Б — на основании из щебеночно-гравийно-песчаных смесей и песчаных грунтов, укрепленных цементом (СТБ 1521); в — на основании из фракционированного щебня (ГОСТ 8267), обработанного не на

 

полную глубину в соответствии со СНиП 3.06.03 пескоцементной смесью (СТБ 1521); г — на основании из бетона класса В15 (ГОСТ 26633); д — на песчаном основании (ГОСТ 8736);

 

Е — на основании из щебеночно-песчаных шлаковых смесей (ГОСТ 3344)

 

 

5

ТКП 45-3.02-6-2005

 

4.19 В качестве материала выравнивающего слоя в конструкциях дорожных одежд, приведенных на рисунках 4.1а, д, е, следует принимать песок средний (ГОСТ 8736), а в качестве материала вырав-нивающего слоя в конструкциях дорожных одежд, приведенных на рисунках 4.1б–4.1г, — песок, обра-ботанный цементом (марка обработанного материала М10 по ГОСТ 23558).

Выравнивающий слой не уплотняется.

4.20 При примыкании сборного покрытия к цоколю зданий и на откосах круче 1:5 в качестве мате-

 

риала выравнивающего слоя следует применять цементно-песчаную смесь, приготовленную на песке естественной влажности, при соотношении между цементом и песком, аналогичным принимаемому при подборе состава строительного раствора марки по прочности на сжатие М50, марки по подвижно-

сти П_к2 (СТБ 1307).

 

4.21 В качестве покрытия дорожных одежд принимают плиты для тротуаров и дорог по СТБ 1071 (см. рисунки 4.1а–4.1е).

4.22 Варианты деталей сопряжений сборных покрытий пешеходных зон с другими элементами

 

улиц и проезжей частью городских дорог приведены в приложении А.

 

Расчет дорожной одежды и земляного полотна

 

Основные положения

 

5.1.1 Расчет дорожной одежды необходимо выполнять с учетом надежности, т. е. вероятности безотказной работы конструкции в течение всего периода между капитальными ремонтами.

Количественным показателем безотказной работы служит уровень надежности, представляющий собой отношение протяженности прочных, не требующих капитального ремонта, участков дорожной одежды к общей протяженности дорожной одежды.

5.1.2 При выполнении расчета дорожной одежды уровень надежности К _н и соответствующий ему

коэффициент прочности К _пр следует принимать по таблице 5.1 в зависимости от транспортной на-грузки и материала основания.

 

Таблица 5.1

 

Характеристика		Уровень	Коэффициент
транспортной	Материал основания
		надежности К н	прочности К пр
нагрузки
Одиночные авто-	Смеси щебеночно-гравийно-песчаные (ГОСТ 25607)
мобили группы А	Смеси щебеночно-песчаные, гравийно-песчаные,
	щебеночно-гравийно-песчаные и пески, укреплен-
	ные неорганическими вяжущими (СТБ 1521)	0,95	0,95
	Щебень фракционированный (ГОСТ 8267), обрабо-
	танный не на полную глубину в соответствии со
	СНиП 3.06.03 пескоцементной смесью (СТБ 1521)
	Бетон класса В15 (ГОСТ 26633)
Одиночные авто-	Смеси щебеночно-гравийно-песчаные (ГОСТ 25607)
мобили группы Б	Смеси щебеночно-песчаные, гравийно-песчаные,
	щебеночно-гравийно-песчаные и пески, укреплен-	0,90	0,85
	ные неорганическими вяжущими (СТБ 1521)
	Смеси щебеночно-песчаные шлаковые (ГОСТ 3344)
	Песок (ГОСТ 8736)	0,85	0,80
Отсутствие транс-	Песок (ГОСТ 8736)	0,60	0,60
портной нагрузки

 

5.1.3 Расчет дорожной одежды с покрытием из плит тротуарных(далее—плит)на прочностьпроизводят из условия восприятия нагрузок от проезда уборочной и поливочной техники. В качестве расчетных нагрузок приняты нормированные СНиП 2.05.02 нагрузки, приведенные в таблице 5.2.

 

6

				ТКП 45-3.02-6-2005
Таблица 5.2
		Нормированная
	Номинальная	нагрузка на колесо	Среднее расчетное	Расчетный диаметр
Транспортное		автомобиля Q н	удельное давление
	статическая нагрузка			следа колеса
средство		(согласно	колеса на покрытие
	на ось Р, кН			автомобиля D, м
		Пособию 3.03.01	р,МПа
		к СНиП 2.05.02), кН
Автомобиль	100	50	0,6	0,33
группы А
Автомобиль	60	30	0,5	0,28
группы Б

Критерии расчета

 

5.2.1 Дорожную одежду следует рассчитывать на прочность (сопротивление растяжению при из-гибе бетонных плит, сопротивление сдвигу слоев основания и всей конструкции в целом) под дейст-вием расчетной эксплуатационной нагрузки и на осушение.

