpha}, (К.6)
здесь Dф — диаметр отпечатка колеса приводимого автомобиля, см;
Pф — удельное давление на покрытие, МПа;
\alpha — коэффициент приведения.
Коэффициент приведения \alpha принимают равным:
4,4 — для капитальных дорожных одежд;
3,0 — для облегченных дорожных одежд;
2,0 — для переходных дорожных одежд.
Если колесные нагрузки приводимых автомобилей соответствуют данным, приведенным в таблице К.4, то коэффициенты приведения допускается принимать по таблице К.4;
Tрдг — число расчетных дней в году, принимают по [6, приложение 6, таблица 1];
Tсл — срок службы дороги в годах, принимают по таблице К.5.
К.2.2.6 Интенсивность движения карьерных самосвалов для временных дорог рассчитывают по формуле
\sum N_{\text{р}} = (N_{1}^{\text{пер}}S_{1}^{\text{пер}} + N_{1}^{\text{зад}}S_{1}^{\text{зад}} + N_{2}^{\text{пер}}S_{2}^{\text{пер}} + N_{2}^{\text{зад}}S_{2}^{\text{зад}} + N_{n}^{\text{пер}}S_{n}^{\text{пер}} + N_{n}^{\text{зад}}S_{n}^{\text{зад}})T_{\text{рдг}}T, (К.7)
где T — срок использования дороги, сут.
К.2.2.7 Независимо от результата, полученного по формулам (К.2 — К.4), требуемый модуль упругости должен быть не менее указанного в таблице К.6.
К.2.2.8 Общий расчетный модуль упругости всей конструкции определяют по формуле
Eобщ = -100 + 0,28Eср + 1,15Eгр + 105,18h/D, (К.8)
где Eср — средневзвешенный модуль упругости конструкции, МПа, определяемый по формуле
Eср = E1h1 + E2h2 + ... + Enhn/h1 + h2 + ... hn, (К.9)
h/D — отношение общей толщины дорожной конструкции к расчетному диаметру отпечатка;
Eгр — модуль упругости грунта, МПа.
Полученное значение Eобщ сопоставляют с Eтр, определенным по формулам (К.2) — (К.4).
К.2.2.9 Расчетные значения модулей упругости асфальтобетона при растяжении на изгиб следует принимать по таблице К.7, при расчете конструкции на прочность — по таблице К.8, при расчете на статистическую нагрузку — по таблице К.9.
Расчетные значения модулей упругости дорожно-строительных материалов принимают по таблицам К.10 — К.18.
Расчетные модули упругости грунтов принимают по таблице К.18.
| Асфальтобетон <*> | Расчетные значения модуля упругости E, МПа | m | \alpha <**> | Нормативные значения сопротивления растяжению при изгибе Rо, МПа |
| Высокоплотный на битуме нефтяном дорожном (БНД) марки: | ||||
| 40/60 | 7500 | 6,0 | 5,0/5,6 | 8,7 |
| 60/90 | 5200 | 5,5 | 5,2/5,9 | 8,5 |
| 90/130 | 4000 | 5,0 | 5,4/6,3 | 8,3 |
| 130/200 | 3000 | 4,5 | 5,8/6,8 | 8,1 |
| 200/300 | 2200 | 4,3 | 5,9/7,1 | 7,8 |
| Плотный на БНД марки: | ||||
| 40/60 | 5200 | 6,0 | 5,0/5,6 | 8,7 |
| 60/90 | 3900 | 5,5 | 5,2/5,9 | 8,5 |
| 90/130 | 3100 | 5,0 | 5,4/6,3 | 8,3 |
| 130/200 | 2300 | 4,5 | 5,8/6,8 | 8,1 |
| 200/300 | 1700 | 4,3 | 5,9/7,1 | 7,8 |
| Пористый на БНД марки: | ||||
| 40/60 | 3100 | 4,5 | 5,8/6,8 | 7,2 |
| 60/90 | 2400 | 4,3 | 5,9/7,1 | 7,0 |
| 90/130 | 1900 | 4,0 | 6,3/7,6 | 6,8 |
| 130/200 | 1600 | 3,75 | 6,6/8,2 | 6,6 |
| 200/300 | 1200 | 3,7 | 6,7/8,2 | 6,2 |
| Высокопористый на БНД марки: | ||||
| 40/60 | 2600 | 4,3 | 5,9/7,1 | 4,8/5,7 <***> |
