Проектирование дорожных одежд в indorpavement...УДК 681.3.06 ББК...

Проектирование дорожных одежд в IndorPavement

Е.Е. Рукавишникова, К.А. Лубкина, А.В. Скворцов

РУКОВОДСТВО ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

ООО «ИндорСофт»

Проектирование дорожных одеждв IndorPavement

Издательство Томского университета2015

УДК 681.3.06ББК 32.973.26-018.2

Р84

Рукавишникова Е.Е., Лубкина К.А., Скворцов А.В.

Р84 Проектирование дорожных одежд в IndorPavement. — Томск:Изд-во Том. ун-та, 2015. — 284 с. — doi: 10.17273/book.2015.4

Rukavishnikova E.E., Lubkina K.A., Skvortsov A.V.Proyektirovaniye dorozhnykh odezhd v IndorPavement [Roadpavement design with IndorPavement]. — Tomsk: Tomsk StateUniversity, 2015. — 284 p.— doi: 10.17273/book.2015.4

ISBN 978-5-7511-2338-3

В книге представлены функции системы IndorPavement, пред-назначенные для создания конструкций дорожных одежд и их расчёта поразличным критериям. Все виды расчёта для жёстких и нежёсткихконструкций подробно описаны с указанием формул, по которым произ-водится расчёт. Отдельно рассматривается учёт геосинтетических мате-риалов в конструкции при расчёте на прочность и дренаж. Особоевнимание уделено возможностям работы с несколькими вариантамиконструкции дорожной одежды в рамках одного проекта и инструментамдля проведения технико-экономического сравнения вариантов. Помимоэтого, книга содержит описание формируемой отчётной документации,представленной чертежом, кратким отчётом по расчёту и расшифровкойрасчёта, содержащей детальное описание расчёта, ссылки на нор-мативные документы, расчёты по формулам и пр. Описывается экспортотчётной документации в привычные форматы данных: PDF, DWG, JPEGи др., а также рассказывается о возможностях печати документации.

УДК 681.3.06ББК 32.973.26-018.2

© Е.Е. Рукавишникова, К.А. Лубкина, А.В. Скворцов, 2015© ООО «ИндорСофт», 2015

© Оформление: Е.Е. Рукавишникова, 2015ISBN 978-5-7511-2338-3 © Обложка: Е.В. Патов, 2015

ОглавлениеВведение 7

Глава 1Начало работы 11

1.1. Обзор главного окна системы 121.2. Использование инспектора объектов 141.3. Ввод числовых значений 171.4. Работа с проектами 191.5. Отмена действий 211.6. Настройка параметров системы 22Выводы 24Контрольные вопросы 25

Глава 2Формирование конструкции дорожной одежды 27

2.1. Структура дорожной одежды 282.2. Работа с конструктивными слоями 302.3. Работа с грунтом земляного полотна 442.4. Работа с геосинтетическими материалами 50Выводы 56Контрольные вопросы 57

Глава 3Расчёт нежёстких дорожных одежд 59

3.1. Визуальный анализ расчёта 603.2. Ввод исходных данных 653.3. Расчёт на упругий прогиб 813.4. Расчёт на сдвигоустойчивость 863.5. Расчёт на сопротивление при изгибе 933.6. Расчёт на статическую нагрузку 100

3.7. Расчёт на морозоустойчивость 1053.8. Расчёт дренирующего слоя 1183.9. Прогнозирование образования колей 1303.10. Усиление конструкции дорожной одежды 135Выводы 140Контрольные вопросы 141

Глава 4Расчёт с учётом геосинтетических материалов 143

4.1. Геосинтетические защитно-армирующие материалы 1444.2. Геосинтетические защитно-дренирующие материалы 149Выводы 151Контрольные вопросы 152

Глава 5Расчёт жёстких дорожных одежд 153

5.1. Визуальный анализ расчёта 1545.2. Расчёт сопротивления при изгибе цементобетонногопокрытия 1615.3. Расчёт сопротивления при изгибе цементобетонногооснования и монолитных слоёв покрытия 1735.4. Определение расчётных характеристик сборныхпокрытий из плит 1855.5. Расчёт сдвигоустойчивости основания 1935.6. Расчёт на морозоустойчивость 200Выводы 201Контрольные вопросы 202

Глава 6Технико-экономический анализ результатов 203

6.1. Работа с несколькими вариантами конструкций 2046.2. Мастер создания конструкций 2126.3. Оптимизация конструкции дорожной одежды 218

4 Оглавление

Выводы 226Контрольные вопросы 227

Глава 7Работа с библиотекой материалов 229

7.1. Обзор окна библиотеки материалов 2307.2. Работа с группами материалов 2327.3. Работа с материалами 2357.4. Редактирование параметров материалов 237Выводы 258Контрольные вопросы 259

Глава 8Формирование отчётной документации 261

8.1. Подготовка чертежа 2628.2. Подготовка пояснительной записки 2758.3. Подготовка расшифровки расчёта 277Выводы 279Контрольные вопросы 280

Литература 281

5

ВведениеСистема расчёта дорожных одежд IndorPavement предназначена дляавтоматизированного конструирования и расчёта нежёсткихи жёстких конструкций дорожных одежд автомобильных дорогобщего пользования, городских улиц и дорог. Система позволяетпроизводить расчёты дорожных одежд для нового строительства.

Основные функции системы:

Формирование конструкций дорожных одежд нежёсткогои жёсткого типов вручную и с помощью альбомов типовыхрешений.

Проектирование нескольких вариантов конструкций в рамкаходного проекта для технико-экономического анализа.

Расчёт конструкций на прочность по различным критериям:упругий прогиб, сдвигоустойчивость в грунте земляногополотна и слабосвязных слоях, сопротивление монолитныхслоёв усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Расчёт на морозоустойчивость, расчёт толщины теп-лоизолирующего, морозозащитного и дренирующего слоёв.

Расчёт остаточных деформаций в слоях дорожной одеждыи грунте земляного полотна для прогнозирования колейности.

Оптимизация конструкций по толщинам слоёв.

Организация материалов конструктивных слоёв, грунтов зем-ляного полотна и геосинтетических материалов.

Подготовка отчётной документации.

Система IndorPavement позволяет производить следующие расчёты:

Прочностные расчёты нежёстких конструкций дорожныходежд, проверка на морозоустойчивость, расчёт моро-зозащитного, теплоизолирующего и дренирующего слоёв [4, 5].

Прочностные расчёты, проверка на морозоустойчивость,

7

расчёт дренирующего слоя, расчёт усилений для Казахстана [1,18].

Расчёт сборных покрытий из плит, асфальтобетонных покры-тий с цементобетонным основанием, монолитных цемен-тобетонных покрытий [3, 19]

Расчёт усилений [6].

Расчёт краевых укрепительных полос, обочин, остановочныхполос [8].

Расчёт и прогнозирование колейности [15].

Расчёт с учётом геосинтетических материалов: упругий про-гиб, сдвиг, изгиб, дренаж на осушение [7, 9, 10, 11].

Проектирование типовых конструкций [14, 20–23].

Данное руководство содержит подробное описание возможностейсистемы IndorPavement, пользовательского интерфейса и инстру-ментальных средств, используемых для конструирования и расчётадорожных одежд.

В главе «Начало работы» даётся обзор системы IndorPavement, опи-сываются принципы работы с инспектором объектов, рассмат-риваются базовые сведения для начала работы с системой.

В главе «Формирование конструкции дорожной одежды» рассмат-ривается процесс формирования конструкции дорожной одежды:добавление конструктивных слоёв и геосинтетических прослоек,выбор грунта земляного полотна, а также редактирование пара-метров слоёв.

Глава «Расчёт нежёстких дорожных одежд» содержит перечень пара-метров, используемых в качестве исходных данных проекта, опи-сание алгоритмов расчёта конструкций дорожных одежд нежёсткоготипа по различным критериям и получаемых расчётных пара-метров, а также методику визуального анализа результатов рас-чётов.

Глава «Расчёт с учётом геосинтетических материалов» содержит опи-сание методик учёта геосинтетических материалов при расчётеконструкций дорожных одежд на прочность.

8 Введение

Глава «Расчёт жёстких дорожных одежд» описывает основные алго-ритмы расчёта конструкций дорожных одежд жёсткого типа и рас-чётные параметры, а также методику визуального анализарезультатов расчётов.

Глава «Технико-экономический анализ результатов» рассматриваетпринцип работы с несколькими вариантами конструкций дорожнойодежды, методику создания конструкций с помощью мастера в соот-ветствии с альбомом типовых решений. Кроме этого, рассмат-ривается технология оптимизации конструкции дорожной одеждыпо толщинам слоёв.

Глава «Работа с библиотекой материалов» посвящена встроенной биб-лиотеке материалов и работе с ней. Описывается работа с мате-риалами и группами материалов библиотеки, а также переченьпараметров материалов различных типов и их классификация.

Глава «Формирование отчётной документации» знакомит с вопро-сами печати и экспорта отчётной документации, а также оформ-ления слоёв конструкции дорожной одежды в чертеже.

9

Начало работыВы приступаете к изучению системы расчёта дорожных одеждIndorPavement. Для начала вам потребуется установитьсистему на свой компьютер и активировать её. В этой главеобъясняются принципы работы с проектом системыIndorPavement и элементами интерфейса.

Глава 1

1.1. Обзор главного окна системыГлавное окно системы IndorPavement состоит из следующих эле-ментов:

Лента и панель быстрого доступа. Все доступные на текущиймомент команды системы располагаются на вкладках лентыи панели быстрого доступа.

Область формирования конструкции . Занимает цен-тральную часть окна и содержит сформированные конструк-ции со слоями и информацию по производимым расчётам.

Область просмотра отчётной документации. Занимает ниж-нюю часть окна и содержит три вкладки: Чертёж, Отчёт и Ходработы. На вкладке Чертёж отображается чертёж, которыйможет содержать расчётную и конструктивную схемыконструкции дорожной одежды для каждого варианта,таблицу исходных данных и таблицу вариантов для технико-

12 Глава 1│Начало работы

экономического сравнения. При изменении конструкциидорожной одежды чертёж обновляется автоматически.На вкладке Отчёт в текстовом формате представлена пояс-нительная записка, содержащая информацию о конструкциидорожной одежды и проводимых расчётах. На вкладке Ходработы представлена краткая информация, позволяющая оце-нить корректность исходных данных для произведения рас-чётов.

Инспектор объектов и Дерево материалов . В правой частиокна по умолчанию располагается инспектор объектов.Он предназначен для настройки свойств проекта, варианта,конструктивного слоя или грунта земляного полотна.На вкладке Материалы в инспекторе объектов отображаетсядерево материалов, предоставляющее доступ ко всем мате-риалам из библиотеки материалов. При необходимости инспек-тор объектов можно закрывать и открывать снова.

13

1.2. Использование инспектораобъектовПараметры проекта, конструкции дорожной одежды, а также слоёв,из которых она состоит, настраиваются в инспекторе объектов, кото-рый располагается в правой части главного окна системы и откры-вается кнопкой Главная > Данные > Инспектор объектов иликлавишей F6.

В инспекторе объектов доступны две вкладки. Рассмотрим ихподробно.

Вкладка «Свойства»

В определённый момент времени на этой вкладке отображаютсяпараметры выбранного объекта. Например:

Если в области формирования конструкции дорожной одеждыщёлкнуть мышью в поле Проект конструкции дорожной оде-жды, то на этой вкладке будут отображены свойства, отно-сящиеся к проекту в целом (параметры районапроектирования, расчётной нагрузки и т.п.).


Также для просмотра свойств проекта можно воспользоватьсякнопкой Главная > Данные > Свойства проекта.

Если щёлкнуть мышью на конструктивном слое, то на вкладкебудут отображены параметры этого слоя и материала, из кото-рого он состоит.

Щёлкнув мышью на слое грунта земляного полотна, можноотобразить на этой вкладке его параметры и свойства мате-риала грунта.

Если щёлкнуть мышью в поле Вариант, то на вкладке появятсясвойства варианта конструкции дорожной одежды и инфор-мация о произведённых расчётах для данного варианта.

ЗамечаниеНазвание вкладки динамически изменяется. Таким образом,система подсказывает, какие свойства в инспекторе объектовотображаются в данный момент.

Параметры в инспекторе объектов определённым образом разбитына группы и структурированы. Если на данный момент группане используется для редактирования свойств, то её можно скрыть,нажав рядом с названием группы кнопку . Для обратной операциинажмите кнопку .

15

Вкладка «Материалы»

Эта вкладка предназначена для быстрого добавления материаловв конструкцию дорожной одежды. Материалы разбиты на шесть кон-цептуально различающихся групп: Материалы конструктивныхслоёв нежёстких дорожных одежд, Материалы конструктивныхслоёв жёстких дорожных одежд , Геосинтетические упроч-няющие материалы , Геосинтетические дренирующиематериалы , Пространственные геосинтетические материалыи Материалы земляного полотна . Каждая группа содержит под-группы, объединяющие материалы по какому-то общему признаку.Для сокращения времени поиска нужного материала можноотфильтровать материалы по технической категории дороги,дорожно- климатической зоне, а также в соответствии с реко-мендованными материалами в альбоме типовых решений.

ЗамечаниеНекоторые параметры в инспекторе объектов имеютподсказки — значения параметров в соответствии с нор-мативными документами (например, ОДН 218.046–01). Ониотображаются рядом с числовым полем при получении имфокуса. Если в числовое поле введено значение, не соот-ветствующее нормативному документу, то подсказка под-свечивается красным цветом.


1.3. Ввод числовых значенийВ инспекторе объектов присутствуют поля для ввода числовых зна-чений. Ввести определённое значение в такое поле можно с кла-виатуры, а изменить значение можно несколькими способами:

Клавишами Стрелка вверх, Стрелка вниз.

Кнопками , расположенными справа от поля ввода.

Колесом мыши. При прокрутке колеса мыши вперёд значениеувеличивается, а при прокрутке назад — уменьшается.

ЗамечаниеЕсли изменять значение в поле ввода и удерживать нажатой кла-вишу Ctrl, то шаг изменения значения увеличивается в десятьраз. При удерживании клавиши Shift — уменьшается в десятьраз.

При вводе числовых значений можно также воспользоваться встроен-ным в систему калькулятором. Для этого установите фокус в число-вое поле и нажмите клавишу F4.

17

Кнопка Ещё… открывает калькулятор с дополнительными функ-циями.


1.4. Работа с проектамиДокументом в системе IndorPavement является проект конструкциидорожной одежды. В этом разделе рассматриваются команды дляработы с проектами.

Создание проекта

Для создания пустого проекта нажмите кнопку Файл > Создатьновый проект.

Открытие проекта

Для открытия проект нажмите кнопку Файл > Открыть проектили воспользуйтесь клавишами Ctrl+O . На экране появится диа-логовое окно открытия файла. Найдите и откройте папку, содер-жащую проект дорожной одежды, выделите файл проекта, послечего нажмите кнопку Открыть . Файлы проектов IndorPavementимеют расширение PAV.

На вкладке Файл в разделе Последние отображается список проек-тов, открывавшихся в предыдущие сеансы работы (первым ука-зывается тот файл, который использовался последним). Дляоткрытия проекта из этого списка достаточно щёлкнуть на нёммышью. Также можно отдельно просмотреть проекты, откры-вавшиеся за последний месяц, неделю и т.д. Для этого выберитев подменю История соответствующий пункт.

19

Сохранение проекта

Для сохранения проекта нажмите кнопку Файл > Сохранитьпроект или воспользуйтесь комбинацией клавиш Ctrl+S . Такжеможно воспользоваться кнопкой Сохранить проект на панелибыстрого доступа. При первом сохранении система открывает диа-логовое окно сохранения проекта, в котором нужно ввести имяфайла и нажать кнопку Сохранить.

Чтобы сохранить текущий проект под другим именем, нажмитекнопку Файл > Сохранить проект как. В диалоговом окне сохра-нения файла, как и при первом сохранении проекта, в поле Имяфайла введите новое имя файла проекта и нажмите кнопку Сохра-нить . При попытке сохранить файл под существующим именемсистема запрашивает подтверждение о замене файла проекта. Еслинажать кнопку Да , то текущий проект сохраняется в указанномфайле. Кнопка Нет отменяет операцию.


1.5. Отмена действийВ процессе проектирования конструкции дорожной одежды или призадании расчётных параметров можно использовать операциюотмены последнего выполненного действия или сразу несколькихпоследних действий. Кнопки для отмены действий расположенына панели быстрого доступа.

Кнопка Отменить действие выполняет отмену последнего выпол-ненного действия. При нажатии стрелки, расположенной рядомс этой кнопкой, появляется список, который представляет собойпоследовательность действий пользователя. Он позволяет отменитьнесколько последних выполненных действий. Для этого щёлкнитев списке на том действии, с которого начинаются действия, подле-жащие отмене.

Также команду Отменить действие можно выполнить, используяклавиатурный эквивалент Ctrl+Z.