5.2.2 Конструкция дорожной одежды считается прочной, если коэффициент прочности на растя-

жение при изгибе и сопротивление сдвигу слоев основания и всей конструкции в целом больше или равен К _пр, найденному с учетом требуемого уровня надежности проектируемой дорожной одежды

 

(см. таблицу 5.1), а толщина материала дренирующего слоя (с соответствующим коэффициентом фильтрации) обеспечивает своевременный отвод избыточной воды. При земляном полотне, сложен-ном из супесей и суглинков тяжелых пылеватых, необходимо обеспечить нормативную толщину до-рожной одежды из стабильных материалов, не подверженных пучению в соответствии с требования-ми СНБ 3.03.02. Конструкции дорожной одежды следует выбирать на основании экономических со-поставлений нескольких вариантов, удовлетворяющих критериальным условиям.

 

Расчет прочности покрытия

 

5.3.1 Прочность плит покрытия определяют исходя из категории плит по жесткости,характери-зуемой показателем жесткости S:

 

— при S ≤ 0,5 плиты относят к категории абсолютно жестких и на прочность их не рассчитывают;

 

— при 0,5 < S ≤ 10 плиты относят к категории плит конечной жесткости и их рассчитывают на прочность.

 

Показатель жесткости S плиты определяют по формуле

 

	3 E				r ö		3
S =		0	×	æ			,	(5.1)
				ç		÷
	E			è	h ø

 

где r — радиус круглой плиты, радиус равновеликой по площади многоугольной плиты, поло-вина стороны квадратной или полудлина прямоугольной, м;

 

h — толщина плиты, м;

 

Е — расчетный модуль упругости бетона, МПа, принимаемый по таблице Б.2;

Е ₀ — эквивалентный модуль упругости основания,МПа,определяемый по формуле

Е 0

=

4 Е

с р Е

н

,

(5.2)

2

(Е с р

+

Е н)

здесь Е _н—модуль упругости нижележащего полупространства,МПа(таблица Б.3); Е _ср—средний модуль упругости слоев основания,МПа,определяемый по формуле

 

	n
	å h i		E i
Е с р =	i =	1		,	(5.3)
		n

å ^h i

i =1

 

Е _i —модуль упругости i -го слоя основания,МПа,толщиной h _i,м(таблицы Б.4,Б.5); n —число слоев основания.

 

7

ТКП 45-3.02-6-2005

 

Плиты, у которых отношение r / h ≤ 2,5, относят к категории абсолютно жестких и покрытие из них на прочность не рассчитывают. Толщину плит, на которые отсутствуют транспортные нагрузки, не рассчитывают и определяют по 5.3.3.

 

5.3.2 Условие прочности плит покрытия конечной жесткости проверяют по неравенству

 

К	п р	s	p t	£ R р а с ч ,	(5.4)
				p u

 

где К _пр — коэффициент прочности, принимаемый в зависимости от транспортной нагрузки по таблице 5.1;

 

R _p ^р _u ^{а с ч}—расчетная прочность бетона плит на растяжение при изгибе,МПа,определяемая по

 

формуле
	R р а с ч = B	tb	K	н п	,	(5.5)
	p u
здесь Вtb	— класс бетона по прочности на растяжение при изгибе, МПа, по ГОСТ 26633;
К нп	— коэффициент увеличения прочности бетона со временем, К нп = 1,2;

 

s _pt — расчетное напряжение растяжения при изгибе, возникающее в плите покрытия от действия нагрузки и изменений температуры по толщине плиты, МПа, определяемое по формуле

 

				6 0 Q н K	у с л×(M A +0, 2 5 5	)		(5.6)
	s	p t	=				,
					к h 2
Q н	— нагрузка на колесо, кН (см. таблицу 5.2);
К усл	— коэффициент, учитывающий условия работы, К усл = 0,80;
М А	— безразмерный единичный момент, определяемый по таблице 5.3 в зависи-
	мости от показателя жесткости плиты;
h	— толщина плиты, м;

 

к — коэффициент, учитывающий конфигурацию плит, определяемый по формулам:

 

p

к =

 

p

 

n _ctg

 

n _c

 

к =

 

2

— для плит с числом сторон более четырех,	(5.7)
— для прямоугольных плит,	(5.8)

1

c +

c

 

к = 1

 

n _с

 

с

— для круглых и квадратных плит,

 

— число сторон правильного многоугольника;

 

— отношение сторон (большей к меньшей) прямоугольника.

 

Таблица 5.3

 

S	До 0,5	0,75			1			1,5			1,75			2			2,5		3		3,5
	включ.
М А	0,0521	0,0544			0,0567			0,0611			0,0632			0,0653			0,0693		0,0731		0,0767

Окончание таблицы 5.3

                                                                   

 

          S 4   4,5     5       6       7  

8

  9   10        

 

 

 

 

 

 

 

 

 

          М _А 0,0801  

0,0833

 

0,0863

 

0,0917

 

0,0963

 

0,1001

  0,1031   0,1053                                                

Примечание —Значение М _А следует принимать со знаком минус.