| 60/90 | 1800 | 4,0 | 6,3/7,6 | 4,9/5,4 |
| 90/130 | 1500 | 3,8 | 6,5/7,9 | 4,8/- |
| Холодные асфальтобетоны: | ||||
| Бх | 2300 | 3,0 | 8,0/10,3 | 4,3 |
| Вх | 1900 | 2,5 | 9,8/13,4 | 4,0 |
| Гх | 1600 | 2,0 | 13,2/19,5 | 3,7 |
| Дх | 1300 | 2,0 | 13,2/19,5 | 3,4 |
| <*> Марки асфальтобетона — по ГОСТ 22245. <**> В числителе — для II дорожно-климатической зоны, в знаменателе — для III — V дорожно-климатических зон. <***> Для песчаного асфальтобетона. | ||||
| Материал <*> | Марка битума <*> | Кратковременный модуль упругости E, МПа, при температуре покрытия, °C | ||||
| 10 | 20 | 30 | 40 | 50 (60) | ||
| Плотный асфальтобетон и высокоплотный асфальтобетон | Вязкого БНД и БН: | |||||
| 40/60; 60/90; 90/130 ------------------------- 130/200; 200/300 | 3800; 2800; 2100 --------------------- 1300; 1000 | 2300; 1600; 1000 --------------------- 700; 520 | 1350; 1000; 480 ------------------- 580; 430 | 740; 570; 480 ----------------- 400; 370 | 450; 400; 370 ---------------- 330; 310 | |
| Жидкого: | ||||||
| БГ-70/130; СГ-130/200 ----------------------------- СГ-70/130; МГ-70/130 | 870; 870 ----------- 700; 700 | 370; 370 ----------- 310; 310 | 350; 350 ----------- 300; 300 | 300; 300 ----------- 300; 300 | 300; 300 ----------- 300; 300 | |
| Пористый и высокопористый асфальтобетон | Вязкого БНД и БН: | |||||
| 40/60; 60/90; 90/130 ------------------------- 130/200; 200/300 | 2400; 1700; 1200 --------------------- 1000; 850 | 1500; 1000; 700 -------------------- 520; 390 | 780; 600; 440 ----------------- 350; 300 | 470; 400; 330 ---------------- 300; 290 | 340; 310; 300 ---------------- 300; 290 | |
| Асфальтобетоны холодные: | ||||||
| Бх | - | 1100 | - | - | - | - |
| Вх | - | 1000 | - | - | - | - |
| Гх | - | 780 | - | - | - | - |
| Дх | - | 650 | - | - | - | - |
| <*> Марки БНД, БН, БГ, МГ, СГ — по ГОСТ 22245; Бх, Вх, Гх, Дх — по ГОСТ 9128. Примечания 1 Модули упругости пористого и высокопористого асфальтобетонов даны применительно к песчаным смесям. При температуре от 30 °C до 50 °C модули упругости для мелкозернистых смесей следует увеличить на 10%, а для крупнозернистых смесей — на 20%. 2 При расчете на упругий прогиб принимают t = 10 °C. | ||||||
| Таблица К.9 | Вид асфальтобетона | ||||
| Тип смеси <*> | Расчетный модуль упругости E при статическом действии нагрузки, МПа, при расчетной температуре, °C | 20 | 30 | ||
| 40 | 50 | Плотные смеси | А | 480 | 420 |
| 360 | 300 | Б | 400 | 350 | |
| 300 | 250 | В | 320 | 280 | |
| 240 | 200 | Г | 300 | 270 | |
| 220 | 200 | Д | 200 | 180 | |
| 160 | 150 | Пористые и высокопористые смеси | Крупнозернистая | 360 | 320 |
| 280 | 250 | Мелкозернистая | 290 | 250 | |
| 220 | 200 | Песчаная | 250 | 225 | |
| 200 | 190 | Холодные асфальтобетоны | Бх | 180 | - |
| - | - | Вх | 170 | - | |
| - | - | Гх | 160 | - | |
| - | - | Дх | 150 | - | |
| - - <*> Типы смесей — по ГОСТ 9128. | |||||
Примечание - Модуль упругости высокоплотного асфальтобетона принимают, как для плотного асфальтобетона типа А.