Команда Вернуть действие повторно выполняет последнееотменённое действие. При нажатии стрелки, расположенной рядомс кнопкой, появляется список, содержащий все отменённые ранеедействия пользователя. Он позволяет вернуть (т.е. повторно выпол-нить) несколько действий сразу. Также вернуть действие можнос помощью «горячих» клавиш Shift+Ctrl+Z.

21

1.6. Настройка параметровсистемыЧтобы открыть диалог настройки параметров системы, перейдитена вкладку Файл и нажмите кнопку Настройки.

Настройки системы включают следующие параметры:

Проверять наличие новой версии. В этом разделе настра-ивается частота проверки новых версий IndorPavement,а также указывается дата последней проверки обновлений.Существует несколько вариантов частоты проверки версий:При каждом запуске, Не чаще раза в день, Не чаще разав неделю и Не чаще раза в 2 недели. При выборе вариантаОпределяется приложением пользователь не влияетна частоту проверки обновлений.

При наличии доступных для скачивания обновлений системаавтоматически их загружает в фоновом режиме. Чтобы обнов-ления вступили в силу, перезапустите систему IndorPavement.

Журнал событий. Журнал событий представляет собой тек-стовый файл, в который заносится информация о системныхсобытиях и ошибках. Этот журнал является опциональными может пригодиться при возникновении сбоев в системе илипорчи файла проекта. Чтобы создать журнал, в поле Файл жур-нала укажите путь к текстовому файлу и выберите степеньдетализации журнала в поле Журнал событий. Чтобы


отказаться от ведения журнала, выберите пункт Не вести жур-нал.

В разделе Оформление отчёта настраиваются параметрыоформления детального отчёта: величина полей листа, нуме-рация страниц, размер шрифта и др.

Оформление чертежа. В этом разделе настраиваются пара-метры внешнего вида чертежа и его структура.

В разделе Прочее объединены дополнительные настройкисистемы.

Опция Показывать стартовый диалог при запуске про-граммы позволяет включать и отключать отображениестартового диалога.

Обратная реакция на кнопку прокрутки мыши. Приустановке этого флага реакция на прокрутку колеса мышиинвертируется: прокручивание колеса мыши вперёд отда-ляет чертёж, прокручивание назад — наоборот, при-ближает.

Опция Показывать подсказки у курсора позволяет вклю-чать и отключать отображение подсказок, появляющихсярядом с курсором при выполнении различных операций.

23

ВыводыСистема IndorPavement обладает простым и понятным интер-фейсом, позволяющим быстро решать поставленные задачи. Интер-фейс системы представлен лентой, которая наглядно представляетинструменты системы. Помимо ленты в системе присутствуютинструментальные и диалоговые окна, с помощью которых можноредактировать свойства слоёв, геосинтетических прослоек, мате-риалов и пр.

Интересной особенностью системы является наглядная область фор-мирования конструкции, позволяющая в считанные секунды оценитьконструктивные особенности дорожной одежды, узнать её рас-чётные характеристики и сравнить с другими потенциальными вари-антами.

При работе с проектами важно в нужный момент откатить изме-нения и вернуться к предыдущему состоянию. Система хранит спи-сок произведённых действий и позволяет при необходимостиотменить их или снова вернуть. При разработке больших проектов,содержащих многовариантные конструкции дорожной одежды, дан-ная возможность крайне необходима и позволяет избежать ненуж-ной работы.


Контрольные вопросы1. Назовите элементы интерфейса главного окна системы

IndorPavement. Для чего они используются?

2. Для чего используется инспектор объектов?

3. Реализована ли в системе возможность отмены и возврата дей-ствий? Возможно ли отменить сразу несколько действий?

4. Где находятся настройки скачивания новых версий системы?Каким образом их можно настроить?

5. Какая информация отображается в области формированияконструкции?

6. Что такое «журнал событий»? В каких случаях он может бытьполезен?

25

Формированиеконструкциидорожной одеждыПри конструировании дорожной одежды решаются такиезадачи, как выбор подходящих материалов, определение коли-чества слоёв, их размещения и толщины. В этой главе рассмат-ривается процесс создания конструкции дорожной одежды,включающий добавление конструктивных слоёв и гео-синтетических материалов, выбор грунта земляного полотна,а также редактирование параметров слоёв.

Глава 2

2.1. Структура дорожной одеждыКонструкция дорожной одежды состоит из естественного грунта зем-ляного полотна и конструктивных слоёв, содержащих материалыжёстких и нежёстких дорожных одежд. Конструктивные слои могутформировать покрытие, основание, а также дополнительные слоиоснования, используемые, например, в качестве насыпного грунта.

Система IndorPavement позволяет формировать и производить рас-чёт как нежёстких, так и жёстких дорожных одежд. Оба типаконструкций представлены в виде набора слоёв. В области фор-мирования конструкции дорожной одежды конструктивные слоиокрашены голубым цветом, а грунт земляного полотна, пред-ставленный также в качестве слоя,— жёлтым. Для наглядности неко-торые слои выделены отличными цветами: слои жёстких дорожныходежд — тёмно-голубым, слои усилений — оранжевым.

28 Глава 2│Формирование конструкции дорожной одежды

Для каждого слоя отображаются краткая информация о параметрахслоя (материал, толщина, модуль упругости) и расчётные значенияпо выбранным критериям. С помощью этой информации можнопроизвести визуальный анализ конструкции жёсткой и нежёсткойдорожной одежды.

Несмотря на аналогичность представления конструкций, теориипроектирования жёстких и нежёстких дорожных одежд существенноразличаются. Эти различия отражены в алгоритмах расчёта конструк-ций.

Определение вида дорожной одежды производится путём анализаеё конструкции. К жёстким дорожным одеждам будем относить оде-жды, имеющие:

цементобетонные монолитные покрытия;

асфальтобетонные покрытия на основаниях из цементобетона;

сборные покрытия из железобетонных и армобетонных плит.

Остальные конструктивные решения будем считать нежёсткими.

29

2.2. Работа с конструктивнымислоямиКонструктивные слои дорожной одежды могут формировать покры-тие, основание и дополнительные слои основания. В зависимости отих места в конструкции они содержат соответствующие типы мате-риалов, например покрытие, как правило, представлено моно-литными материалами или асфальтобетонами. Помимо этого,конструктивный слой может нести определяющую роль в конструк-ции: слой монолитного цементобетона, слой усиления дорожной оде-жды и др.


2.2.1. Добавление конструктивного слоя

ЗамечаниеКонструктивные слои добавляются в конструкцию такимобразом, чтобы не нарушалось свойство возрастания модулейупругости материалов от слоя грунта земляного полотна к слоямпокрытия.

Создание конструктивного слоя с заданным материалом возможнонесколькими способами.

Первый способ добавления слоя

В области формирования конструкции дорожной одежды выделитевариант конструкции дорожной одежды или один из конструк-тивных слоёв, если таковые существуют. Затем нажмите кнопкуКонструкция > Слои > Добавить и в появившемся подменювыберите нужный тип материала.

31

Второй способ добавления слоя

В инспекторе объектов перейдите на вкладку Материалы. Все мате-риалы конструктивных слоёв объединены в две группы:Материалыконструктивных слоёв нежёстких дорожных одежд и Материалыконструктивных слоёв жёстких дорожных одежд . Нажмите нанужном материале кнопку мыши и «перетащите» в область фор-мирования конструкции дорожной одежды. Система укажет местов конструкции, куда может быть добавлен материал.

ЗамечаниеПри добавлении слоёв с помощью дерева материалов рядомс указателем мыши отображается специальная подсказка, содер-жащая вспомогательную информацию о выполняемых дей-ствиях. Подсказка поможет сориентироваться приформировании дорожной одежды на начальном этапе освоениясистемы.


2.2.2. Редактирование параметровконструктивного слояПри выделении в области формирования конструкции дорожной оде-жды конструктивного слоя его свойства отображаются в инспектореобъектов на вкладке Свойства слоя. Рассмотрим их подробно.

Общие параметры

В группу Параметры конструктивного слоя дорожной одеждыобъединены параметры, общие для всех конструктивных слоёв.

Название конструктивного слоя задаётся в поле Название .Можно выбрать название из списка или ввести его с кла-виатуры. Это название выводится в области формированияконструкции дорожной одежды и в отчётной документации.

Расчёт конструкции дорожной одежды может быть выполненбез учёта определённого слоя. Для этого не обязательно уда-лять слой из конструкции, а достаточно установить опциюСлой не входит в конструкцию дорожной одежды. В обла-сти формирования конструкции такой слой отображаетсясерым цветом, а его расчётные параметры отсутствуют.В инспекторе объектов параметры материала слоя недоступныдля редактирования.

33

Толщина конструктивного слоя задаётся в поле Толщина и поумолчанию для новых слоёв равна 10 см. Этот параметрвлияет на расчёт конструкции дорожной одежды по любымкритериям, а также на стоимостную составляющую слоя припроведении технико- экономического сравнения различныхвариантов. Обратите внимание, что толщина слоя ограниченасвойствами материала слоя (поле Минимальная толщинаслоя и поле Максимальная толщина слоя).

При эксплуатации дорог часто возникают ситуации, когда необ-ходимо увеличить запас прочности конструкции, а также устра-нить приобретённые дефекты, обусловленныеэксплуатационным износом или случайными повреждениями.Для усиления конструкции в целом или отдельных её слоёвприменяются слои усиления. Чтобы задать слой усиления,включите опцию Слой усиления . В области формированияконструкции дорожной одежды слои усиления выделены оран-жевым цветом.


Для слоёв основания доступна дополнительная опцияУкреплённое основание. Если основание (например щебень)устроено из укреплённых материалов, то при расчёте на сдви-гоустойчивость дополнительного слоя основания берётся повы-шенный коэффициент Кд , учитывающий особенность работыконструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несу-щего основания (поле Кд (укреплённое основание)) в свой-ствах дополнительного слоя основания). Если основание неукреплено, то для расчёта сдвигоустойчивости допол-нительного слоя основания берётся обычный коэффициент Кд

(поле Коэффициент деформации К д в свойствах допол-нительного слоя основания).

ЗамечаниеПри добавлении геосинтетической прослойки в слой основанияоно считается укреплённым и данная опция включается авто-матически.

В поле Метод определения Eпов можно выбрать метод опре-деления модуля упругости: Вычислять по номограмме ,Вычислять по формуле из МОДН 2–2001 , Назначить порезультатам испытаний УДН или Назначить фактическиймодуль упругости (если в конструкции определены слои уси-ления).

В группе Параметры поиска вариантов толщин задаютсяпараметры, ограничивающие область поиска вариантовконструкции дорожной одежды по толщинам конструктивныхслоёв.

При установке опции Вариант без этого слоя системапредоставит различные варианты конструкций дорожнойодежды без учёта данного слоя.

В поле Минимум задаётся минимально допустимая тол-щина слоя для поиска вариантов конструкции.

35

В поле Максимум задаётся максимально допустимая тол-щина слоя для поиска вариантов конструкции дорожнойодежды.

В поле Шаг перебора устанавливается шаг перебора тол-щин слоя, с которым будут рассматриваться вариантыконструкции дорожной одежды при оптимизации по тол-щинам слоёв. Если установить шаг перебора, равный 1,то при оптимизации конструкции по толщинам слоёвсистема рассчитает все возможные варианты, начинаяс минимальной толщины слоя и заканчивая максимальнойтолщиной слоя.

Варианты толщин слоя, которые будут рассмотрены приоптимизации конструкции дорожной одежды по тол-щинам слоёв, отображаются в поле Варианты толщин .Значение толщины текущего слоя выделено отдельнымстилем.

ЗамечаниеОптимизация конструкции дорожной одежды по толщинамслоёв с использованием таких критериев, как стоимость, тол-щина, модуль упругости конструкции и др., рассматриваетсяв разделе «Оптимизация конструкции дорожной одежды».

В поле Единица измерения материалоёмкости можновыбрать один из вариантов: м3 или т.

Цена материала слоя в единицах стоимости конструкциизадаётся в поле Удельная цена с учётом выбранной единицыизмерения материалоёмкости. Этот параметр участвует прирасчёте стоимости самого слоя и конструкции.

Если конструкция дорожной одежды рассчитывается на моро-зоустойчивость или дренаж, то можно назначить моро-зозащитный, теплоизолирующий или дренирующий слой. Дляэтого предназначены дополнительные опции в свойствах слоя:


Морозозащитный слой , Теплоизолирующий слой и Дре-нирующий слой.

Возможны ситуации, когда в конструкцию дорожной одеждывключаются слои основания из слабосвязных материалов(например, щебня), которые нет необходимости проверятьна сдвигоустойчивость при расчёте на сдвигоустойчивостьвсей конструкции и грунта земляного полотна. Чтобы исклю-чить слабосвязный слой из расчёта, отключите опцию Про-верить на сдвиг. Аналогичная опция доступна при расчётеконструкции дорожной одежды на статическую нагрузку.

Результаты расчёта слоя

В группе Результаты расчёта слоя конструкции дорожной оде-жды отображаются результаты расчёта слоя по выбранным кри-териям. Для различных слоёв может производиться расчётпо различным критериям (зависит от выбранных критериев и типаматериала слоя).

В поле Общая цена слоя отображается стоимостная харак-теристика слоя, вычисляемая как произведение толщины слояна его удельную стоимость. Результат отображается в еди-ницах стоимости конструкции.

В группе Упругий прогиб отображается поверхностныймодуль упругости слоя. Этот параметр рассчитывается длявсех конструктивных слоёв дорожной одежды нежёсткоготипа. Для верхнего слоя конструкции в группе Упругий про-гиб также отображается требуемый модуль упругости, рас-чётный коэффициент прочности, требуемый коэффициентпрочности и запас прочности.

37

В зависимости от того, по каким критериям производится рас-чёт конструкции дорожной одежды, в группе Результаты рас-чёта слоя конструкции дорожной одежды могутотображаться следующие группы: Сдвигоустойчивость,Изгиб, Статическая нагрузка, Морозоустойчивость, Расчётна дренаж и Результаты расчёта колейности.

Свойства материала

Свойства материала слоя объединены в отдельную группу Свойстваматериала. Изменение этих свойств влияет только на текущий мате-риал конструктивного слоя, а исходный материал в библиотеке мате-риалов остаётся без изменений.

В поле Рекомендованные материалы можно ввести маскупоиска материалов в соответствии с альбомом типовых реше-ний. Например, можно ввести: 1:2–18. Это означает, что будутпредложены материалы из первой группы альбома типовыхрешений под номерами со второго по восемнадцатый. Чтобывыбрать материал, нажмите кнопку Выбрать в появившемсяполе Материал из альбома типовых решений и выберитенужный материал. Выбранный материал будет определён длявыделенного слоя конструкции.


Группа Общие свойства содержит набор параметров, харак-терных для конструктивных слоёв любого типа.

В поле Полное название отображается полное названиематериала, определённое в библиотеке материалов.Вы можете изменить название материала.

При необходимости можно назначить материалуназвание, заданное в библиотеке материалов в полеНазвание в дереве. Для этого нажмите кнопку и выбе-рите пункт По умолчанию.

В поле Тип материала отображается тип материалаконструктивного слоя: Общий материал, Монолитныйматериал , Асфальтобетон , Слабосвязный материал ,Доп. слой основания, Монолитный цементобетон илиБетонные плиты для сборных покрытий . Для мате-риалов разных типов различается набор расчётных пара-метров по выбранным критериям.

Для каждого материала задана минимальная и мак-симальная возможная толщина слоя в полях Мини-мальная толщина слоя и Максимальная толщина слоясоответственно. Эти величины, как правило,

39

регламентируются нормативными документами (см. [2,гл. 7 «Дорожные одежды», раздел «Нежёсткие дорожныеодежды»]). При оптимизации конструкции дорожной оде-жды по толщинам слоёв в параметрах поиска вариантовтолщины в поле Минимум не может быть задано зна-чение меньше минимальной толщины слоя, определённойдля этого материала. Аналогично для значения мак-симальной толщины слоя в поле Максимум.

В поле Модуль упругости E задаётся модуль упругостиматериала. По умолчанию в этом поле задано значениев соответствии с нормативными документами (например,ОДН 218.046– 01, Методическими рекомендациями попроектированию жёстких дорожных одежд и др.). Дляслоёв, содержащих слабосвязный материал или материалдополнительного слоя основания, отображается вариантмодуля упругости в соответствии со значением расчётнойотносительной влажности грунта земляного полотна,заданного в свойствах проекта.

Плотность материала задаётся в поле Плотность.

Коэффициент уплотнения материала можно задать в полеКоэффициент уплотнения.

Конструктивный слой жёсткой дорожной одежды имеет допол-нительную группу параметров, определяющую физико-меха-нические свойства материала. Параметры монолитногоцементобетона объединены в группу Параметры моно-литного цементобетона , бетонных плит — в группу Пара-метры бетонной плиты.


