Анализ методов расчета деформаций нежёстких дорожных одежд

2.1. Расчетная схема

2.1.1. Общая расчетная схема дорожной одежды нежесткого типа применительно
для ЭВМ (рис. ) включает девять конструктивных слоев дорожной одежды и грунтовое полупространство. Конструктивными слоями
являются:

— покрытие усовершенствованного типа, устраиваемое преимущественно из плотного асфальтобетона;

— верхний слой основания, устраиваемый чаще всего из пористого или высокопористого
асфальтобетона;

— покрытие облегченного типа либо при наличии слоя 2 — слой основания; слой 3 устраивают из
материалов, обработанных органическим вяжущим;

— 9 — слои основания, которые устраиваются из следующих материалов:

— из щебеночных материалов, шлакового
щебня;

и 6 — из материалов и грунтов, укрепленных цементом или другим
неорганическим вяжущим. Если в конструкции имеется всего один слой из материала, укрепленного цементом, то слою
присваивают индекс 5;

— из местных неукрепленных мало-прочных каменных материалов (гравий,
щебень, гравийные, щебеночные и гравийно (щебеночно)-песчаные смеси, в которых содержится или может образоваться
в процессе строительства и эксплуатации основания избыточное по сравнению с
действующими нормами количество мелких частиц с числом пластичности до 7; природные или искусственно
составленные смеси с содержанием зерен гравия (щебня) крупнее 5 мм не менее 20 %; щебень из осадочных пород марок по дробимости 400, 300 и 200; щебень из изверженных и метаморфических пород марки по
дробимости 600, дресва, опоки, грунто-щебень и др.);

— из песков крупных, гравелистых, средней
крупности или мелких;

— из грунтов, укрепленных жидким органическим вяжущим.

Рис. 1. Расчетная схема дорожной
одежды нежесткого типа для ЭВМ

2.1.2. Слои 2, 5 и 6 рассчитывают на растяжение при изгибе, слои 7, 8 и 9 из слабо-связных
материалов и грунтовое полупространство 10 — исходя из условия недопущения
сдвига. Проверять напряженное состояние слоев 1 и 3 обычно нет необходимости:
надежность этих материалов, если они отвечают современным техническим
требованиям, в достаточной мере доказана практикой.
Не проверяют расчетом также возможность возникновения
сдвига в слое 4.

2.1.3. Расчетной схемой предусматривается, что толщины слоев 1 и 3 назначаются по конструктивным соображениям
и в процессе расчета не изменяются. Толщины остальных слоев варьируют в
зависимости от расчетных характеристик материалов и
грунта, а также от затрат на устройство слоев. В процессе варьирования толщина
слоя не должна назначаться ниже минимальной
конструктивной (табл. прил. ), регламентированной технологией укладки и условиями формирования слоя.

2.1.4. Полагая в общей расчетной схеме толщины отсутствующих слоев равными
нулю, можно получать практически все обычно встречающиеся при проектировании
варианты конструкций дорожных одежд. Например, дорожная одежда из двухслойного асфальтобетона, уложенного на слой
обработанного битумом щебня, лежащего, в свою очередь, на двухслойном основании
из укрепленного цементом материала и грунта земляного
полотна, будет обозначаться так: 1, 2, 3, 5, 6, 10.

5.3 Исходные данные для расчетов

5.3.1 Исходные данные для расчета в общем случае включают
следующие группы показателей:

— строительная стоимость дорожных одежд, а также затраты, необходимые
для их ремонтов и содержания в процессе эксплуатации;

— срок сравнения вариантов, норма дисконта;

— скорость, интенсивность, состав и условия безопасности
движения автотранспортных потоков на всем протяжении расчетного периода;

— условия проведения ремонтов и капитальных ремонтов (сроки
и продолжительность работ, степень перекрытия проезжей части, условия объезда
ремонтируемого участка в случае полного перекрытия);

— скорость, интенсивность и состав движения автотранспортных
потоков в периоды ремонтов;

— нормативная база для расчетов всех видов
социально-экономических потерь от снижения транспортно-эксплуатационных качеств
конструкций дорожных одежд.

5.3.2 Строительную стоимость дорожных одежд по вариантам
определяют на 1 пог. км на основе сметного расчета устройства дорожной одежды.

5.3.3 Затраты необходимые для капитального ремонта, ремонта
и содержания автомобильных дорог устанавливают согласно постановлению
Правительства Российской Федерации от 23 августа 2007 г. № 539 «О нормативах
денежных затрат на содержание и ремонт автомобильных дорог федерального
значения и правилах их расчета» []
через приведенные нормативы и индексы-дефляторы.

5.3.4 Затраты на капитальный ремонт, ремонт и содержание
дорожной одежды определяют как соответствующую долю затрат (понижающие
коэффициенты) от норматива на капитальный ремонт, ремонт и содержание
автомобильной дороги по табл. 2

Таблица 2 —
Понижающие коэффициенты, учитывающие долю затрат на дорожную одежду от
норматива общих затрат на автомобильную дорогу

5.3.5 За срок сравнения вариантов
принимают 1,5 × С, где С — наибольший срок службы дорожной
одежды до капитального ремонта одного из сравниваемых вариантов.

5.3.6 Безрисковую социальную норму дисконта в относительных
единицах измерения принимают равной 0,08 (8 %) согласно рекомендациям Института
системного анализа РАН. При изменении указанной нормы дисконта во времени
рекомендуют принимать среднюю ставку дисконтирования долгосрочной доходности
Государственных казначейских обязательств по данным Центробанка Российской
Федерации на дату выполнения технико-экономического сравнения вариантов
дорожных одежд;

5.3.7 Изменение средней скорости движения транспортных потоков
принимают по табл. . Для упрощения
расчетов считают, что скорость движения транспортного потока изменяется от
начальной до конечной (перед капитальным ремонтом) по линейной зависимости.

5.3.8 Изменение интенсивности движения рассчитывают на срок
сравнения вариантов дорожных одежд в соответствии с «Руководством по
прогнозированию интенсивности движения на автомобильных дорогах (для опытного
применения)». Введено распоряжением Росавтодора от 19.06.2003 г. № ОС-555-р []. По результатам расчетов строят график
изменения интенсивности движения в течении периода сравнения вариантов дорожной
одежды, по которому определяют межремонтные сроки.

5.3.9 Периоды выполнения капитального ремонта и ремонта
дорожных одежд принимают согласно Приказу Минтранса России от 01 ноября 2007 г.
№ 157 «Межремонтные сроки проведения капитального ремонта и ремонта
автомобильных дорог общего пользования федерального значения и искусственных
сооружений на них» []. При этом,
например, для нежестких дорожных одежд с увеличением интенсивности движения в
период сравнения вариантом могут изменяться межремонтные сроки от 6 до 3 лет.

5.3.10 При применении в конструкциях дорожных одежд
инновационных технологий, а также обязательном наличии нормативно-технических и
методических документов, утвержденных Федеральным дорожным агентством
(Росавтодором), с указанием конкретных данных по увеличению межремонтных сроков
службы, при технико-экономическом сравнении вариантов дорожных одежд учитывают
повышенные сроки службы со ссылкой на упомянутые документы.

Например, в соответствии с Приказом Минтранса России от 01
ноября 2007 г. № 157 [] для
автомобильных дорог с покрытиями из асфальтобетона типа А на основе
полимерно-битумного вяжущего срок службы дорожной одежды до капитального
ремонта увеличивают на 8 — 10 %.