| Материал | Нормативные значения модуля упругости для грунтов оптимального/неоптимального состава E, МПа |
|---|---|
| 1 Щебеночно-гравийно-песчаные смеси, крупнообломочные, обработанные цементом, соответствующие марке по ГОСТ 23558: | |
| 20 | 500/400 |
| 40 | 600/550 |
| 60 | 800/700 |
| 75 | 870/830 |
| 100 | 1000/950 |
| 2 То же, обработанные зольным или шлаковым вяжущим, соответствующие марке по ГОСТ 23558: | |
| 20 | 450/350 |
| 40 | 550/500 |
| 60 | 750/650 |
| 75 | 870/780 |
| 100 | 950/910 |
| 3 Пески гравелистые, крупные, средние/пески мелкие и пылеватые, супесь легкая и тяжелая, суглинки легкие, обработанные цементом, соответствующие марке по ГОСТ 23558: | |
| 20 | 400/250 |
| 40 | 550/400 |
| 60 | 700/550 |
| 75 | 870/750 |
| 100 | 950/870 |
| 4 То же, обработанные зольным или шлаковым вяжущим, соответствующие марке по ГОСТ 23558: | |
| 20 | 300/200 |
| 40 | 450/300 |
| 60 | 600/450 |
| 75 | 730/600 |
| 100 | 870/750 |
| Материал слоя | Нормативные значения модуля упругости для щебеночных/гравийных смесей E, МПа | |
| Щебеночные (гравийные) смеси (С) для покрытий: | ||
| - непрерывная гранулометрия (ГОСТ 25607) | ||
| при максимальном размере зерен: | С1 - 40 мм | 300/280 |
| С2 - 20 мм | 290/265 | |
| Смеси для оснований | ||
| - непрерывная гранулометрия: | С3 - 80 мм | 280/240 |
| С4 - 80 мм | 275/230 | |
| С5 - 40 мм | 260/220 | |
| С6 — 20 мм | 240/200 | |
| С7 — 20 мм | 260/180 | |
| Шлаковая щебеночно-песчаная смесь из неактивных и слабоактивных шлаков (ГОСТ 3344) | ||
| С1 — 70 мм | 275 | |
| С2 — 70 мм | 260 | |
| С4 — 40 мм | 250 | |
| С6 — 20 мм | 210 | |
| Материал слоя | Нормативные значения модуля упругости E <*>, МПа |
| Щебень фракционированный 40 — 80 (80 — 120) мм с заклинкой: | |
| - фракционированным мелким щебнем | 450 ----- 350 |
| - известняковой мелкой смесью или активным мелким шлаком | 400 ----- 300 |
| - мелким высокоактивным шлаком | 450 ----- 400 |
| - асфальтобетонной смесью | 500 ----- 450 |
| - цементопесчаной смесью М75 по ГОСТ 23558 при глубине пропитки 0,25h — 0,75h слоя | 450 — 700 ------------ 350 — 600 |
| Примечание — В числителе — для слоя из легкоуплотняемого щебня, в знаменателе — трудноуплотняемого щебня. | |
Значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, необходимо принимать во всех климатических зонах при температуре 10 °C.