Для каждого критерия расчёта в свойствах материала добав-ляется отдельная группа параметров.

Сдвигоустойчивость. Данная группа отображается прирасчёте дорожной одежды на сдвигоустойчивость придинамической нагрузке для всех типов материалов, кромеобщего материала.

Изгиб . Данная группа отображается при расчёте моно-литных слоёв на сопротивление усталостному раз-рушению от растяжения при изгибе для следующих типовматериалов: Монолитный материал , Асфальтобетон ,Монолитный цементобетон и Бетонные плиты длясборных покрытий.

Статическая нагрузка. Данная группа отображается прирасчёте дорожной одежды на сдвигоустойчивость при ста-тической нагрузке для слоёв из асфальтобетона.

Морозоустойчивость. Данная группа отображается длявсех типов материалов при расчёте дорожной одеждына морозоустойчивость или при расчёте морозозащитногоили теплоизолирующего слоя.

Расчёт на дренаж. Данная группа отображается для дре-нирующего слоя при расчёте его толщины.

В группе Отображение на чертеже объединены параметры,влияющие на оформление конструктивного слоя в чертежеи области формирования конструкции дорожной одежды.

41

2.2.3. Перемещение конструктивного слояДля изменения положения конструктивного слоя в конструкциидорожной одежды предназначены специальные кнопки: Выше и

Ниже, расположенные в группе Конструкция > Слои.

Чтобы переместить слой на позицию выше, выделите его в областиформирования конструкции и нажмите кнопку Выше . Ана-логичным образом можно переместить слой на позицию ниже с помо-щью кнопки Ниже.

СоветДля быстрого перемещения слоя используйте мышь. Чтобы пере-местить нужный слой, нажмите на нём мышью и не отпускаякнопки мыши переместите слой на другую позицию (выше илиниже) после чего отпустите кнопку мыши.

При перемещении слоя автоматически пересчитывается его поверх-ностный модуль упругости, а также поверхностный модуль упру-гости всех слоёв, лежащих выше.

ЗамечаниеПеремещение слоёв в конструкции нежёсткой дорожной оде-жды влияет на результаты расчёта. Для жёстких дорожныходежд перемещение слоя может привести к смене алгоритмарасчёта.


2.2.4. Удаление конструктивного слояЧтобы удалить конструктивный слой, выделите его в области фор-мирования конструкции дорожной одежды и нажмите кнопкуКонструкция > Слои > Удалить или воспользуйтесь клавишейDelete.

СоветЕсли вы хотите временно не учитывать слой при расчётах, тоне обязательно его удалять, достаточно установить опцию Слойне входит в конструкцию дорожной одежды для этого слояв инспекторе объектов на вкладке Свойства слоя.

Обратите внимание, что при исключении из конструкции дорож-ной одежды слоя цементобетона, формирующего покрытие илиоснование, или слоя покрытия, формируемого бетонными пли-тами, конструкция считается нежёсткой и к ней применяютсятолько расчёты нежёстких дорожных одежд.

43

2.3. Работа с грунтом земляногополотнаВ конструкции дорожной одежды грунт земляного полотна пред-ставлен в виде отдельного слоя, отображаемого жёлтым цветом.


2.3.1. Назначение грунта земляногополотнаНазначение грунта земляного полотна возможно несколькими спосо-бами.

Первый способ назначения грунта

Нажмите кнопку Конструкция > Слои > Назначить грунти в появившемся подменю укажите нужный тип грунта.

Второй способ назначения грунта

Перейдите в инспекторе объектов на вкладку Материалы . Всегрунты объединены в группу Материалы земляного полотна .Нажмите на нужном материале кнопку мыши и «перетащите»в область формирования конструкции дорожной одежды.

45

ЗамечаниеПри замене грунта земляного полотна с помощью дерева мате-риалов рядом с указателем мыши отображается специальнаяподсказка, содержащая вспомогательную информацию о выпол-няемых действиях. Подсказка поможет сориентироваться призамене материала грунта на начальном этапе освоениясистемы.


2.3.2. Редактирование параметров грунтаземляного полотнаПри выделении в области формирования конструкции дорожной оде-жды слоя земляного полотна его свойства отображаются в инспек-торе объектов на вкладке Свойства грунта.

В группе Параметры грунта земляного полотна в полеНазвание можно задать название слоя грунта земляногополотна. Например, при расчёте слоёв усиления в отсутствииконструктивных слоёв грунт земляного полотна представляетсуществующую конструкцию и ему можно задать названиеСуществующая дорожная одежда. По умолчанию слой грунтаназывается Грунт земляного полотна.

При расчёте слоёв усиления в отсутствие конструктивныхслоёв для грунта возможно назначить фактический модульупругости. Для этого включите опцию Назначить фак-тический модуль упругости и в появившемся поле Фак-тический модуль упругости задайте нужное значение.

Обратите внимание, что система не допускает задание фак-тического модуля упругости более 800 МПа. Это обусловленотем, что в реальных условиях модуль упругости конструкциидорожной одежды не достигает таких значений и зачастуюлежит в пределах 200–400 МПа.

Для каждого конструктивного слоя нежёсткой дорожной оде-жды в системе IndorPavement производится расчёт на упругийпрогиб в зависимости от всех нижележащих слоёв конструк-ции. Грунт земляного полотна не имеет нижележащих слоёв,поэтому для него поверхностный модуль упругости берётсякак модуль упругости материала. Информация о

47

поверхностном модуле упругости отображается в группеРезультаты расчёта слоя конструкции дорожной одежды вполе Поверхностный модуль упругости Епов.

Параметры материала грунта объединены в группу Свойстваматериала . Изменение этих параметров влияет толькона текущий грунт в конструкции дорожной одежды, а исход-ный грунт в библиотеке материалов остаётся без изменений.Группа Общие свойства содержит набор параметров, харак-терных для любых грунтов.

В поле Полное название отображается название мате-риала грунта, определённое в библиотеке материалов.

В поле Тип материала указывается тип материалагрунта: Грунт, Песок, Супесь, Суглинок или Глина.

Одним из основных параметров механических свойствгрунта земляного полотна, используемых в расчётахдорожной одежды на прочность, служит модуль упру-гости грунта, который задаётся в поле Модульупругости E. Вариант модуля упругости материала из биб-лиотеки определяется в соответствии со значением рас-чётной относительной влажности грунта земляногополотна, заданного в свойствах проекта.

Плотность грунта является важным физико-


механическим свойством, влияющим на расчёт сдви-гоустойчивости и задаётся в поле Плотность.

Коэффициент уплотнения материала можно задать в полеКоэффициент уплотнения.

В зависимости от выбранного типа грунта (песок, супесь, сугли-нок или глина) доступна дополнительная группа параметров.

Если конструкция дорожной одежды рассчитывается на сдви-гоустойчивость под действием кратковременных или дли-тельных нагрузок, то отображается группа расчётныхпараметров Сдвигоустойчивость . Если конструкция дорож-ной одежды рассчитывается на морозоустойчивость, то добав-ляется группа расчётных параметров Морозоустойчивость .Если рассчитывается дренирующий слой, то добавляется допол-нительная группа параметров Расчёт на дренаж.

В группе Отображение на чертеже объединены параметры,влияющие на оформление слоя грунта в чертеже и областиформирования конструкции дорожной одежды.

49

2.4. Работа с геосинтетическимиматериаламиВ дорожном строительстве геосинтетические материалы при-меняются для усиления оснований дорожных насыпей, армированияасфальтобетонных покрытий, разделения конструктивных слоёв,в качестве элементов дренажных конструкций, а также для устрой-ства откосов повышенной крутизны.


2.4.1. Добавление геосинтетическогоматериалаДобавление геосинтетической прослойки возможно несколькимиспособами.

Первый способ добавления материала

В области формирования конструкции дорожной одежды выделитеконструктивный слой, в который следует добавить геосинтетическуюпрослойку. Затем нажмите кнопку Конструкция > Слои > Доба-вить геосинтетику и в появившемся подменю выберите нужныйматериал.

Второй способ добавления материала

В инспекторе объектов перейдите на вкладку Материалы. Все гео-синтетические материалы объединены в три группы: Гео-синтетические упрочняющие материалы , Геосинтетическиедренирующие материалы и Пространственные геосинтетическиематериалы. Нажмите на нужном материале кнопку мыши и «пере-тащите» в область формирования конструкции дорожной одеждыв нужный конструктивный слой.

51

ЗамечаниеПри добавлении геосинтетических материалов с помощьюдерева материалов рядом с указателем мыши отображается спе-циальная подсказка, содержащая вспомогательную информациюо выполняемых действиях. Подсказка поможет сори-ентироваться при добавлении материалов на начальном этапеосвоения системы.


2.4.2. Редактирование параметровгеосинтетического материалаПараметры геосинтетической прослойки обозначены в виде отдель-ной группы того конструктивного слоя, в который добавлен гео-синтетический материал. Чтобы отобразить их, выделитеконструктивный слой (в инспекторе объектов станет доступнавкладка Свойства слоя), в свойствах конструктивного слоя найдитегруппу Свойства геосинтетической прослойки и раскройте её пара-метры. Рассмотрим их подробно.

В группе Общие свойства объединены параметры, отно-сящиеся к геосинтетическому материалу в целом.

В поле Название в дереве отображается название гео-синтетического материала в последней ветви дерева биб-лиотеки материалов.

В поле Полное название отображается название гео-синтетического материала, определённое в библиотекематериалов в поле Полное название. Нажав кнопку и выбрав пункт По умолчанию , можно автоматическисформировать название материала, заданное в биб-лиотеке в поле Название в дереве.

В поле Тип материала указывается тип геосинтетики:Упрочняющий материал или Дренирующий материал.Тип материала соответствует группе, к которой относитсягеосинтетический материал.

53

Для материалов из группы Геосинтетические упрочняющиематериалы доступна группа параметров Защитно- арми-рующие свойства. В этой группе можно задать свойства, влия-ющие на прочностные характеристики геосинтетическогоматериала.

Условный модуль деформации задаётся в поле Условныймодуль деформации.

Величина прочности при растяжении (разрывнаянагрузка) задаётся в поле Прочность при растяжении.

Коэффициент повышения сопротивления задаётся в полеКоэффициент повышения сопротивления Ка.

Коэффициент уменьшения влияния усталостных про-цессов задаётся в поле Коэффициент уменьшения влия-ния усталостных процессов KNp.

Для материалов из группы Геосинтетические дренирующиематериалы доступна группа параметров Дренажные свой-ства. В этой группе можно задать поверхностную плотностьдля материала.

В группе Отображение на чертеже объединены параметры,влияющие на оформление геосинтетического материала в чер-теже и области формирования конструкции дорожной одежды.


2.4.3. Перемещение и удалениегеосинтетического материалаПеремещение геосинтетического материала

Если в один конструктивный слой добавляется несколько гео-синтетических материалов, то они располагаются в виде прослоекв порядке добавления их в конструкцию. Чтобы переместить гео-синтетическую прослойку в слое на позицию вверх, в инспектореобъектов на вкладке Свойства слоя нажмите кнопку , рас-положенную рядом с названием группы геосинтетического мате-риала. Для перемещения прослойки на позицию вниз воспользуйтеськнопкой .

Геосинтетические материалы можно перемещать только внутрислоя, в который они добавлены. В другой конструктивный слой гео-синтетический материал переместить нельзя.

Удаление геосинтетического материала

Чтобы удалить геосинтетическую прослойку конструктивного слоя,нажмите в инспекторе объектов в свойствах слоя кнопку , рас-положенную рядом с названием геосинтетического материала.

55

ВыводыКонструкция дорожной одежды состоит из слоёв. Для удобства фор-мировании конструкции предлагается несколько вариантов добав-ления слоёв и грунтов земляного полотна. Набор слоёвв конструкцию может происходить очень быстро, благодаря раз-работанной системе хранения и именования материалов.

Все конструкции отображаются в области формирования конструк-ций. В этой области для каждого слоя показаны наименованиематериала, формирующего слой, и другая полезная информация:модуль упругости, название конструктивного слоя, пиктограмма, рас-чётные значения и др.

Для каждого материала, формирующего слой, заданы значения егофизико-механических параметров (модуль упругости, сцепление,плотность и т.п.). Просмотреть их можно в инспекторе объектов.При необходимости в инспекторе объектов любой из параметровможно изменить, причём для ключевых параметров, например,модуля упругости, система установит «флажок», позволяющийв любой момент времени увидеть, что параметр редактировалии значение на данный момент не соответствует нормативным доку-ментам.


Контрольные вопросы1. Какие виды дорожных одежд позволяет рассчитывать система

IndorPavement?

2. По какому принципу раскрашиваются слои в области фор-мирования конструкции?

3. Какие конструкции считаются жёсткими? Назовите три прин-ципа.

4. На какие типы делятся слои в конструкции? Где можно задатьназвание конструктивного слоя (тип)?

5. В соответствии с каким правилом происходит добавлениеслоёв в конструкцию? Позволяет ли система нарушать данноеправило, изменяя положение слоёв?

6. Каким образом можно временно исключить слой из расчёта,не удаляя его при этом?

57

Расчёт нежёсткихдорожных одеждДля обеспечения необходимых прочностных характеристикдорожной одежды производят расчёт конструкции по такимкритериям, как упругий прогиб, сдвигоустойчивость подсти-лающего грунта и малосвязных конструктивных слоёв при воз-действии динамической и статической нагрузок,сопротивление монолитных слоёв усталостному разрушениюна растяжение при изгибе. Помимо этого может быть произ-ведён расчёт дренирующего и морозозащитного слоёв или рас-чёт конструкции на морозоустойчивость в целом.

В этой главе рассматривается визуальный анализ результатоврасчётов, получаемых в процессе проектирования конструкциидорожной одежды, ввод исходных данных проекта, а такжеподробно описывается проведение расчётов конструкциидорожной одежды по всем доступным критериям и влияниегеосинтетических материалов на расчётные параметры.

Система IndorPavement может производить расчёт нежёсткихконструкций дорожных одежд по нескольким методикам.Выбрать методику можно в группе Главная > Методики .Далее расчёты будут рассмотрены в соответствии с методикойОДН 218.046–01 [5].

Глава 3

3.1. Визуальный анализ расчётаВ области формирования конструкции информация о дорожной оде-жде представлена в табличном виде. Строками являются слои дорож-ной одежды, а столбцы содержат краткую информациюо параметрах слоя (материал, толщина, модуль упругости)и результаты расчёта по выбранным критериям.

ЗамечаниеВ процессе проектирования при изменении исходных данных,конструкции дорожной одежды или параметров слоёв, состав-ляющих её, все расчётные характеристики в проекте авто-матически пересчитываются, что можно наблюдать в областиформирования конструкции дорожной одежды и в инспектореобъектов. Таким образом, вы всегда имеете актуальные данныеи можете в любой момент визуально оценить конструкцию.

Рассмотрим подробно каждый столбец.

Конструкция . В этом столбце отображается название слояконструкции, которое задаётся в свойствах слоя в поле Название.

. В этом столбце схематично показано отображение материалаусловными знаками, которое заранее определено для каждого мате-риала в библиотеке. Изменить параметры оформления материаламожно на вкладке Свойства слоя в группе параметров Отоб-ражение на чертеже.

60 Глава 3│Расчёт нежёстких дорожных одежд

Материал. В этом столбце отображается название материала, опре-делённое для него в библиотеке материалов в поле Полное назва-ние.

Толщина. Для каждого материала в системе определена толщинаслоя при добавлении его в конструкцию, она равна 10 см. В столбцеТолщина отображается текущая заданная толщина слоя, в скобкахотображается диапазон поиска толщин при оптимизации данногослоя. Изменить толщину слоя можно на вкладке Свойства слояв поле Толщина, изменить диапазон поиска толщин можно в поляхМинимум и Максимум группы Параметры поиска вариантов тол-щин.

Модуль. В этом столбце отображается расчётное значение поверх-ностного модуля упругости, которое рассчитывается для каждогослоя с учётом всех нижележащих слоёв конструкции и параметровпроекта. Для слоя грунта поверхностный модуль упругости при-нимается равным модулю упругости самого материала.

Прогиб. В столбце отображается значение модуля упругости мате-риала при расчёте на упругий прогиб. Для верхнего слоя конструк-ции нежёсткой дорожной одежды отображается запас прочности,иллюстрирующий результат этого расчёта в процентном соот-ношении.

Сдвиг. В этом столбце отображается значение модуля упругостиматериала (для монолитных материалов и асфальтобетонов отоб-ражается модуль упругости материала при расчёте на сдви-гоустойчивость, учитывая динамическую нагрузку). Дляслабосвязных слоёв основания (если в свойствах слоя установленаопция Проверить на сдвиг ) и грунтов отображается запас проч-ности, иллюстрирующий результат этого расчёта в процентном соот-ношении.