 

5.3.3 Минимально допустимая толщина плит независимо от результатов расчета не должна бытьменьше указанной в таблице 5.4.

 

 

8

ТКП 45-3.02-6-2005

 

Таблица 5.4

 

			Минимально допустимая толщина тротуарных плит при
Характеристика			величине их наибольшего габаритного размера в плане, мм
транспортной	Материал основания
				Св. 400	Св. 350	Св. 300	До 300
нагрузки
			500	до 450	до 400	до 350
							включ.
				включ.	включ.	включ.
Одиночные	Смеси щебеночно-гравийно-
автомобили	песчаные (ГОСТ 25607)
группы А	Смеси щебеночно-песчаные,
	гравийно-песчаные, щебеноч-
	но-гравийно-песчаные и пес-
	ки, укрепленные неорганиче-
	скими вяжущими (СТБ 1521)		100	90	80	70	60
	Щебень	фракционированный
	(ГОСТ	8267), обработанный
	не на полную глубину в соот-
	ветствии со СНиП 3.06.03 пес-
	коцементной смесью (СТБ 1521)
	Бетон класса В15 (ГОСТ 26633)
Одиночные	Смеси щебеночно-гравийно-
автомобили	песчаные (ГОСТ 25607)
группы Б	Смеси	щебеночно-песчаные
	шлаковые (ГОСТ 3344)
	Смеси щебеночно-песчаные,		70	60	50	50	50
	гравийно-песчаные, щебеноч-
	но-гравийно-песчаные и пес-
	ки, укрепленные неорганиче-
	скими вяжущими (СТБ 1521)
	Песок (ГОСТ 8736)		80	70	60	60	50
Отсутствие	Песок (ГОСТ 8736)		50	50	50	50	50
транспортной
нагрузки

 

5.3.4 Расчетные характеристики материалов дорожных одежд и грунтов земляного полотна приведе-ны в приложении Б.

 

5.4 Расчет основания и земляного полотна на прочность (на сдвиг)

 

5.4.1 Условие прочности основания и земляного полотна должно удовлетворять следующему

 

требованию
	К пр Т ≤ Т доп,	(5.9)
где Т, Т доп	— активные и допустимые напряжения сдвига в грунте;
К пр	— коэффициент прочности (см. таблицу 5.1).

 

5.4.2 Расчеты ведут в следующей последовательности:

 

Определяют средний модуль упругости Е _ср слоев дорожной одежды, расположенных над прове-ряемым на прочность слоем основания или земляного полотна, по формуле (5.3).

 

Расчетный модуль упругости Е _расч сборного покрытия из плит (с учетом швов) назначают по таб-лице 5.5.

 

 

9

ТКП 45-3.02-6-2005

 

Таблица 5.5

 

Класс бетона по прочности

Вtb 4,4

Вtb 4,0

Вtb 3,6

Вtb 3,2

Вtb 2,8

на растяжение при изгибе

Е расч,МПа

1770

1600

1600

1520

1420

Вычисляют отношения

Е

с р

=

E

1

,

å h i

и по номограмме на рисунке 5.1 определяют активное на-

Е 0

E 2

D

пряжение сдвига

t

н

от временной нагрузки.

 

По номограмме на рисунке 5.2 находят активное напряжение сдвига t_в от собственного веса до-рожной одежды.

 

Определяют допустимые напряжения сдвига Т _доп в грунте земляного полотна или в слоях из сла-босвязных материалов по формуле

 

Т доп = СК,

(5.10)

 

где С — удельное сцепление в грунте или слабосвязном материале, МПа, принимаемое по таблице 5.6 и приложению Б;

 

К —поправочный коэффициент,принимаемый по таблице5.6.

 

Таблица 5.6

 

Наименование слабосвязных материалов и грунтов	С,МПа	К
Щебеночно-песчано-гравийные смеси, шлаки металлургические	0,03	9,75
Пески крупные	По приложению Б	7,75
Пески средней крупности	То же	6,64
Пески мелкие	―	5,54
Пески пылеватые, супеси крупные	―	3,32
Глины, суглинки, супеси (кроме крупной)	―	1,66

 

Определяют действующее в грунте или слабосвязном материале активное напряжение сдвига Т

 

по формуле
Т =				р +t,	(5.11)
	t	н
				в

где р — среднее расчетное удельное давление колеса на покрытие, МПа.

 

Вычисляют отношение Т _доп/ Т.

 

Если Т _доп/ Т ³ К _пр, то требование по сдвигу обеспечено. В противном случае необходимо изменить конструкцию дорожной одежды (увеличить толщину вышележащих слоев или их прочность).

 

5.4.3 Расчет земляного полотна по условиям осушения или обеспечения необходимой морозо-устойчивости производят по Пособию 3.03.01 к СНиП 2.05.02.

5.4.4 Примеры расчета дорожных одежд с покрытием из плит приведены в приложении В.

 

10

ТКП 45-3.02-6-2005

 

 

Рисунок 5.1 — Номограмма для определения активного напряжения сдвига t_н