Расчет конструкции по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев
К.2.2.10 Расчет дорожной одежды по сопротивлению сдвигу в грунте земляного полотна, а также в песчаных материалах промежуточных слоев дорожных одежд ведут в такой последовательности:
- по таблицам К.7, К.8 назначают модуль упругости асфальтобетонов, по таблицам К.10 — К.16 — модули упругости дорожно-строительных материалов, по таблице К.17 — модули упругости грунтов;
- по формулам (К.11), (К.13) — (К.16) определяют активное напряжение сдвига;
- по формуле (К.17) определяют предельное напряжение сдвига;
- по формуле (К.10) проверяют выполнение условия прочности;
- при необходимости изменяют толщины или материалы конструктивных слоев.
К.2.2.11 Сдвигоустойчивость в конструктивных слоях из малосвязных материалов и грунте будет обеспечена при соблюдении условия
\tau \leq \frac{\tau_{\text{пр}}}{K_{\text{пр}}^{\text{тр}}} , (К.10)
где \tau — активное напряжение сдвига в расчетной точке конструкции от действующей временной нагрузки;
\tau_{\text{пр}} — предельное активное напряжение сдвига, определяемое по формулам (К.11), (К.13) — (К.16);
K_{\text{пр}}^{\text{тр}} — требуемое минимальное значение коэффициента прочности, определяемое с учетом заданного уровня надежности (см. таблицу К.1).
К.2.2.12 Активное значение сдвигающих напряжений определяют в зависимости от типа грунта по формулам:
\tau_{\text{акт}} = 0,22 - 0,0029E_{\text{ср}}/E_{\text{н}} - 0,085h/D, (К.11)
где Eср/Eн — отношение средневзвешенного модуля упругости слоев, лежащих выше рассматриваемого слоя, к модулю упругости грунта или общему модулю упругости системы «грунт-слой из малосвязных материалов» (песок, песчано-гравийная смесь и т.п.);
E_{\text{н}}^{\text{общ}} — общий модуль упругости двух слоев или грунта, определяемый по формуле
E_{\text{н}}^{\text{общ}} = - 40 + 0,11E_{\text{ср}} + 1,15E_{\text{гр}} + 103h/D; (К.12)
\tau_{\text{акт}} = 0,165 - 0,002E_{\text{ср}}/E_{\text{н}} - 0,063h/D; (К.13)
\tau_{\text{акт}} = 0,063 - 0,001E_{\text{ср}}/E_{\text{н}} - 0,018h/D; (К.14)
\tau_{\text{акт}} = 0,096 - 0,001E_{\text{ср}}/E_{\text{н}} - 0,034h/D; (К.15)
\tau_{\text{акт}} = 0,111 - 0,001E_{\text{ср}}/E_{\text{н}} - 0,038h/D. (К.16)
К.2.2.13 При расчете дорожных одежд по условию сдвигоустойчивости значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, принимают в соответствии с температурами, указанными в таблице К.18, для конкретной дорожно-климатической зоны.
| Дорожно-климатическая зона | I — II | III | IV | V |
|---|---|---|---|---|
| Расчетная температура, °C | 20 | 30 | 40 | 50 |
К.2.2.14 Предельное активное напряжение сдвига \tau_{\text{пр}} в грунте рабочего слоя (песчаном материале промежуточного слоя) определяют по формуле
\tau_{\text{пр}} = C_{N}k_{\text{д}} + 0,1q_{\text{ср}}Z_{\text{оп}} \cdot tg\varphi_{\text{ст}}, (К.17)
где CN — сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа; CN принимают:
0,007 — для суглинистых грунтов и глин,
0,005 — для супесчаных грунтов,
0,03 — для крупнообломочных грунтов с содержанием каменного материала 75% и глинистого заполнителя 25%,
0,004 — для крупнообломочных грунтов с содержанием каменного материала 50% и глинистого заполнителя 50%;
kд — коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания. При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов, а также при укладке на границе «основание-песчаный слой» разделяющей геотекстильной прослойки следует принимать kд равным:
4,5 — при использовании в песчаном слое крупного песка,
4,0 — при использовании в песчаном слое песка средней крупности,
3,0 — при использовании в песчаном слое мелкого песка,
1,0 — во всех остальных случаях;
qср — средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см3;
Zоп — глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;
\varphi_{\text{ст}} — расчетный угол внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.