Изгиб. В этом столбце отображается значение модуля упругостиматериала (для монолитных материалов и асфальтобетонов отоб-ражается модуль упругости материала при расчёте на сопро-тивление усталостному разрушению от растяжения при изгибе). Длянижнего слоя в пакете монолитных слоёв покрытия отображается

61

запас прочности, иллюстрирующий результат этого расчёта в про-центном соотношении.

Стат. нагрузка. В этом столбце отображается значение модуляупругости материала (для асфальтобетонов отображается модульупругости материала при расчёте на сдвигоустойчивость, учитываястатическую нагрузку). Для слабосвязных слоёв основания (еслив свойствах слоя установлена опция Проверить на сдвиг) и грунтовотображается запас прочности, иллюстрирующий результат этогорасчёта в процентном соотношении.

Мороз . При расчёте конструкции дорожной одежды на моро-зоустойчивость по общему алгоритму в столбце Мороз отображаетсяожидаемое пучение грунта земляного полотна l пуч и запас моро-зоустойчивости грунта в сантиметрах. Если конструкция дорожнойодежды рассчитывается на морозоустойчивость с учётом моро-зозащитного слоя, то в этом столбце отображается минимально допу-стимая толщина морозозащитного слоя hmin и расчётная величиназапаса морозозащитного слоя в сантиметрах.

Дренаж . Для дренирующего слоя конструкции в этом столбцеотображается минимально допустимая толщина слоя hmin , а такжерасчётная величина запаса дренирующего слоя в сантиметрах.

Помимо числовых значений расчётных параметров, в области фор-мирования конструкции отображаются подсказки в виде значков.Значки, выделенные зелёным цветом, обозначают, что конструкциядорожной одежды удовлетворяет выбранным критериям расчёта.Красные значки информируют о том, что конструкция не удовле-творяет критериям расчёта и нужно изменить материалы, поло-жение или толщины слоёв или изменить параметры проекта.


Рассмотрим подробно варианты отображения подсказок.

Прогиб . Если запас прочности верхнего слоя конструкциинежёсткой дорожной одежды в процентном соотношении большенуля, то в поле отображается значок , в противном случае —значок .

ЗамечаниеПри расчёте конструкции дорожной одежды на прочность полюбым критериям рассчитывается запас прочности в про-центном соотношении. Представим его в виде обобщённой фор-мулы:

Запас = × 100%K * K *

K *

расч тр

тр

−−

где Kрасч* — расчётный коэффициент прочности конструкциидорожной одежды по заданному критерию расчёта;

Kтр* — требуемый коэффициент прочности конструкции дорож-ной одежды по заданному критерию расчёта.

Сдвиг . Если запас прочности в процентном соотношении сла-босвязных слоёв основания или грунта земляного полотна при дина-мической нагрузке больше нуля, то в поле отображается значок ,в противном случае — значок .

Изгиб. Если запас прочности в процентном соотношении нижнегослоя в пакете монолитных слоёв больше нуля, то в поле отоб-ражается значок , в противном случае — значок .

Стат. нагрузка. Если запас прочности в процентном соотношениислабосвязных слоёв основания или грунта земляного полотна при ста-тической нагрузке больше нуля, то в поле отображается значок ,в противном случае — значок .

63

Мороз . Если при расчёте конструкции на морозоустойчивостьпо общему алгоритму ожидаемое пучение грунта не превышаетдопускаемое значение, то в поле отображается значок , в про-тивном случае — значок . Если при расчёте конструкции на моро-зоустойчивость с учётом морозозащитного слоя текущая толщинаморозозащитного слоя не меньше минимально допустимой тол-щины, то в поле отображается значок , в противном случае —значок .

Дренаж . Если расчётная толщина запаса дренирующего слоябольше нуля, то отображается значок , в противном случае —значок .

Сводка о результатах расчёта по всем заданным критериям отоб-ражается в инспекторе объектов на вкладке Свойства варианта .Чтобы её отобразить, щёлкните мышью в строке Вариант в областиформирования конструкции дорожной одежды. Если конструкцияне удовлетворяет какому- либо критерию расчёта, то результаты(например, Запас прочности) выделяются красным цветом.


3.2. Ввод исходных данныхОдной из важных задач при проектировании конструкции дорожнойодежды является ввод исходных данных о проекте дорожной оде-жды, районе проектирования и планируемом воздействии на дорож-ную одежду. От этих параметров напрямую зависит и подборматериалов слоёв дорожной одежды, и их толщины, и расположение.Задать параметры проекта можно в инспекторе объектов на вкладкеСвойства проекта. Чтобы отобразить их, нажмите кнопку Главная >Данные > Свойства проекта или щёлкните мышью в полеПроект конструкции дорожной одежды в области формированияконструкции дорожной одежды.

65

3.2.1. Задание общих параметровПроект конструкции дорожной одежды имеет ряд параметров, отно-сящихся ко всему проекту. Они объединены на вкладке Свойствапроекта в группу Общие параметры проекта. Рассмотрим ихподробно.

Название объекта, для которого рассчитывается конструкциядорожной одежды, задаётся в поле Название объекта.

В поле Район проектирования задаётся район, в котором рас-полагается объект проектирования.

В поле Единица стоимости конструкции можно выбратьиз списка условные единицы (у.е., руб., тыс. руб.) или задатьсвои. В этих условных единицах будет производиться расчётстоимости конструкции.

Для расчёта конструкции дорожной одежды на сдви-гоустойчивость в слабосвязных слоях основания и грунтах придинамической нагрузке установите опцию Расчёт на сдви-гоустойчивость.

Чтобы применить алгоритм расчёта конструкции дорожнойодежды на сопротивление усталостному разрушению от рас-тяжения при изгибе, установите опцию Расчёт на сопро-тивление при изгибе.


Для расчёта конструкции дорожной одежды на сдви-гоустойчивость при статической нагрузке установите опциюРасчёт на статическую нагрузку.

Чтобы рассчитать конструкции дорожной одежды на моро-зоустойчивость, установите опцию Расчёт на моро-зоустойчивость.

Для расчёта дренирующего слоя дорожной одежды установитеопцию Расчёт дренирующего слоя.

Замечание1. Выбрать критерии расчёта можно также на вкладке Главная

в группе Расчёт.

2. Если методика не предполагает расчёт на прочность по кри-терию упругого прогиба (например, в свойствах проектазадана статическая нагрузка на ось более 120 кН), но необ-ходимо приблизительно рассчитать прочность, то можноустановить опцию Расчёт на упругий прогиб в свойствахпроекта.

В поле Общая методика расчёта нежёстких дорожныходежд выберите нормативный документ, регламентирующийпроведение расчётов для конструкций нежёстких дорожныходежд: ОДН 218.046– 01, МОДН 2– 2000, ВСН 46– 83 илиСН РК 3.03–19/34–2006.

67

3.2.2. Задание параметров районапроектированияПараметры района проектирования отражают перспективное ожи-дание от проектируемой конструкции дорожной одежды (например,параметр категории дороги) и объединены на вкладке Свойствапроекта в группу Параметры района проектирования . Рассмот-рим их подробно.

Техническую категорию дороги, определяющую качестводороги в целом, задают в поле Техническая категориядороги. В соответствии со стандартной классификацией онаможет быть Iа, Iб, Iв, II, III, IV или V.

В поле Тип дорожной одежды задаётся тип покрытия дорож-ной одежды: Капитальный, Облегчённый или Переходный.Для дорог I категории тип дорожной одежды всегда являетсякапитальным и это поле недоступно. В соответствиис ОДН 218.046–01 от выбранного типа дорожной одежды напря-мую зависит тип используемых материалов покрытия. Напри-мер, для дорог I категории рекомендуется использоватьв качестве покрытия горячие асфальтобетонные смеси.


Климатическую зону и подзону можно выбрать в полеДорожно-климатическая зона. Расположение дорожно-кли-матических зон определено климатическими харак-теристиками и отображено на карте, которую можнопросмотреть, нажав кнопку Карта…

В окне просмотра карты можно отображать различную инфор-мацию о расположении дорожно-климатических зон (кнопкаДорожно- климатические зоны ), изолиний тер-мосопротивления грунта (кнопка Термогруппы ), районовмноголетней мерзлоты (кнопка Многолетняя мерзлота )и районов по числу расчётных дней в году (кнопка Районыпо Трдг). Чтобы отобразить или скрыть характеристики районана карте, нажмите соответствующую кнопку. При необ-ходимости можно включить сразу несколько кнопок.

В поле Схема увлажнения можно указать превалирующийтип увлажнения (в соответствии с ОДН 218.046–01): Схема 1(атмосферные осадки), Схема 2 (поверхностные воды) илиСхема 3 (грунтовые воды).

Расчётный срок службы задаётся в годах в поле Расчётныйсрок службы Тсл.

Дорожную одежду проектируют с требуемым уровнем надёж-ности, под которым понимают вероятность безотказной

69

работы в течение межремонтного периода. Величину задан-ной надёжности K n (обеспеченность по прочности) задаютв поле Заданная надёжность Kn. Она может принимать зна-чения от 0,7 до 0,98 и зависит от выбранной категории дороги.В соответствии с уровнем заданной надёжности рас-считываются следующие коэффициенты:

Требуемый коэффициент прочности по упругому прогибу(поле Требуемый Kпр (упругий прогиб)). Он зависит нетолько от требуемого уровня заданной надёжности, нои от категории дороги, типа её покрытия. Чтобы конструк-ция дорожной одежды удовлетворяла критерию проч-ности при расчёте на упругий прогиб, расчётныйкоэффициент прочности Kрасч должен быть больше тре-буемого коэффициента прочности дорожной одежды покритерию упругого прогиба Kпр или равен ему:

K ≥ Kрасч пр

Для наглядности Kрасч можно представить следующим соот-ношением:

K = ≥ Kрасч

E

E пр,общ

min

где Eобщ — общий расчётный модуль упругости конструк-ции, МПа;

Emin — минимальный требуемый общий модуль упругостиконструкции, МПа.

Требуемый коэффициент прочности при сдвиге и рас-тяжении при изгибе (поле Требуемый K пр (сдвиг, изгиб) ).Чтобы конструкция удовлетворяла критерию прочностипри расчёте на сдвигоустойчивость, расчётный коэф-фициент прочности Kрасч должен быть больше требуемогокоэффициента прочности дорожной одежды по критериюсдвигоустойчивости Kпр или равен ему:


K ≥ Kрасч пр

Для наглядности Kрасч можно представить следующим соот-ношением:

K = ≥ Kрасч

T

T пр,пр

ак

где T пр — предельная величина активного напряжениясдвига (в наиболее опасной точке конструкции), пре-вышение которой вызывает нарушение прочности сдвига,МПа;

Tак — расчётное активное напряжение сдвига (часть сдви-гающего напряжения, непогашенного внутренним тре-нием) в наиболее опасной точке конструкцииот действующей временной нагрузки, МПа.

Чтобы конструкция удовлетворяла критерию расчёта наизгиб, коэффициент Kрасч должен быть больше или равенKпр . Аналогично предыдущей формуле представим этосоотношение в виде:

K = ≥ Kрасч

R

σ пр,N

r

где RN — прочность материала слоя на растяжение приизгибе с учётом усталостных явлений, МПа;

σr — наибольшее растягивающее напряжение в рассмат-риваемом слое, устанавливаемое расчётом, МПа.

Коэффициент нормативного отклонения значения проч-ностной характеристики при допустимом уровне надёж-ности, используемый при расчёте на изгиб (полеНормативное отклонение прочности t).

71

3.2.3. Задание расчётных параметровнагрузкиНапряжения в конструктивных слоях и подстилающем грунте от воз-действия транспортной нагрузки рассчитываются по формулам тео-рии упругости. Расчётные параметры подвижной нагрузкиобъединены на вкладке Свойства проекта в группу Расчётнаянагрузка.

При установке опции Двухбаллонное колесо считается, чтопревалирующее число автомобилей имеет двухбаллонныеколёса.

В поле Давление колеса на дорогу можно выбрать однуиз четырёх групп расчётной нагрузки, при этом ниже-следующие параметры примут значения, соответствующиеэтой группе. Выбор пункта Явное задание даёт возможностьвручную редактировать следующие параметры:

равномерно распределённую нагрузку штампа колеса(задаётся в поле Давление в шине p);

диаметр гибкого штампа, принимаемый в качестве рас-чётной схемы нагружения конструкции колесом дви-жущегося автомобиля (задаётся в поле Диаметротпечатка шины D (дин.));

диаметр гибкого штампа, принимаемый в качестве рас-чётной схемы нагружения конструкции колесом непо-движного автомобиля (задаётся в поле Диаметротпечатка шины D (стат.));


расчётную величину нагрузки, передаваемую колесомна поверхность покрытия Q расч (задаётся в поле Ста-тическая нагрузка на ось Q);

статическую нагрузку Q , используемую при расчётедорожных одежд жёсткого типа (задаётся в поле Ста-тическая нагрузка от колеса на поверхность).

В качестве характеристики, отражающей интенсивность воз-действия подвижной нагрузки на конструкцию, можно исполь-зовать суммарное расчётное число приложения приведённойрасчётной нагрузки к расчётной точке на поверхностиконструкции за срок службы. Для явного задания этой харак-теристики выберите в поле Число приложений расчётнойнагрузки ΣN p пункт Явное задание и введите значениев поле Значение ΣNp.

При выборе пункта Расчёт по модулю упругости становитсядоступно поле Требуемый поверхностный модуль упру-гости, в котором можно задать поверхностный модуль упру-гости. В результате в поле Значение ΣN p отобразитсявычисленное значение приложения расчётной нагрузки.

При выборе пункта Расчёт по условиям движения ста-новятся доступны параметры, в результате определения кото-рых вычисляется значение приложения расчётной нагрузкив поле Значение ΣNp.

Тип проектируемого участка дороги задаётся в поле Типучастка дороги и может быть следующим: Полоса дви-жения , Обочина, Перекрёсток , Краевая полоса, Оста-новочная полоса. В соответствии с выбранным типомучастка дороги варьируются параметры, рассмат-риваемые ниже.

73

Количество полос движения дороги в обоих направленияхзадаётся в поле Число полос движения (в обе стороны).

В поле Номер расчётной полосы от обочины ука-зывается порядковый номер полосы, для которой произ-водится расчёт.

Расчётное число дней в году, соответствующих опре-делённому состоянию деформируемости конструкции,можно задать явно, выбрав в поле Способ определениячисла расчётных дней пункт Явное задание и задав зна-чение в поле Число расчётных дней , либо исходяиз номера района по числу расчётных дней в году, выбравпункт По номеру района и указав номер района в полеРайон по Трдг (количеству дней с деформируемойконструкцией). Чтобы уточнить номер района, восполь-зуйтесь кнопкой Карта...

Закон изменения интенсивности для конструкции дорож-ной одежды с учётом слоёв усиления задаётся в полеЗакон изменения интенсивности при расчёте слоёвусиления . Возможны следующие варианты: Гео-метрическая прогрессия , Линейный рост или Посто-янная интенсивность.

Показатель изменения интенсивности движения рас-чётного типа автомобиля по годам можно задать в полеПоказатель изменения интенсивности по годам q.

В поле Способ задания приведённой интенсивностиможно указать перспективную интенсивность, выбравпункт На последний год службы , либо интенсивность


на первый год службы, выбрав пункт На первый годслужбы.

Приведённую интенсивность можно задать явно, выбравв поле Приведённая интенсивность Nр пункт Явноезадание , а также из расчёта по приведённым авто-мобилям или по перспективной интенсивности.

При выборе пункта Расчёт по приведённым авто-мобилям необходимо задать параметры интенсивностиавтомобилей по видам: Легковые и грузовые авто-мобили до 2 т, Грузовые автомобили от 2 до 5 т, Гру-зовые автомобили от 5 до 8 т, Грузовые автомобилисвыше 8 т, Автобусы, Тягачи с прицепами. При этомкоэффициенты приведения S m (отображаемые справаот числового поля при его редактировании) назначаютсяв соответствии с нагрузкой на ось (см. [4, приложение 1(обязательное) «Расчётные нагрузки»]). Если расчёт произ-водится на первый год службы, то по заданным пара-метрам вычисляются приведённая интенсивностьи суммарная интенсивность в первый год. Если расчётпроизводится на последний год службы, то вычисляетсятолько приведённая интенсивность.

При выборе пункта Расчёт по перспективной интен-сивности необходимо задать перспективную интен-сивность движения в поле Перспективнаяинтенсивность , а также долю автомобилей по видам.При этом доля автомобилей задаётся в процентах,а справа от числового поля отображается число авто-мобилей. Если расчёт производится на первый годслужбы, то по заданным параметрам вычисляется

75

приведённая интенсивность и суммарная интенсивностьв первый год. Если расчёт производится на последний годслужбы, то вычисляется только приведённая интен-сивность.


3.2.4. Задание проектных данных трассыПараметры, определяющие геометрические особенности трассыобъединены на вкладке Свойства проекта в группе Проектные дан-ные трассы.