Значение угла внутреннего трения материала с учетом повторности приложения нагрузки принимают:
7° — для глинистых грунтов и глин;
35° — для крупнообломочных грунтов с содержанием каменного материала 75% и глинистого заполнителя 25%;
26° — для крупнообломочных грунтов с содержанием каменного материала 50% и глинистого заполнителя 50%.
Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
К.2.2.15 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе осуществляют в такой последовательности:
- по формулам (К.19) — (К.22) определяют расчетное значение растягивающего напряжения;
- вычисляют предельное растягивающее напряжение по формуле (К.23). В пакете асфальтобетонных слоев за предельное растягивающее напряжение RN принимают значение, соответствующее материалу нижнего слоя асфальтобетонного пакета;
- проверяют условие прочности по формуле (К.18) и, при необходимости, корректируют конструкцию.
К.2.2.16 Целостность монолитных слоев дорожной одежды будет обеспечена при соблюдении условия
\sigma_{r} \leq \frac{R_{N}}{K_{\text{пр}}^{\text{тр}}} , (К.18)
где RN — прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений [формула (К.23)];
K_{\text{пр}}^{\text{тр}} — требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (таблица К.1).
К.2.2.17 Наибольшее растягивающее напряжение \sigma_{r} (от единичной нагрузки) при изгибе определяют по формулам:
\sigma_{r} = 1,67 - 0,04 \frac{E_{\text{ср}}}{E_{\text{н}}} - 13,68h/D; (К.19)
\sigma_{r} = - 1,2 + 0,16 \frac{E_{\text{ср}}}{E_{\text{н}}} + 4,45h/D; (К.20)
\sigma_{r} = - 0,87 + 0,15 \frac{E_{\text{ср}}}{E_{\text{н}}} + 3,45h/D, (К.21)
где Eср — средневзвешенный модуль упругости пакета слоев, способных воспринимать растягивающее напряжение при изгибе;
Eн — общий модуль упругости слоев, лежащих ниже монолитных слоев, определяемый по формуле (К.12).
Расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле
\sigma_{r}^{\text{р}} = \sigma_{r}p, (К.22)
где p — расчетное давление, МПа.
К.2.2.18 Прочность материала монолитного слоя при многократном растяжении при изгибе определяют по формуле
R_{N} = R_{0}K_{1}K_{2}(1 - \nu_{R}t), (К.23)
где R0 — нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным (таблица К.8);
K1 — коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;
K2 — коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (таблица К.19);
\nu_{R} — коэффициент вариации прочности на растяжение (таблица К.20);
t — коэффициент нормативного отклонения (таблица К.21).
| Материал расчетного слоя | K2 |
|---|---|
| 1 Высокоплотный асфальтобетон | 1,0 |
| 2 Плотный асфальтобетон: | |
| - марки I | 0,95 |
| - марки II | 0,90 |
| - марки III | 0,80 |
| 3 Пористый и высокопористый | 0,80 |
| 4 Органоминеральные смеси | 0,80 |
| Kн | 0,85 | 0,90 | 0,95 | 0,98 |
|---|---|---|---|---|
| t | 1,06 | 1,32 | 1,71 | 2,19 |
К.2.2.19 Коэффициент K1, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по формуле
K_{1} = \frac{\alpha}{m \sqrt{\sum N_{\text{р}}}} , (К.24)
где \alpha — коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности, определяемый по таблице К.7;
m — показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя (таблица К.7);
\sum N_{\text{р}} — расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия (срок использования дороги), определяемое по формуле (К.5) с учетом числа расчетных суток за срок службы (срок использования дороги) (таблица К.5).