Длина и ширина участка проектирования задаётся в поляхДлина участка проектирования и Ширина участка проек-тирования . Обратите внимание, что данные параметрыне участвуют непосредственно в расчётах, а влияют исклю-чительно на стоимостную составляющую при проведении тех-нико-экономического сравнения вариантов.

Ширина проезжей части от кромки до кромки задаётся в полеШирина проезжей части. Данный параметр участвует приавтоматизированном расчёте длины пути фильтрации для рас-чёта толщины дренирующего слоя.

Тип земляного полотна (насыпь, выемка или нулевые места)определяется в поле Тип земляного полотна. Данный пара-метр участвует при определении расчётной относительнойвлажности грунта, а также может играть важную роль при рас-чёте дорожной одежды на морозоустойчивость.

Если дорожная одежда рассчитывается на морозоустойчивость,то в группе Проектные данные трассы появляется дополнительныйпараметр: Высота насыпи (если в поле Тип земляного полотнавыбран пункт Насыпь) или Глубина выемки (если в поле Тип зем-ляного полотна выбран пункт Выемка).

77

При расчёте толщины дренирующего слоя в группе Проектные дан-ные трассы отображаются дополнительные параметры. Они исполь-зуются при автоматизированном расчёте длины пути фильтрации.

Разделительная полоса. Опция позволяет установить наличиеили отсутствие разделительной полосы на дороге.

Односкатный профиль. При установке этой опции профильсчитается односкатный, в противном случае — двускатным.

В поле Заложение откоса задаётся значение заложения откоса1:N.

В поле Ширина обочины задаётся ширина обочины с однойстороны в метрах.

Продольные уклоны выше и ниже перелома профиля можнозадать в полях Продольный уклон выше перелома профиляи Продольный уклон ниже перелома профиля.


3.2.5. Задание расчётных параметровувлажнённости грунтаРасчётные характеристики грунта рабочего слоя земляного полотнапри расчёте дорожной одежды на прочность задаются в группе Рас-чётная относительная влажность грунта Wp.

Способ расчёта влажности дисперсного грунта можно выбратьв поле Способ расчёта W p . При выборе пункта Задатьв явном виде становится доступным для редактированияполе Значение Wp.

Если выбран пункт Рассчитать по параметрам местности ,то становятся доступны параметры:

Тип местности по рельефу. В этом поле можно выбратьодин из трёх типов местности по рельефу: равнинныйрайон, предгорный район (до 1000 м в.у.м.) или горныйрайон (более 1000 м в.у.м.).

Поправка на конструктив . В этом поле задаётсяпоправка на конструктивные особенности проезжей частии обочин. Если задано значение ноль, то поправка при рас-чёте влажности дисперсного грунта не учитывается.

Среднее многолетнее значение относительной влажностигрунта, наблюдавшееся в наиболее неблагоприятный(весенний) период года в рабочем слое земляногополотна, можно задать в явном виде, выбрав в поле Сред-няя многолетняя влажность Wтаб пункт Задать в явномвиде и указав нужное значение в поле Значение Wтаб.

79

Для некоторых грунтов существует возможность авто-матически рассчитать среднее многолетнее значениеотносительной влажности грунта по параметрам местно-сти, выбрав в поле Средняя многолетняявлажность Wтабпункт Рассчитать по параметрам местно-сти и задав тип земляного полотна в поле Тип земляногополотна. Если для текущего грунта авторасчёт по типуземляного полотна невозможен, то в поле Средняя много-летняя влажность Wтаб будет отображаться информацияоб этом.


3.3. Расчёт на упругий прогибПод прочностью конструкции дорожной одежды понимают способ-ность сопротивляться процессу развития остаточных деформацийи разрушений под воздействием напряжений, возникающихв конструктивных слоях и подстилающем грунте. Количественнуюоценку прочности можно измерить величиной коэффициента проч-ности по допускаемому упругому прогибу.

81

3.3.1. Произведение расчётаЧтобы рассчитать нежёсткую конструкцию на упругий прогиб, выпол-ните следующие действия:

1. Убедитесь, что выбрана нужная методика расчёта —ОДН 218.046–01 (группа Методики на вкладке Главная).

2. В свойствах проекта задайте параметры в группах Параметрырайона проектирования , Расчётная нагрузка и Расчётнаяотносительная влажность грунта Wp.

ЗамечаниеПри задании статической нагрузки на ось от 120 кН и более рас-чёт на прочность по критерию упругого прогиба не произ-водится.


3. Для каждого конструктивного слоя задайте его толщину в полеТолщина.

4. Для каждого материала в библиотеке определены модули упру-гости. Убедитесь, что для каждого слоя эти значения верны(поле Модуль упругости Е в свойствах слоя).

83

3.3.2. Результаты расчётаКраткая информация о результатах расчёта конструкции на проч-ность по критерию упругого прогиба отображается в области фор-мирования конструкции дорожной одежды в столбце Прогиб .Для каждого слоя конструкции отображается модуль упругости прирасчёте на упругий прогиб с учётом всех нижележащих слоёв.Модуль упругости слоя грунта земляного полотна принимается рав-ным модулю упругости материала. Для верхнего слоя покрытиямодуль упругости является модулем упругости всей конструкциив целом.

Помимо значения модуля упругости, в верхнем слое покрытия отоб-ражается значение запаса прочности, которое рассчитывается сле-дующим образом:

Запас = × 100%,K − K

K

расч тр

тр

где Красч — расчётный коэффициент прочности по упругому прогибу;

Ктр — требуемый коэффициент прочности конструкции дорожнойодежды по критерию упругого прогиба.

Если значение запаса прочности больше нуля, т.е. конструкцияудовлетворяет критерию упругого прогиба, то в верхнем слое покры-тия отображается подсказка в виде значка , в противном случаеотображается значок .

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте конструк-ции на упругий прогиб отображается дополнительная группа


Результаты расчёта на упругий прогиб, в которой приведён болееподробный отчёт о расчёте.

Рассмотрим подробно результаты расчёта конструкции на упругийпрогиб по ОДН 218.046–01.

Поверхностный модуль упругости Е пов рассчитывается припомощи номограммы, учитывающей модуль упругости слояи его толщину (см. [5, рис. 3.1]).

Требуемый модуль упругости Етр рассчитывается по формуле:

( )E = 98, 65 lg ∑N − c ,тр p

где ∑Np — суммарное расчётное число приложений нагрузкиза срок службы дорожной одежды, задаваемое в свойствахпроекта в группе Расчётная нагрузка;

с — эмпирический параметр, зависящий от нагрузки на ось,задаваемой в параметрах проекта в поле Статическаянагрузка на ось Q.

Расчётный коэффициент прочности Красч при расчёте на упру-гий прогиб.

Требуемый коэффициент прочности Ктр при расчёте на упру-гий прогиб.

Запас прочности слоя (как в области формирования конструк-ции дорожной одежды).

85

3.4. Расчёт на сдвигоустойчивостьДорожную одежду проектируют таким образом, чтобы под дей-ствием динамической нагрузки в грунте земляного полотна или сла-босвязных (песчаных) слоях основания за весь срок службыне накапливались недопустимые деформации.


3.4.1. Произведение расчётаЧтобы обеспечить конструкцию дорожной одежды устойчивой по кри-терию сдвигоустойчивости при динамической нагрузке, произведитеследующий расчёт:


2. Установите критерий расчёта на сдвигоустойчивость, нажавкнопку Главная > Расчёт > Cдвигоустойчивость.


4. Если в дорожную одежду включаются слои из слабосвязныхматериалов, которые не нужно проверять на сдви-гоустойчивость, то в их свойствах отключите опцию Про-верить на сдвиг.

5. Для каждого слоя в его свойствах задайте толщину в поле Тол-щина. По умолчанию при добавлении слоя в дорожною одеждуего толщина определяется 10 см.

6. Для всех слоёв задана плотность материала, определённаяв библиотеке материалов. Убедитесь, что значения соот-ветствуют материалам (поле Плотность в свойствах слоя).

7. Проверьте модули упругости материалов (поле Модульупругости E). Для всех монолитных материалов и асфальто-бетонов проверьте значения модулей упругости в группе Сдви-гоустойчивость.

87

ЗамечаниеЗначение модуля упругости, зависящего от дорожно- кли-матической зоны, берётся из библиотеки материалов. Если изме-нить значение в поле Модуль упругости Е расч., сдвиг , то справапоявится кнопка . При нажатии кнопки в поле снова подста-вится значение из библиотеки материалов.

8. Убедитесь, что для слабосвязных материалов, материаловдополнительных слоёв основания и грунтов в группе Сдви-гоустойчивость заданы корректные значения угла вну-треннего трения при статическом действии нагрузки и длярасчёта активного напряжения сдвига (поля Стат. угол вну-треннего трения φ сти Угол внутреннего трения φ). Такжеопределите сцепление частиц материала (поле Сцепление cn)и коэффициент работы конструкции на границе основанияи грунта (поле Коэффициент Кд работы конструкции на гра-нице).


3.4.2. Результаты расчётаРезультаты расчёта конструкции по критерию сдвигоустойчивостиотображаются в области формирования конструкции в столбцеСдвиг и в свойствах варианта в группе Результаты расчёта на сдви-гоустойчивость.

В области формирования конструкции дорожной одежды в столбцеСдвиг для монолитных материалов и асфальтобетонов отображаетсязначение модуля упругости при расчёте на сдвигоустойчивость(динамическая нагрузка), для общих, слабосвязных материалови материалов дополнительных слоёв основания отображается зна-чение модуля упругости при расчёте на упругий прогиб. В слоегрунта земляного полотна отображается значение модуля упругостиматериала.

Помимо значения модуля упругости для слоёв, содержащих сла-босвязный материал или материал дополнительного слоя основания,а также грунтов отображается значение запаса прочности, рас-считываемое по формуле:

Запас = × 100%,K − K

K

расч тр

тр

где К расч — расчётный коэффициент прочности по сдви-гоустойчивости;

Ктр — требуемый коэффициент прочности конструкции дорожнойодежды по критерию сдвигоустойчивости.

Если значение запаса прочности больше нуля, т.е. конструкцияудовлетворяет критерию сдвигоустойчивости при динамическойнагрузке, то в слоях, содержащих слабосвязный материал, и в слое

89

грунта отображается подсказка в виде значка , в противном случаеотображается значок .

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте на сдви-гоустойчивость конструкции отображается дополнительная группаРезультаты расчёта на сдвигоустойчивость . В ней для каждогослоя отдельно приведён более подробный отчёт о расчётных пара-метрах.

Рассмотрим подробно результаты расчёта на сдвигоустойчивостьгрунта земляного полотна по ОДН 218.046–01.

Расчётное активное напряжение сдвига грунта T рас-считывается по формуле:

T = τ × p,н

где τн — удельное активное напряжение сдвига от единичнойнагрузки, определяемое с помощью номограмм (см. [5,рис. 3.2, 3.3]);

p— расчётное давление, задаваемое в свойствах проектав поле Давление в шине р.

Предельное активное напряжение сдвига Тпр рассчитываетсяпо формуле (см. [4, гл. 3 «Расчёт дорожных одежд на проч-ность», раздел «Расчёт по условию сдвигоустойчивости


подстилающего грунта и малосвязных конструктивныхслоёв»]):

( )T = K c + 0, 1γ × z × t φ ,пр д n ср оп ст

где К д — коэффициент, учитывающий особенности работыконструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несу-щего основания, задаваемый в параметрах песчаного слояв полях Коэффициент деформации Кд и Кд (укреплённоеоснование);

c n — сцепление в грунте земляного полотна (или в про-межуточном песчаном слое), принимаемое с учётом повтор-ности нагрузки, которое задаётся в параметрах слоя в полеСцепление cn;

γср — средневзвешенный удельный вес конструктивных слоёв,расположенных выше проверяемого слоя, который рас-считывается по формуле (*);

zоп — глубина расположения поверхности слоя, проверяемогона сдвигоустойчивость, от верха конструкции;

φст — расчётная величина угла внутреннего трения материалапроверяемого слоя при статическом действии нагрузки, кото-рая задаётся в параметрах слоя в поле Стат. угол вну-треннего трения φст.

Расчёт средневзвешенного удельного веса конструктивныхслоёв:

γ = ,ср

∑ p × h

∑ h

i i i

i i (*)

где p i — плотность материала i- го слоя, задаваемая в свой-ствах слоя в поле Плотность;

hi— толщина i-го слоя, задаваемая в свойствах слоя в поле Тол-щина.

91

Расчётный коэффициент прочности Красч при расчёте на сдви-гоустойчивость.

Требуемый коэффициент прочности Ктр при расчёте на сдви-гоустойчивость.


ЗамечаниеРезультаты расчёта, отображаемые в инспекторе объектов,также войдут в пояснительную записку и чертёж.


3.5. Расчёт на сопротивлениепри изгибеВ монолитных слоях дорожной одежды (из асфальтобетона, дёг-тебетона, материалов и грунтов, укреплённых комплексными и неор-ганическими вяжущими и др.) возникающие при прогибе одеждынапряжения под действием повторных кратковременных нагрузокне должны в течение заданного срока службы приводить к образо-ванию трещин от усталостного разрушения.

93

3.5.1. Произведение расчётаЧтобы произвести расчёт конструкции дорожной одежды по кри-терию сопротивления монолитных слоёв усталостному разрушениюна растяжение при изгибе, выполните следующие действия:

1. Убедитесь, что выбрана нужная методика расчёта —ОДН 218.046–01(группа Методики на вкладке Главная).

2. Установите критерий расчёта на сопротивление при изгибе,нажав кнопку Главная > Расчёт > Cопротивление приизгибе.


4. В свойствах слоя задайте толщину каждого конструктивногослоя в поле Толщина.

5. Убедитесь, что для конструктивных слоёв из материалов сле-дующих типов задан нужный модуль упругости в поле Модульупругости Е : Общий материал , Слабосвязный материали Доп. слой основания. При необходимости измените его.

6. Убедитесь, что для всех монолитных материалов и асфальто-бетонов в свойствах материала в группе Изгиб задан нужныймодуль упругости в поле Модуль упругости Ерасч., изгиб.

7. Определите, какой слой является нижним (т.е. ближе всех рас-полагается к основанию конструкции) в пакете монолитныхслоёв — это может быть монолитный материал или асфальто-бетон. Для этого слоя проверьте параметры снижения проч-ности из- за повторяющейся нагрузки и погодно-климатических факторов в группе Изгиб. При необходимости


данные параметры можно изменить.

95

3.5.2. Результаты расчётаРезультаты расчёта конструкции на прочность по критерию сопро-тивления монолитных слоёв усталостному разрушению на рас-тяжение при изгибе отображаются в области формированияконструкции дорожной одежды в столбце Изгиб и на вкладке Свой-ства варианта в группе Результаты расчёта на сопротивление приизгибе.

В области формирования конструкции дорожной одежды в столбцеИзгиб для монолитных материалов и асфальтобетонов отображаетсязначение модуля упругости при расчёте на изгиб для общих, сла-босвязных материалов и материалов дополнительных слоёв осно-вания отображается значение модуля упругости при расчётена упругий прогиб, а для слоя грунта земляного полотна отоб-ражается значение модуля упругости материала.

Помимо значения модуля упругости, при расчёте на изгиб для ниж-него слоя в пакете монолитных слоёв отображается значение запасапрочности, которое рассчитывается следующим образом:

Запас = × 100%,K − K

K

расч тр

тр

где К расч — расчётный коэффициент прочности на сопротивлениепри изгибе;

Ктр — требуемый коэффициент прочности конструкции дорожнойодежды по критерию сопротивления при изгибе.

Если значение запаса прочности больше нуля, т.е. конструкцияудовлетворяет критерию сопротивления при изгибе, то в нижнем


слое пакета монолитных слоёв отображается подсказка в виде значка , в противном случае отображается значок .

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте конструк-ции на сопротивление при изгибе отображается дополнительнаягруппа Результаты расчёта на сопротивление при изгибе, в кото-рой приведён более подробный отчёт о расчёте.

Рассмотрим подробно результаты расчёта по ОДН 218.046–01.

Наибольшее растягивающее напряжение σr при изгибе в моно-литном слое определяется по формуле:

σ = σ × p × к ,r уд в

где σ уд — растягивающее напряжение от единичной нагрузкипри расчётных диаметрах площадки, передающей нагрузку,определяемое номограммой по приведённой двухслойноймодели конструкции;

p — расчётное давление, задаваемое в свойствах проектав поле Давление в шине p;

кв — коэффициент, учитывающий особенности напряжённогосостояния покрытия конструкции под спаренным баллоном.Принимают равным 0,85 (при расчёте на однобаллонноеколесо кв = 1).