Требования к проверке на морозоустойчивость дорожных конструкций и осушению приведены в [57].
Требуется запроектировать автомобильную дорогу из карьера на обогатительную фабрику при следующих исходных данных:
- дорога располагается в дорожно-климатической зоне III, подзона 1;
- категория дороги — I-к;
- заданный срок службы — 10 лет;
- заданная надежность — Kн = 0,95;
- грузоподъемность автомобиля — 90 т;
- интенсивность движения на последний год службы — 600 ед./сут;
- расчетный автомобиль-самосвал грузоподъемностью 130 т (заднее колесо груженого автомобиля);
- грунт рабочего слоя земляного полотна — крупнообломочный с содержанием каменных частиц 75% и 25%, дисперсный грунт (глина) с расчетной влажностью w = 0,7wт;
- материал основания — щебеночно-гравийно-песчаная смесь;
- высота насыпи — 2,0 м;
- толщина дорожной одежды — 1,5 м;
- схема увлажнения рабочего слоя земляного полотна — I;
- глубина залегания грунтовых вод — 2 м.
Предварительно назначают конструкцию дорожной одежды.
I Расчет на прочность (расчет по упругому прогибу)
Определяют суммарную интенсивность движения груженых автомобилей по формуле
\sum N_{\text{р}} = (N_{\text{пер}}S_{\text{пер}} + N_{\text{зад}}S_{\text{зад}}) \cdot 130 \cdot 10 = (600 \cdot 0,09 + 600 \cdot 0,11) \cdot 130 \cdot 10 = 156000\text{ед}.
Определяют требуемый модуль упругости дорожной конструкции по формуле
E_{\text{тр}} = 90lg \sum N_{\text{р}} - 140 = 90lg156000 - 140 = 328\text{МПа}.
Общий модуль упругости дорожной конструкции вычисляют по формуле
Eобщ = -100 + 0,28Eср + 1,15·Eгр + 105,2h/D,
где Eср = (6·2800 + 25·1700 + 30·600 + 100·450)/161 = 760 МПа.
Eобщ = -100 + 0,28·760 + 1,15·120 + 105,2·1,3 = 388 МПа.
Требуемый минимальный коэффициент прочности при расчете по допускаемому прогибу K_{\text{пр}}^{\text{тр}} = E_{\text{общ}}/E_{\text{тр}} = 388/328 = 1,2 .
Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.
II Расчет на сдвигоустойчивость в грунте
Фактическое напряжение сдвига в грунте определяют по формуле
Предельное допускаемое напряжение сдвига в грунте вычисляют по формуле
\tau_{\text{пр}} = C \cdot K_{s} + 0,1q_{\text{ср}} - Z_{\text{оп}} \cdot tg\varphi = 0,03 \cdot 1,0 + 0,1 \cdot 0,002 - 161 \cdot 0,7 = 0,053\text{МПа}.
Предельное допускаемое напряжение сдвига превышает фактическое напряжение. Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности на сдвиг.
III Расчет на растягивающее напряжение при изгибе
Растягивающие напряжения при изгибе (при h/D от 0,1 до 0,35) определяют по формуле
\sigma_{r} = - 1,2 + 0,16 \frac{E_{\text{ср}}}{E_{\text{н}}} + 4,45h/D,
где Eн — модуль упругости на поверхности слоя из черного щебня, определяемый по формуле
Eн = -40 + 0,11Eср + 1,15 Eгр + 103,1h/D;
Eн = -40 + 0,11·485 + 1,15·120 + 103,1·1,05 = 259 МПа;
Eср = (30·600 + 100·450)/130 = 485 МПа;
\sigma_{r} = - 1,2 + 0,16 \cdot 485/259 + 4,45 \cdot 0,25 = 0,21\text{МПа} ;
\sigma_{r}^{\text{р}} = 0,21 \cdot 0,5 = 0,11\text{МПа} .