Прочность материала при изгибе Rn рассчитывается по фор-муле:

R = R × k × k × (1 − v × t ),n 0 1 2 R

97

где R 0 — нормативное значение предельного сопротивлениярастяжению при изгибе в условиях расчётной низкой весеннейтемпературы (однократно приложенная нагрузка), задаваемоедля нижнего слоя в пакете монолитных слоёв в поле Нор-мативное сопротивление весной R0 группы Изгиб;

k1 — коэффициент, учитывающий снижение прочности вслед-ствие усталостных явлений при многократном приложениинагрузки, рассчитываемый по формуле (**);

k2 — коэффициент, учитывающий снижение прочности во вре-мени от воздействия погодно-климатических факторов, зада-ваемый для нижнего слоя в пакете монолитных слоёв в полеКоэффициент снижения прочности k2 группы Изгиб;

vR — коэффициент вариации прочности на растяжение, при-нимаемый равным 0,1;

t — коэффициент нормативного отклонения, зависящийот заданной надёжности и отображаемый в свойствах проектав поле Нормативное отклонение прочности t.

Расчёт коэффициента k1:

k = ,1α

∑Npm

(**)

где α— коэффициент, учитывающий различие в реальноми лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой,а также вероятность совпадения во времени расчётной (низ-кой) температуры покрытия и расчётного состояния грунтаземляного покрытия, задаваемый для нижнего слоя в пакетемонолитных слоёв в поле Коэффициент различия α (альфа);

∑N p — расчётное суммарное число приложений расчётнойнагрузки за срок службы монолитного покрытия, опре-деляемое в свойствах проекта в группе Число приложенийрасчётной нагрузки ∑Np;


m — показатель степени, зависящий от свойств материала рас-считываемого монолитного слоя, задаваемый для нижнегослоя в пакете монолитных слоёв в поле Усталостный пока-затель степени m группы Изгиб.

Расчётный коэффициент прочности Красч при расчёте на сопро-тивление при изгибе.

Требуемый коэффициент прочности Ктр при расчёте на сопро-тивление при изгибе.


99

3.6. Расчёт на статическую нагрузкуКонструкцию дороги или отдельных её участков (например, оста-новочную полосу) следует проектировать таким образом, чтобы поддействием длительной и кратковременной статических нагрузокв грунте земляного полотна или слабосвязных слоях конструкцииза весь срок службы не накапливались недопустимые деформации.


3.6.1. Произведение расчётаЧтобы произвести расчёт конструкции дорожной одежды на сдви-гоустойчивость при статической нагрузке, выполните следующие дей-ствия:


2. Установите критерий расчёта на статическую нагрузку, нажавкнопку Главная > Расчёт > Cтатическая нагрузка.


4. Убедитесь, что задан диаметр отпечатка шины колеса непо-движного автомобиля в поле Диаметр отпечатка шины D (стат.).

5. Если в дорожную одежду включаются слои из слабосвязныхматериалов, которые не нужно проверять на сдви-гоустойчивость, то в их свойствах отключите опцию Про-верить на сдвиг.

6. Для каждого слоя в его свойствах задайте толщину в поле Тол-щина. По умолчанию при добавлении слоя в дорожною одеждуего толщина определяется 10 см.

7. Для всех слоёв задана плотность материала, определённаяв библиотеке материалов (поле Плотность ). Убедитесь, чтозначения соответствуют материалам.

8. Проверьте модули упругости материалов (поле Модульупругости E). Для всех монолитных материалов и асфальто-бетонов проверьте значения модулей упругости в группе Ста-тическая нагрузка.

101

ЗамечаниеЗначение модуля упругости, зависящего от дорожно- кли-матической зоны, берётся из библиотеки материалов. Если изме-нить значение в поле Модуль упругости Е расч., стат. нагрузка ,то справа появится кнопка . При нажатии кнопки в полеснова подставится значение из библиотеки материалов.

9. Для всех слабосвязных материалов, материалов допол-нительных слоёв основания и грунтов определите параметры,как при расчёте на сдвигоустойчивость.


3.6.2. Результаты расчётаРезультаты расчёта конструкции на прочность по критерию сдви-гоустойчивости при статической нагрузке отображаются в областиформирования конструкции дорожной одежды в столбцеСтат. нагрузка и в свойствах варианта в группе Результаты расчётана статическую нагрузку.

В области формирования конструкции дорожной одежды в столбцеСтат. нагрузка для монолитных материалов и асфальтобетонов отоб-ражается значение модуля упругости при расчёте на сдви-гоустойчивость (статическая нагрузка), для общих, слабосвязныхматериалов и материалов дополнительных слоёв основания отоб-ражается значение модуля упругости при расчёте на упругий про-гиб, а для слоя грунта земляного полотна отображается значениемодуля упругости материала.

Помимо значения модуля упругости для слоёв, содержащих сла-босвязный материал или материал дополнительных слоёв основания,а также грунта земляного полотна отображается значение запасапрочности, рассчитываемое по формуле:

Запас = × 100%,K − K

K

расч тр

тр

где Красч — расчётный коэффициент прочности при расчёте на сдви-гоустойчивость с учётом статической нагрузки;

Ктр — требуемый коэффициент прочности конструкции дорожнойодежды по критерию сдвигоустойчивости при статической нагрузке.

103

Если значение запаса прочности больше нуля, т.е. конструкцияудовлетворяет критерию, то в грунте земляного полотна и в каждомслабосвязном слое конструкции отображается подсказка в видезначка , в противном случае отображается значок .

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте конструк-ции на статическую нагрузку отображается дополнительная группаРезультаты расчёта на статическую нагрузку, в которой приведёнболее подробный отчёт о расчёте.

Результаты расчёта аналогичны результатам, получаемым при рас-чёте конструкции по критерию сдвигоустойчивости при дина-мической нагрузке.


3.7. Расчёт на морозоустойчивостьВ районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна принеблагоприятных грунтовых и гидравлических условиях должнабыть обеспечена не только прочность и устойчивость дорожной оде-жды, но и достаточная морозоустойчивость.

Расчёт на морозоустойчивость конструкции может производиться подвум различным алгоритмам. Первый алгоритм рассчитывает моро-зоустойчивость всей конструкции дорожной одежды в целом безучёта свойств морозозащитного слоя, используя данные о тер-мосопротивлении каждого слоя и морозозащитные свойства грунта.Второй алгоритм позволяет рассчитать морозоустойчивость конструк-ции с использованием дополнительного слоя основания в качествеморозозащитного.

105

3.7.1. Расчёт морозостойкости дорожнойодеждыРассмотрим поэтапно произведение расчёта морозостойкостиконструкции дорожной одежды.

1. Выберите методику расчёта в группе Главная > Методики.

Так же можно выбрать методику расчёта в инспекторе объек-тов на вкладке Свойства проекта в поле Общая методика рас-чёта нежёстких дорожных одежд.

2. Установите критерий расчёта, нажав на ленте кнопку Главная> Расчёт > Морозоустойчивость.

3. На вкладке Свойства проекта появится дополнительнаягруппа Параметры расчёта на морозоустойчивость.

Глубина промерзания может вычисляться авто-матически с учётом средней многолетней глубины про-мерзания или задаваться вручную.

Чтобы рассчитать глубину промерзания автоматически,выберите в поле Способ определения глубины про-мерзания пункт Автоматический расчёт и задайтенужное значение в поле Средняя многолетняя глубинапромерзания . Если глубина промерзания известна, товыберите в поле Способ определения глубины про-мерзания пункт Задать вручную и задайте в поле


Глубина промерзания нужное значение (в этом случаезначение из поля Средняя многолетняя глубина про-мерзания учитываться не будет).

Уровень грунтовых вод. Задайте расстояние от низанасыпи или выемки до предполагаемого уровня грун-товых вод.

Глубина грунтовых вод от низа дорожной одежды вычис-ляется автоматически по имеющимся данным и отоб-ражается в свойствах варианта.

H = h + h h ,УГВ нас ДО−

где hУГВ — уровень грунтовых вод, задаваемый в свой-ствах проекта;

hнас — величина насыпи, задаваемая в свойствах проектав поле Высота насыпи;

hДО — толщина дорожной одежды.

Изолиния термосопротивления грунта . Задайте вэтом поле номер изолинии, соответствующей тер-мосопротивлению грунта в дорожно- климатическойзоне. Просмотреть номера изолиний и их расположениеможно на карте, нажав кнопку Карта…

4. В группе Проектные данные трассы укажите тип земляного

107

полотна. Если между земляным полотном и дорожной оде-ждой не предполагается насыпь или выемка, то выберитепункт Нулевые места . Для обозначения насыпи выберитепункт Насыпь и в появившемся поле Высота насыпи укажитезначение высоты насыпи в метрах. Если нужно обозначитьвыемку, то выберите пункт Выемка и в появившемся поле Глу-бина выемки введите значение глубины выемки в метрах.

5. На вкладке Свойства грунта заданы параметры моро-зоустойчивости грунта земляного полотна. Убедитесь, что онизаданы верно.

Теплопр- ть (мёрзл.) λ од . В этом поле задаётся теп-лопроводность материала в мёрзлом состоянии.

Пучинистость грунта . Из списка можно выбрать однуиз групп, определяющую характер пучинистости грунта:Группа 1 (непучинистый) , Группа 2(слабопучинистый), Группа 3 (пучинистый), Группа 4(сильнопучинистый) или Группа 5 (чрез-мернопучинистый).

К угв (коэффициент учёта уровня грунтовых вод) .В этом поле можно задать коэффициент, учитывающийвлияние расчётной глубины залегания уровня грунтовыхвод или длительно стоящих поверхностных вод.

Кнагр (коэффициент учёта нагрузки от вышележащихслоёв). В этом поле можно указать коэффициент, учи-тывающий влияние нагрузки от собственного веса выше-лежащей конструкции на грунт в промерзающем слое


и зависящий от глубины промерзания.

Кпл (коэффициент, зависящий от уплотнения слоя) .В этом поле задаётся коэффициент, зависящий от степениуплотнения грунта рабочего слоя.

Кгр (коэффициент учёта гранулометрии основания) .В этом поле задаётся коэффициент, учитывающий влия-ние гранулометрического состава грунта основаниянасыпи или выемки.

ЗамечаниеСистема IndorPavement позволяет автоматически рассчитыватьпо номограмме коэффициент KУГВ. Он отображается в свойствахварианта.

109

3.7.2. Расчёт морозозащитного слояРассмотрим расчёт конструкции дорожной одежды на моро-зоустойчивость с обустройством морозозащитного слоя.


Так же можно выбрать методику расчёта в инспекторе объек-тов на вкладке Свойства проекта в поле Общая методика рас-чёта нежёстких дорожных одежд.

2. Установите критерий расчёта на морозоустойчивость, задайтепараметры расчёта на морозоустойчивость конструкциив целом и определите морозозащитные параметры грунта зем-ляного полотна, как в предыдущем алгоритме.

3. Определите морозозащитный слой, установив для негов инспекторе объектов на вкладке Свойства слоя опциюМоро-зозащитный слой.

ЗамечаниеВажно помнить, что морозозащитный слой может иметь мате-риал только с типом Доп. слой основания.


4. Для морозозащитного слоя конструкции дорожной одежды ужеопределены параметры морозоустойчивости. Они вынесеныв группу Морозоустойчивость на вкладке Свойства слоя. Убе-дитесь, что данные параметры заданы верно.

Теплопр- ть (мёрзл.) λ од . В этом поле задаётся теп-лопроводность материала в мёрзлом состоянии.

Теплопр- ть (тал.) λ мз . В этом поле задаётся теп-лопроводность материала в талом состоянии.

5. Проверьте значения теплопроводности для остальныхконструктивных слоёв.

111

3.7.3. Расчёт теплоизолирующего слояДля снижения глубины промерзания грунта земляного полотна поддорожной одеждой устраивают теплоизолирующие слои из пено-пласта или материала со схожими физико-механическими харак-теристиками. Расчёт толщины теплоизолирующего слояосуществляется так же, как и морозозащитного.

Чтобы рассчитать дорожную одежду с обустройством теп-лоизолирующего слоя, выполните следующее:


2. Установите критерий расчёта, нажав на ленте кнопку Главная> Расчёт > Морозоустойчивость.

3. Задайте необходимые параметры в свойствах проекта (см. раз-дел «Расчёт морозостойкости дорожной одежды»).

4. Добавьте теплоизолирующий слой в конструкцию дорожнойодежды, воспользовавшись вкладкой Материалы в инспектореобъектов (Материалы конструктивных слоёв нежёсткихдорожных одежд > Дополнительные слои основания >Пенопласт).

5. В свойствах нового слоя в группе Параметры конструк-тивного слоя дорожной одежды установите опцию Тепло-изолирующий слой.


3.7.4. Результаты расчётаПри расчёте по первому алгоритму результаты расчёта отоб-ражаются только в инспекторе объектов в свойствах варианта(группа Результаты расчёта на морозоустойчивость). Конструкциясчитается морозоусточивой, если соблюдено условие:

l ≤ l ,пуч доп

где lпуч — расчётное (ожидаемое) пучение грунта земляного полотна,рассчитываемое по формуле;

l доп — допускаемое для данной конструкции пучение грунта, зави-сящее от типа дорожного покрытия.

Расчётное пучение грунта lпуч рассчитывается следующим образом:

l = l × K × K × K × K × K ,пуч пучср УГВ пл гр нагр вл

где lпуч ср — величина морозного пучения при усреднённых условиях,определяемая в зависимости от толщины дорожной одежды;

КУГВ — коэффициент, учитывающий влияние расчётной глубины зале-гания уровня грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод;

Кпл — коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабо-чего слоя;

К гр — коэффициент, учитывающий влияние гранулометрическогосостава грунта основания насыпи или выемки;

К нагр — коэффициент, учитывающий влияние нагрузки от соб-ственного веса вышележащей конструкции на грунт в про-мерзающем слое и зависящий от глубины промерзания;

Квл — коэффициент, зависящий от расчётной влажности грунта.

113

Если условие выполняется, то в группе Результаты расчёта на моро-зоустойчивость отображается соотношение и информация о том,что морозозащитный слой не задан, но конструкция в целом удовле-творяет критерию морозоустойчивости. При невыполнении условиясоотношение и информация выделяются красным цветом.

В области формирования конструкции для грунта земляного полотнаотображается величина расчётного (ожидаемого) пучения грунта зем-ляного полотна lпуч и запас пучинистости.

При расчёте по второму алгоритму результаты расчёта конструкциидорожной одежды на морозоустойчивость отображаются в областиформирования конструкции в столбце Мороз и на вкладке Свойстваварианта в группе Результаты расчёта на морозоустойчивость.

В области формирования конструкции в столбце Мороз для моро-зозащитного слоя отображается минимально допустимая толщинаhmin, рассчитываемая по формуле:

( )h = R − R × λ ,min од(тр) од(о) мз

где R од (тр) — требуемое в данных условиях термическое сопро-тивление дорожной одежды, рассчитываемое по формуле;

Rод(о) — термическое сопротивление рассматриваемой конструкциидорожной одежды, рассчитываемое по формуле;


λмз — коэффициент теплопроводности морозозащитного слоя, рав-ный среднеарифметическому значению коэффициентов теп-лопроводности материала слоя в талом и мёрзлом состояниях.

Термическое сопротивление рассматриваемой конструкции Rод(о) рас-считывается по формуле:

R = ∑ ,од(о) i=1i=n

h

λод

од (i )

од (i )

где nод — число конструктивных слоёв дорожной одежды без моро-зозащитного слоя;

hод(i) — толщина i-го слоя, задаваемая в свойствах слоя в поле Тол-щина;

λод(i) — коэффициент теплопроводности отдельных слоёв в мёрзломсостоянии, задаваемый в свойствах слоя в поле Теплопр-ть (мёрзл.) λод.

Требуемое термическое сопротивление дорожной одежды R од (тр)

вычисляется по формуле:

R = R × K × K × δ,од(тр) пр од увл

где Rпр — приведённое термическое сопротивление, определяемоес помощью номограммы;

Kод — коэффициент, учитывающий срок службы дорожной одеждымежду капитальными ремонтами, определяющийся с учётом изо-линии, задаваемой в свойствах проекта в поле Изолиния тер-мосопротивления грунта;

115

Kувл — коэффициент, учитывающий схему увлажнения рабочего слояземляного полотна, определяющийся с учётом изолинии, задаваемойв свойствах проекта в поле Изолиния термосопротивления грунта;

δ — понижающий коэффициент, зависящий от дорожно- кли-матической зоны, задаваемой в свойствах проекта в поле Дорожно-климатическая зона.

Запас толщины морозозащитного слоя, отображаемый в столбцеМороз, рассчитывается следующим образом:

Запас = h − h ,тек min

где hтек — толщина морозозащитного слоя конструкции, задаваемаяв свойствах слоя в поле Толщина;

hmin — минимально допустимая толщина морозозащитного слоя, рас-считываемая по формуле.

Если значение запаса морозозащитного слоя больше нуля, то дляморозозащитного слоя в столбце Мороз отображается подсказкав виде значка , в противном случае отображается значок .