Допускаемое напряжение растяжения при изгибе определяют по формуле
R_{N} = R_{0}K_{1}K_{2}(1 - \nu_{R}t),
где R0 — нормативное значение предельного сопротивления растяжения (таблица К.7);
K1 — коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки, определяемый по формуле
K_{1} = \frac{\alpha}{m \sqrt{\sum N_{p}}} ,
здесь \alpha — коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режиме повторной нагрузкой;
m — показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого слоя;
K2 — коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов; для данного случая принимают K2 = 0,8.
K_{1} = \frac{7,1}{\sqrt[4,3]{156000}} ,
RN = 7,0·0,4·0,8·0,83 = 1,85 МПа.
Допускаемое напряжение растяжения при изгибе больше фактического напряжения
R_{N} = 1,85>\sigma_{r} = 0,84.
Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности на растяжение при изгибе.
IV Проверка конструкции на морозоустойчивость
Конструкция считается морозоустойчивой, если соблюдается условие
где lпуч — расчетное пучение грунта земляного полотна;
lдоп — допускаемое для данной конструкции пучение грунта, принимают lдоп = 4 см.
lпуч = lпуч.срKугвKнлKгрKнагрKвл,
где lпуч.ср — величина морозного пучения при осредненных условиях, принимают lпуч.ср = 2 см;
Kугв — коэффициент, учитывающий влияние глубины залегания уровня грунтовых вод, принимают Kугв = 0,53;
Kпл — коэффициент, зависящий от степени уплотнения, принимают Kпл = 1,0;
Kгр — коэффициент, учитывающий влияние гранулометрического состава грунта, принимают Kгр = 1,5;
Kнагр — коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от собственного веса, принимают Kнагр = 0,9;
Kвл — коэффициент, зависящий от расчетной влажности, принимают Kвл = 1,1.
Для определения lпуч.ср необходимо определить глубину промерзания Zпр по формуле
Zпр = Zпр(ср)·1,38 = 1,7·1,38 = 2,4 м.
lпуч.ср = lпуч. ср 2,0[a + b(Zпр — c)] = 2[1 + 0,16(2,4 — 2,0)] = 2,1 см;
lпуч = 2,1·0,53·1,0·1,5·0,9·1,1 = 1,7 см.
Так как lпуч = 1,6, а lдоп = 4, т.е. lпуч < lдоп, конструкция удовлетворяет требованиям обеспечения морозоустойчивости.
V Проверка конструкции на осушение дорожных одежд и земляного полотна
Полную толщину дренирующего слоя определяют по формуле
где hнас — толщина слоя, насыщенного водой, м;
hзап — дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярных свойств материала и принимаемая: для крупных песков — 0,10 — 0,12 м; песков средней крупности — 0,14 — 0,15 м; мелких песков — 0,18 — 0,20 м.
Толщину слоя, насыщенного водой, hнас, м, определяют по [6, рисунки 5.1 и 5.2] с учетом расчетной величины притока воды в дренирующий слой, м3/м2, определяемой по формуле
q_{p} = \frac{qK_{\text{п}}K_{\text{г}}K_{\text{вог}}K_{p}}{1000} ,
где q — осредненное значение притока воды в дренирующий слой, принимают q = 1,5 м3/м2/сут;
Kп — коэффициент, учитывающий неустановившийся регион работы, принимаемый Kп = 1,5;
Kг — коэффициент гидрогеологического запаса, принимаемый Kг = 1,0;
Kвог — коэффициент, учитывающий накопление воды в местах изменения продольного уклона, принимаемый Kвог = 1,5;
Kp — коэффициент, учитывающий снижение притока воды, принимаемый Kp = 0,1;
q_{p} = \frac{1,5 \cdot 1,5 \cdot 1,0 \cdot 1,5 \cdot 0,1}{1000} = 0,0004\text{м}^{3}/\text{м}^{2}/\text{сут},
q' = qpBr = 0,0004·1,15 = 0,005 м3/м2/сут,
hнас/L = 0,05; hнас = 0,05·11,5 = 0,6 м.