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте конструк-ции на морозоустойчивость по второму алгоритму (с моро-зозащитным слоем) отображается дополнительная группаРезультаты расчёта на морозоустойчивость, в которой приводитсяинформация о толщине морозозащитного слоя и минимально допу-стимая толщина.

Если морозозащитный слой имеет недостаточную толщину, то инфор-мация выделяется красным цветом.


ЗамечаниеРезультаты расчёта, отображаемые в инспекторе объектов,также войдут в текстовый отчёт и чертёж.

117

3.8. Расчёт дренирующего слояВ дорожно-климатических зонах с сильным увлажнением рабочегослоя земляного полотна при проектировании дорожной одежды рас-считывают дренажную конструкцию. При расчёте дренажнойконструкции основной задачей является определение требуемой тол-щины дренирующего слоя.


3.8.1. Произведение расчётаРассмотрим поэтапно произведение расчёта дренирующего слоя.

1. Убедитесь, что выбрана нужная методика расчёта —ОДН 218.046–01(группа Методики на вкладке Главная).

2. Установите критерий расчёта, нажав кнопку Главная >Расчёт > Дренирующий слой.

3. В инспекторе объектов на вкладке Свойства проекта появитсядополнительная группа параметров Параметры расчёта дре-нирующего слоя.

4. В зависимости от конкретных условий дренажная конструкцияможет быть рассчитана на один из четырёх вариантов работы:работа на осушение, на осушение с периодом запаздыванияотвода воды, на поглощение или в виде конструкции с при-кромочным дренажем. Выберите вариант работы дре-нирующего слоя в поле Принцип работы дренирующегослоя и задайте нужные параметры.

5. В группе параметров Проектные данные трассы задайте нуж-ные параметры. Они влияют на вычисление длины путифильтрации.

6. Перейдите к параметрам варианта и в поле Способ опре-деления длины пути фильтрации выберите способ вычис-ления. При выборе пункта Автоматический расчёт длинапути фильтрации вычисляется автоматически в соответствиис параметрами проекта и отображается в поле Длина путифильтрации L . При выборе пункта Задать вручную длинупути фильтрации можно задать самостоятельно в поле Длинапути фильтрации L.

119

7. Определите дренирующий слой, установив для него в инспек-торе объектов на вкладке Свойства слоя опцию Дре-нирующий слой.

ЗамечаниеВажно помнить, что дренирующий слой может иметь материалтолько с типом Доп. слой основания.

8. Полная толщина дренирующего слоя складывается из толщиныслоя, полностью насыщенного водой, задаваемой в свойствахдренирующего слоя в поле hнас (толщина слоя, насыщенноговодой), и дополнительной толщины слоя, зависящей от капил-лярных свойств материала и задаваемой в поле h зап (допол-нительная толщина слоя).

ЗамечаниеСистема IndorPavement позволяет автоматически рассчитатьпараметры hнас и hзап по номограммам, представленным в ОДН218.046–01, исходя из свойств проекта и материала. Для этогов поле Определение толщины дренирующего слоя выберитепункт Назначить по типу песка и в появившемся поле Типпеска выберите подходящий вариант. При выборе пунктаЗадать в явном виде параметры можно задать вручную.


В зависимости от варианта работы дренажной конструкции дорож-ной одежды возможны различные варианты расчёта на дренаж.Рассмотрим их подробно в следующих разделах.

121

3.8.2. Дренирующий слой, работающийпо принципу осушения

1. В поле Принцип работы дренирующего слоя выберитепункт Осушение (группа Параметры расчёта дренирующегослоя на вкладке Свойства проекта) и задайте параметры дре-нирующего слоя.

2. Задайте поперечный уклон низа дренирующего слоя в полеПоперечный уклон низа дренирующего слоя.

3. Коэффициент, регулирующий снижение притока воды припринятии специальных мер по регулированию водно- теп-лового режима, задайте в поле Кр (коэффициент сниженияпритока воды).

4. Время работы дренажа в расчётный период года задайтев одноимённом поле.

5. Длину пути фильтрации можно вычислить автоматически илизадать вручную в свойствах варианта.

6. На вкладке Свойства грунта в группе Расчёт на дренажзадайте следующие расчётные параметры:

В поле q (приток воды в дренажный слой за сутки)задайте усреднённое значение притока воды в дре-нирующий слой за сутки.


В поле Kп (коэффициент «пик») задайте коэффициент«пик», учитывающий неустановившийся режим поступ-ления воды из- за неравномерного оттаивания и выпа-дения атмосферных осадков.

В поле Kr (коэффициент гидрологического запаса) вве-дите коэффициент гидрологического запаса, учи-тывающий снижение фильтрационной способностидренирующего слоя в процессе эксплуатации дороги.

123

3.8.3. Дренирующий слой, работающийпо принципу поглощения

1. В поле Принцип работы дренирующего слоя выберитепункт Поглощение (группа Параметры расчёта дре-нирующего слоя на вкладке Свойства проекта).

2. На вкладке Свойства грунта в группе Расчёт на дренажв поле Q (приток воды в основание за расчётный период)задайте расчётное количество воды, накапливающейся в дре-нирующем слое за весь расчётный период.

3. Для дренирующего слоя в группе Расчёт на дренаж задайтепористость материала в поле Пористость.


3.8.4. Конструкция с прикромочнымдренажем

1. В поле Принцип работы дренирующего слоя выберите пунктКонструкция с прикромочным дренажем (группа Пара-метры расчёта дренирующего слоя на вкладке Свойствапроекта) и задайте параметры расчёта.

2. Задайте поперечный уклон низа дренирующего слоя в полеПоперечный уклон низа дренирующего слоя.

3. Коэффициент, регулирующий снижение притока воды припринятии специальных мер по регулированию водно- теп-лового режима, задайте в поле Кр (Коэффициент сниженияпритока воды).

125

3.8.5. Дренирующий слой, работающийпо принципу осушения с периодомзапаздывания отвода воды

1. В поле Принцип работы дренирующего слоя выберитепункт Осушение с запаздыванием отвода воды (группаПараметры расчёта дренирующего слоя на вкладке Свой-ства проекта) и задайте параметры дренирующего слоя.

2. В поле Запаздывание работы водоотвода Тзапвведите сред-нюю продолжительность запаздывания начала работы водо-отводящих устройств.

3. Для определения расчётного значения воды, поступающейза сутки, задайте на вкладке Свойства грунта в группе Расчётна дренаж усреднённое значение притока воды в дре-нирующий слой, коэффициент «пик» и коэффициент гид-рологического запаса.


3.8.6. Результаты расчётаРезультаты расчёта дренирующего слоя отображаются в области фор-мирования конструкции в столбце Дренаж и на вкладке Свойстваварианта в группе Результаты расчёта на дренаж.

В области формирования конструкции в столбце Дренаж для дре-нирующего слоя, работающего по принципу осушения, отображаетсяминимально допустимая толщина слоя hmin , рассчитываемая сле-дующим образом:

h = h + h ,min нас зап

где hнас — толщина слоя, полностью насыщенного водой, задаваемаяв явном виде в свойствах дренирующего слоя в поле hнас (толщинаслоя, насыщенного водой) или рассчитываемая по типу песка;

hзап — дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярныхсвойств материала (задаётся пользователем).

Минимально допустимая толщина дренирующего слоя hmin , рабо-тающего по принципу поглощения, рассчитывается по формуле:

( ) ( )h = + 0, 3h / 1 − φ ,minQ

1000n зап зим

где Q — расчётное количество воды, накапливающейся в дре-нирующем слое за весь расчётный период, задаваемое в свойствахгрунта в поле Q (приток воды в основание за расчётный период);

n — пористость материала, задаваемая в свойствах дренирующегослоя в поле Пористость;

hзап — дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярныхсвойств материала (задаётся пользователем);

127

φ зим — коэффициент заполнения пор влагой в материале дре-нирующего слоя к началу оттаивания.

Минимально допустимая толщина дренирующего слоя hmin , рабо-тающего по принципу осушения с запаздыванием отвода воды, рас-считывается по формуле:

( ) ( )h = + 0, 3h / 1 − φ ,minq × T

n зап зимзап

где q — расчётное значение воды, поступающей за сутки, задаваемоев свойствах грунта в поле q (приток воды в дренажный слой засутки);

Т зап — средняя продолжительность запаздывания начала работыводоотводящих устройств, задаваемая в свойствах проекта в полеЗапаздывание работы водоотвода Тзап;

n — пористость материала, задаваемая в свойствах дренирующегослоя в поле Пористость;

hзап — дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярныхсвойств материала (задаётся пользователем);

φ зим — коэффициент заполнения пор влагой в материале дре-нирующего слоя к началу оттаивания.

Минимально допустимая толщина дренажного слоя hmin для конструк-ции с прикромочным дренажем рассчитывается с помощью номо-грамм.

Помимо минимально допустимой толщины дренирующего слоя,в столбце Дренаж отображается величина запаса дренирующегослоя, рассчитываемая по формуле:


где hтек — толщина текущего дренирующего слоя конструкции, зада-ваемая в свойствах слоя в поле Толщина;

hmin — минимально допустимая толщина дренажного слоя, рас-считываемая по формуле.


Если значение запаса дренирующего слоя больше нуля, то для негов столбце Дренаж отображается подсказка в виде значка , в про-тивном случае отображается значок .

В свойствах варианта при расчёте дренирующего слоя конструкциидорожной одежды отображается дополнительная группа Результатырасчёта дренирующего слоя , в которой приводится информацияо толщине дренирующего слоя и минимально допустимая толщина.

Если дренирующий слой имеет недостаточную толщину, то инфор-мация выделяется красным цветом.

ЗамечаниеРезультаты расчёта, отображаемые в инспекторе объектов,также войдут в пояснительную записку и чертёж.

129

3.9. Прогнозированиеобразования колейПод совместным воздействием движения тяжёлых и многоосныхавтомобилей и природно- климатических факторов на покрытияхдорожных одежд могут накапливаться дефекты и деформации,одним из видов которых является колея.

Система IndorPavement позволяет прогнозировать возможное раз-витие процесса колееобразования на перспективу с учётом интен-сивности движения, состава потока, погодно- климатическихфакторов и пр.


3.9.1. Произведение расчётаМетодика расчёта и прогнозирования колееобразования преду-сматривает:

Сбор и обработку исходных данных.

Расчёт и прогнозирование накопления остаточных дефор-маций в земляном полотне.

Расчёт и прогнозирование накопления остаточных дефор-маций в слоях основания, не содержащих органическое вяжу-щее.

Расчёт и прогнозирование накопления остаточных дефор-маций в слоях асфальтобетона и других битумосодержащихслоях.

Общий расчёт глубины колеи на основе данных о прогно-зировании остаточных деформаций в конструктивных слоях.

Чтобы произвести расчёт колееобразования, выполните следующее:

1. Убедитесь, что выбрана общая методика расчёта, напримерОДН 218.046–01 (группа Главная > Методики).

2. Установите критерий расчёта, нажав кнопку Главная > Расчёт> Колейность.

3. В инспекторе объектов на вкладке Свойства проекта задайтенужные свойства проекта, такие как категория дороги, типдорожной одежды и пр., как для расчёта на прочность поосновным критериям: упругий прогиб, сдвигоустойчивостьгрунта земляного полотна и слабосвязных слоёв, сопро-тивление усталостному разрушению монолитных слоёв от рас-тяжения при изгибе.

4. Особое внимание обратите на задание интенсивности

131

движения. Для прогнозирования колееобразования необ-ходимо задать интенсивность движения по приведённым авто-мобилям (пункт Расчёт по приведённым автомобилямв поле Приведённая интенсивность N p ) на первый годслужбы (пункт На первый год службы в поле Способ зада-ния приведённой интенсивности).


3.9.2. Результаты расчётаРезультаты расчёта конструкции на колееобразование отображаютсяв области формирования конструкции в столбце Колейность и в свой-ствах варианта в группе Результаты расчёта колейности.

В области формирования конструкции дорожной одежды в столбцеКолейность для каждого конструктивного слоя и грунта земляногополотна отображаются прогнозируемые значения остаточной дефор-мации hос. д. за установленный срок службы. Общая глубина колеи hобщ.

отображается в верхнем слое покрытия.

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте конструк-ции на колееобразование отображается дополнительная группаРезультаты расчёта колейности . В ней также отображаются зна-чения остаточной деформации для грунта земляного полотна h r ,общая глубина колеи hобщ., а так же расчётный износ покрытия Dи.

Для каждого конструктивного слоя в его свойстве в группеРезультаты расчёта колейности отображается расчётное значениеостаточной деформации в слое.

133

ЗамечаниеРезультаты расчёта, отображаемые в инспекторе объектов,также войдут в пояснительную записку и чертёж. В расшиф-ровку расчёта войдут подробные выкладки по расчёту, содер-жащие описание и формулы.


3.10. Усиление конструкциидорожной одеждыПрочность дорожных конструкций является одним из важнейшихтранспортно- эксплуатационных показателей, влияющих на тех-нический уровень и эксплуатационное состояние дороги. Дорожнаяодежда считается прочной, если на рассматриваемый момент вре-мени обеспечивается сплошность и ровность дорожного покрытия.Условия прочности дорожной конструкции соблюдаются, если:

фактический модуль упругости дорожной конструкциине ниже модуля, требуемого по условиям дорожного дви-жения;

при изгибе в связных слоях дорожной одежды не возникаютрастягивающие напряжения, превышающие допустимые зна-чения;

в несвязных и слабосвязных слоях дорожной одежды и грунтеземляного полотна возникающие напряжения не превышаютзначений, при которых обеспечивается условие местного пре-дельного равновесия по сдвигу;

общая толщина дорожной одежды достаточна для обеспеченияеё морозоустойчивости.

В процессе эксплуатации дорожной конструкции под воздействиемразличных факторов происходит постепенное снижение её проч-ности, связанное с внутренними, необратимыми изменениями в каж-дом из конструктивных элементов. С целью оценки прочностиконструкции проводят полевые испытания (линейные и контроль-ные), по результатам которых определяют фактические показателипрочности дорожной одежды. Если фактические величины ока-зываются меньше требуемых (расчётных), то для таких участковдорог рассчитываются толщины слоёв усиления. Слои усилениямогут быть спроектированы в качестве выравнивающих при фак-тических показателях прочности соответствующих требуемым пока-зателям.

135

3.10.1. Произведение расчётаВ качестве примера расчёта рассмотрим конструкцию дорожной оде-жды с назначением слоя усиления в качестве выравнивающего.

1. Рассчитайте число приложений расчётной нагрузки по усло-виям движения. Для этого в свойствах проекта задайте сле-дующие параметры:

В поле Число приложений расчётной нагрузки выбе-рите пункт Расчёт по условиям движения.

Задайте такие параметры, как количество полос дви-жения, номер расчётной полосы и её тип.

Для расчёта интенсивности определите закон её изме-нения, задайте показатель изменения интенсивности погодам, укажите способ задания приведённой интен-сивности и выберите методику расчёта. Обратите вни-мание, что эти параметры непосредственно влияютна расчёт слоёв усиления конструкции дорожной одежды.

2. Добавьте в область формирования конструкции конструк-тивные слои, являющиеся слоями усиления, и задайте их тол-щины. Обратите внимание, что слои усиления не должныуступать по прочностным характеристикам существующемупокрытию.

3. Для каждого слоя усиления включите в свойствах слоя опциюСлой усиления , начиная с верхнего слоя, — в области фор-мирования конструкции слои усиления выделятся оранжевымцветом. Обратите внимание, что данная опция доступнане всегда, а только в случаях, когда слой является верхним


слоем конструкции или выше лежат только слои усиления.

4. Назначьте верхнему слою существующей конструкции фак-тический модуль упругости, полученный в результате обсле-дования. Для этого в свойствах слоя выберите в поле Методопределения Епов пункт Назначить фактический модульупругости, а затем в появившемся поле Фактический модульупругости задайте его значение.

ЗамечаниеВозможна ситуация, когда материалы слоёв существующейконструкции неизвестны. В этом случае фактический модульупругости можно задать в свойствах грунта земляного полотна,который будет имитировать существующую конструкцию дорож-ной одежды.

137

3.10.2. Результаты расчётаРасчёт конструкций дорожных одежд со слоями усиления произ-водится в соответствии с ОДН 218.1.052–2002 «Оценка прочностинежёстких дорожных одежд». Расчёт модулей упругости слоёв произ-водится по ОДН 218.046–01, величину интенсивности движения N t

определяют по формулам:

для случая роста интенсивности движения во времени в соот-ветствии с законом геометрической прогрессии:

N = γ × ω × N × ,t 1q − 1

q − 1

t i

где γ — параметр, учитывающий суммарное число при-ложений расчётной нагрузки и принимаемый для усо-вершенствованных капитальных, облегчённых и переходныходежд соответственно:

ω — коэффициент, учитывающий продолжительность рас-чётного периода а агрессивность воздействия расчётных авто-мобилей в разных погодно-климатических условиях;

N1 — среднесуточная интенсивность движения на полосу в рас-чётный период 1- го года эксплуатации, приведённая к рас-чётным автомобилям, авт./сут.;

q — показатель роста интенсивности движения;

ti — расчётный период эксплуатации дорожной одежды, годы.