Полная толщина дренирующего слоя:
Так как 0,8 м <= 1,0 м, представленная конструкция удовлетворяет всем условиям прочности.
Требуется запроектировать дорожную одежду на внутриплощадочной дороге при следующих исходных данных:
- категория автомобильной дороги — II-к;
- заданный срок использования дороги — 2 года;
- заданная надежность Kн = 0,95;
- тип самосвала — самосвал грузоподъемностью 180 т;
- расчетная нагрузка — нагрузка 1021 кН на заднее колесо груженого самосвала грузоподъемностью 130 т;
- расчетный диаметр отпечатка — 124 см;
- грузооборот — 12 млн. нетто т/год;
- грунт рабочего слоя земляного полотна — крупнообломочный с содержанием каменных частиц 75% и глинистых частиц 25%;
- высота насыпи — 2,0 м.
Вычисляют суммарное расчетное количество приложений расчетной нагрузки
\sum N_{p} = (N^{\text{пер}}S_{\text{пер}} + N_{x}^{\text{зад}}S_{\text{зо}}) \cdot 130 \cdot 2 = (183 \cdot 1,21 + 183 \cdot 1,97) \cdot 130 \cdot 2 = 151320\text{ед}.
Предварительно назначают конструкцию дорожной одежды.
Определяют требуемый модуль упругости по формуле
E_{\text{тр}} = 90lg \sum N_{\text{р}} - 240 = 226\text{МПа}.
Фактический модуль упругости всей конструкции определяют по формуле
Eобщ = -100 + 0,28Eср + 1,15Eгр + 105,18h/D.
E_{\text{ср}} = \frac{50 \cdot 400 + 120 \cdot 300}{170} = 329\text{МПа}.
E_{\text{общ}} = - 100 + 0,28 \cdot 329 + 1,15 \cdot 120 + 105,18 \cdot \frac{170}{124} = 274\text{МПа}.
Коэффициент прочности определяют по формуле
K_{\text{пр}}^{\text{тр}} = \frac{E_{\text{общ}}}{E_{\text{тр}}} = \frac{274}{226} = 1,21.
Таким образом, условие соответствия фактической прочности конструкции по упругому прогибу нормативному значению выполнено.
Проверяют конструкцию на сдвиг в грунте.
Определяют фактическое напряжение сдвига в грунте по формуле
\tau_{\text{аст}} = 0,063 - 0,001 \frac{E_{\text{ср}}}{E_{\text{гр}}} - 0,018h/D.
E_{\text{ср}} = \frac{50 \cdot 400 + 120 \cdot 300}{170} = 329\text{МПа}.
\tau_{\text{акт}} = 0,063 - 0,001 \cdot \frac{329}{120} - 0,018 \cdot 1,37 = 0,035\text{МПа}.
Предельное допускаемое напряжение сдвига определяют по формуле
\tau_{\text{пр}} = C_{N}k_{\text{д}} + 0,1q_{\text{ср}}Z_{\text{оп}}tg\varphi_{\text{ст}};
\tau_{\text{пр}} = 0,03 \cdot 1 + 0,1 \cdot 0,0018 \cdot 170 \cdot 0,7 = 0,051\text{МПа}.
Коэффициент прочности при расчете на сдвигоустойчивость определяют по формуле
K_{\text{пр}} = \frac{0,051}{0,035} = 1,46.
Таким образом, коэффициент прочности превышает минимально допускаемый.».
Дополнить библиографической ссылкой [57] в следующей редакции:
«[57] ОДН 218.046-01 Проектирование нежестких дорожных одежд».
«Ключевые слова: железнодорожный транспорт, автомобильный транспорт, гидравлический транспорт, канатный подвесной транспорт, конвейерный транспорт, контейнерные площадки».