для случаев изменения интенсивности движения во временипо линейной закономерности либо при постоянной интен-сивности движения:

( )N = γ × ω* × N × 1, 1 − 1 ,t 1Y

где γ — параметр, учитывающий суммарное число при-ложений расчётной нагрузки и принимаемый для


усовершенствованных капитальных, облегчённых и пере-ходных одежд соответственно:

ω* — коэффициент, учитывающий продолжительность рас-чётного периода и агрессивность воздействия расчётных авто-мобилей в разных погодно-климатических условиях;

N1 — среднесуточная интенсивность движения на полосу в рас-чётный период 1- го года эксплуатации, приведённая к рас-чётным автомобилям, авт./сут.;

Y — временной параметр, рассчитываемый по формуле.

Результаты вычисления модулей упругости слоёв усиления отоб-ражаются в области формирования конструкции в столбце Модуль.

139

ВыводыВ системе IndorPavement возможен расчёт нежёстких конструкцийдорожной одежды на прочность по различным критериям. Допол-нительно для дорожной одежды можно рассчитать толщину моро-зозащитного, теплоизолирующего, дренирующего слоёв. Принеобходимости можно проанализировать запроектированнуюконструкцию на образование таких распространённых дефектов, какколеи.

Для существующих дорожных одежд система позволяет произвестирасчёт усилений. Количество слоёв усиления не ограничено и зави-сит от решаемой задачи: выравнивание покрытия дорожной одеждыили непосредственно усиление существующей конструкции. Проек-тирование конструкций с усилением возможно с реальными слоямидорожной одежды или на пустом проекте с имитацией суще-ствующей дорожной одежды.

Таким образом система IndorPavement обладает широким спектромвозможностей для расчёта дорожных одежд нежёсткого типа.По результатам расчётов могут быть сформированы отчётные доку-менты.


Контрольные вопросы1. Какие виды расчётов для нежёстких дорожных одежд поз-

воляет произвести система IndorPavement, чтобы проверитьпрочность конструкции?

2. Каким образом можно вычислить расчётную относительнуювлажность грунта? Для всех ли видов грунта это возможно?

3. Какой параметр информирует об уровне заданной надёжностипроектируемой конструкции? От чего он зависит? На вычис-ление каких параметров он непосредственно влияет?

4. Назовите все варианты, которые система IndorPavement предо-ставляет для задания числа приложений расчётной нагрузкик точке на поверхности конструкции за расчётный срокслужбы.

5. Какие параметры система IndorPavement задаёт авто-матически при выборе группы расчётной нагрузки?

6. Каким образом вычисляется длина пути фильтрации L при рас-чёте толщины дренирующего слоя? Какие параметры необ-ходимо задать в системе IndorPavement для автоматическоговычисления L? Где они задаются?

7. Каким образом рассчитать усиление конструкции дорожнойодежды, если в ходе испытаний был получен фактическиймодуль упругости существующей конструкции, но материалыслоёв и их модули упругости неизвестны?

141

Расчёт с учётомгеосинтетическихматериаловВ мировой практике современного строительства активноиспользуются геосинтетические материалы. Они могут выпол-нять функции армирования, фильтрации, разделения и дре-нирования и обладают такими свойствами, как высокаяпрочность, химическая стойкость, долговечность, высокая тем-пературостойкость. Для прогнозирования поведения гео-синтетических материалов в конструкции дорожной одеждыиспользуются обобщённые методики.

Глава 4

4.1. Геосинтетические защитно-армирующие материалыРасчёт по прочностным критериям подвержен корректировкам прииспользовании защитно-армирующих геосинтетических материалов.Чтобы произвести корректировку результатов расчётов с учётом зало-женных в конструкцию геосинтетических материалов, выберите нуж-ную методику расчёта в группе Главная > Методики . Принеобходимости возможно проведения комплексного расчёта привыборе нескольких методик сразу, например, ОДМ 218.5.003–2010[11] для учёта геотекстиля и ОДМ 218.3.032–2013 [7] для учёта про-странственной георешётки. Чтобы выбрать методику, щёлкнитев списке на её названии — выбранная методика обозначается «галоч-кой».

144 Глава 4│Расчёт с учётом геосинтетических материалов

4.1.1. Корректировка расчёта на упругийпрогибКонструкция дорожной одежды считается прочной по критериюупругого прогиба, если выполняется требование:

K < ,E

E

общ

min

где К — коэффициент прочности, соответствующий некоторомууровню надёжности;

Е общ — реальный модуль упругости на поверхности конструкциидорожной одежды (некоторый показатель прочности);

Еmin — требуемый модуль упругости, назначаемый исходя из транс-портной нагрузки и климатических особенностей региона проек-тирования.

При использовании защитно- армирующих геосинтетических мате-риалов возможна корректировка критерия K. В случае, если защит-ная прослойка (например, из георешётки) располагаетсяопределённым образом, армируя основание, то неравенство уточ-няется в следующем виде:

α K× < ,E

E

общ

min

где α — коэффициент усиления, изменяющийся в диапазоне от 0,7до 1,0 и определяющийся исходя из положения геосинтетическогоматериала (на грунте или на дополнительном слое основания),физико-механических свойств грунта земляного полотна и мате-риалов слоёв, а также параметров расчётной нагрузки.

Информация о расчётном значении коэффициента усиления отоб-ражается в области формирования конструкции дорожной одеждыв столбце Прогиб.

145

ЗамечаниеЗначение запаса прочности при расчёте конструкции дорожнойодежды по критерию упругого прогиба автоматически пере-считывается с учётом коэффициента усиления α и отображаетсядля верхнего слоя конструкции в столбце Прогиб . При добав-лении геосинтетического материала достигаемое значениемодуля упругости на поверхности может быть значительноменьше, чем это требовалось бы без использования защитно-армирующего геосинтетического материала. А это значит, чтоможно сэкономить на толщине каких-либо материалов конструк-тивных слоёв, либо заменить дорогие материалы с высокимипрочностными характеристиками более дешёвыми, либо уве-личить срок службы дорожной одежды.


4.1.2. Корректировка расчётана сдвигоустойчивость в грунтеЕсли защитно- армирующий геосинтетический материал укла-дывается непосредственно на грунт (в слой основания или допол-нительный слой основания), то изменяется коэффициент К д ,учитывающий особенности работы конструкции на границе пес-чаного слоя с нижним слоем несущего основания. Этот коэффициентиспользуется при расчёте предельного активного напряжения сдвигаТпр:

Информация о значении коэффициента К д с учётом гео-синтетического материала отображается в области формированияконструкции в столбце Сдвиг.

ЗамечаниеЗначение запаса прочности при расчёте конструкции дорожнойодежды по критерию сдвигоустойчивости при динамическойнагрузке автоматически пересчитывается с учётом коэф-фициента К д и отображается для грунта в столбце Сдвиг .Причём значение может сместиться как в сторону повышения,так и в сторону понижения прочности.

147

4.1.3. Корректировка расчётана сопротивление при изгибеПри расчёте конструкции дорожной одежды по критерию сопро-тивления усталостному разрушению на растяжение при изгибес учётом защитно-армирующих геосинтетических материалов кор-ректируется вычисление внутреннего вспомогательного параметра:

E ′ = ,общ

E

α

общ

где Еобщ' — средневзвешенный модуль упругости;

α — коэффициент усиления.

Информация о значении коэффициента α с учётом гео-синтетического материала отображается в области формированияконструкции в столбце Изгиб.

ЗамечаниеЗначение запаса прочности при расчёте конструкции дорожнойодежды по критерию сопротивления при изгибе отображаетсядля нижнего слоя в пакете монолитных слоёв в столбце Изгиб .Причём значение может сместиться как в сторону повышения,так и в сторону понижения прочности.


4.2. Геосинтетические защитно-дренирующие материалыДля улучшения дренажной конструкции система IndorPavement поз-воляет использовать геосинтетические дренирующие материалы.При назначении защитно- дренирующего геосинтетического мате-риала на границе грунта земляного полотна и конструктивного дре-нирующего слоя, исходя из варианта его работа на осушение,результат расчёта может уточняться согласно рекомендациямпо применению геосинтетических материалов при строительствеи ремонте автомобильных дорог.

Чтобы произвести корректировку результатов расчётов с учётом зало-женных в конструкцию геосинтетических материалов, выберите нуж-ную методику расчёта в группе Главная > Методики . Принеобходимости возможно проведение комплексного расчёта привыборе нескольких методик сразу, например, ОДМ 218.5.003–2010[11] для учёта геотекстиля и ОДМ 218.3.032–2013 [7] для учёта про-странственной георешётки. Чтобы выбрать методику, щёлкнитев списке на её названии — выбранная методика обозначается «галоч-кой».

149

ЗамечаниеДля расчёта конструкции с учётом геосинтетических дре-нирующих материалов необходимо назначить дренирующемуслою такой параметр, как Тип песка.

Толщину дренирующего слоя hmin , работающего по принципу осу-шения, вычисляют по формуле:

h = h + h ,min нас зап

где hнас — толщина слоя, полностью насыщенного водой;

hзап — дополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярныхсвойств материала.

В случае устройства под дренирующим слоем защитно- дре-нирующей геосинтетической прослойки значения hнас и h зап могутопределяться автоматически, исходя из климатических харак-теристик района, транспортной нагрузки, характеристик дре-нирующего и защитного материалов.


ВыводыС помощью современных геосинтетических материалов возможнокачественное улучшение прочностных, дренирующих и прочих харак-теристик дорожной одежды. Спрогнозировать влияние гео-синтетического материала на конструктивное решение можнос помощью нескольких методик, реализованные в системеIndorPavement и соответствующих актуальным нормативным реко-мендациям по применению геосинтетических материалов. При необ-ходимости возможно проведение комплексного расчёта понескольким нормативным документам для геосинтетических мате-риалов разных видов.

151

Контрольные вопросы1. Каким образом можно учесть добавленную геосинтетическую

прослойку в расчёте на прочность? Каким образом можно вре-менно отключить учёт геосинтетической прослойки, не удаляяеё при этом из конструкции?

2. Возможен ли расчёт конструкции, содержащей геотекстильв качестве геосинтетической прослойки- разделителя и про-странственную георешётку в основании? Если нет, то почему,если да, то каким образом это можно сделать?

3. Опишите своими словами общий алгоритм назначения и рас-чётного обоснования конструктивных решений дорожныходежд с прослойками геосинтетических материалов.

4. Каким образом учитывается коэффициент усиления α при рас-чёте геосинтетических материалов?

5. Как повлияет добавление пространственной георешётки в слойщебёночно-гравийной смеси С6, если конструкция имеет капи-тальный тип?

6. Есть ли необходимость рассчитывать на прочность по кри-терию сдвигоустойчивости конструктивный слой, состоящий изпространственной георешётки, заполненной песком? Почему?


Расчёт жёсткихдорожных одеждРасчёт дорожных одежд жёсткого типа выполняют по пре-дельным состояниям, определяющим потерю рабо-тоспособности того или иного элемента конструкции, с учётомисходных данных (район проектирования, расчётнаянагрузка). Для обеспечения необходимых прочностных харак-теристик дорожной одежды могут производиться следующиерасчёты: расчёт цементобетонного основания или покрытия насопротивление усталостному разрушению от растяжения приизгибе, расчёт сопротивления при изгибе монолитного покры-тия на цементобетонном основании, расчёт на сопротивлениепри изгибе покрытий из сборных плит, расчёт на сдви-гоустойчивость основания конструкций со сборными покры-тиями.

В этой главе рассматриваются визуальный анализ результатоврасчётов и основные виды расчётов конструкций дорожныходежд. Расчёты конструкций дорожной одежды жёсткого типана сдвигоустойчивость при статической нагрузке, моро-зоустойчивость и дренирующий слой аналогичны расчётам,применимым к конструкциям нежёсткого типа.

Глава 5

5.1. Визуальный анализ расчётаВ области формирования конструкции информация о дорожной оде-жде представлена в табличном виде. Строками являются слои дорож-ной одежды, а столбцы содержат краткую информациюо параметрах слоя (материал, толщина, модуль упругости)и результатах расчёта по выбранным критериям.

ЗамечаниеВ процессе проектирования при изменении исходных данных,конструкции дорожной одежды или параметров слоёв, состав-ляющих её, все расчётные характеристики в проекте авто-матически пересчитываются, что можно наблюдать в областиформирования конструкции дорожной одежды и в инспектореобъектов. Таким образом, вы всегда имеете актуальные данныеи можете в любой момент визуально оценить конструкцию.

Рассмотрим подробно каждый столбец.

Конструкция . В этом столбце отображается название слояконструкции, которое задаётся в свойствах слоя в поле Название.

. В этом столбце схематично показано отображение материалаусловными знаками, которое заранее определено для каждого мате-риала в библиотеке. Изменить параметры оформления материаламожно на вкладке Свойства слоя в группе параметров Отоб-ражение на чертеже.

154 Глава 5│Расчёт жёстких дорожных одежд

Материал. В этом столбце отображается название материала, опре-делённое для него в библиотеке материалов в поле Полное назва-ние.

Толщина. Для каждого материала в системе заранее определенатолщина слоя. Толщину слоя текущей конструкции дорожной одеждыможно изменить на вкладке Свойства слоя в поле Толщина.

Модуль . В этом столбце для всех слоёв, лежащих ниже слояжёсткой дорожной одежды, отображается эквивалентный модульупругости. Для слоя грунта земляного полотна поверхностныймодуль упругости принимается равным модулю упругости самогоматериала.

Прогиб. В столбце отображается значение модуля упругости мате-риала.

Сдвиг. В этом столбце отображается значение модуля упругостиматериала (для монолитных материалов, асфальтобетонов и цемен-тобетонов отображается модуль упругости материала при расчётена сдвигоустойчивость, учитывая динамическую нагрузку). Для сла-босвязных слоёв основания (если в свойствах слоя установлена опцияПроверить на сдвиг) и грунтов отображается запас прочности, иллю-стрирующий результат этого расчёта в процентном соотношении.

При расчёте на сдвигоустойчивость конструкции, содержащей бетон-ные плиты сборных покрытий, также отображается запас прочностиоснования.

155

Изгиб. В столбце Изгиб отображается значение модуля упругостиматериала (для монолитных материалов, асфальтобетонов и цемен-тобетонов отображается модуль упругости материала при расчёте насопротивление усталостному разрушению от растяжения приизгибе).

Для цементобетонного покрытия отображается минимально допу-стимая толщина слоя hmin и запас толщины слоя.

Если конструкция дорожной одежды содержит асфальтобетонноепокрытие на цементобетонном основании, то для слоя покрытияотображается модуль упругости при расчёте на изгиб и запас проч-ности слоя в процентном соотношении, а для слоя основания —модуль упругости материала и запас прочности слоя в процентномсоотношении.

Стат. нагрузка. В этом столбце отображается значение модуляупругости материала (для асфальтобетонов отображается модульупругости материала при расчёте на сдвигоустойчивость, учитываястатическую нагрузку). Для слабосвязных слоёв основания (еслив свойствах слоя установлена опция Проверить на сдвиг) и грунтов


отображается запас прочности, иллюстрирующий результат этогорасчёта в процентном соотношении.

Мороз . При расчёте конструкции дорожной одежды на моро-зоустойчивость по общему алгоритму в столбце Мороз отображаетсяожидаемое пучение грунта земляного полотна l пуч и запас моро-зоустойчивости грунта в сантиметрах.

Если конструкция дорожной одежды рассчитывается на моро-зоустойчивость с учётом морозозащитного слоя, то в этом столбцеотображается минимально допустимая толщина морозозащитногослоя hmin и расчётная величина запаса морозозащитного слоя в сан-тиметрах.

Дренаж . Для дренирующего слоя конструкции в этом столбцеотображается минимально допустимая толщина слоя hmin , а такжерасчётная величина запаса дренирующего слоя в сантиметрах.

Помимо числовых значений расчётных параметров, в области фор-мирования конструкции отображаются подсказки в виде значков.Значки, выделенные зелёным цветом, обозначают, что конструкциядорожной одежды удовлетворяет выбранным критериям расчёта.Красные значки информируют о том, что конструкция не удовле-творяет критериям расчёта и нужно изменить материалы, поло-жение или толщины слоёв или параметры проекта.

157

Для некоторых конструкций возможны ситуации, когда для одногокритерия отображается сразу несколько подсказок в разных конструк-тивных слоях.

Рассмотрим варианты отображения подсказок.

Сдвиг.

1. Если запас прочности в процентном соотношении сла-босвязных слоёв конструкции дорожной одежды или грунтаземляного полотна при динамической нагрузке больше нуля,то в поле отображается значок , в противном случае —значок .

2. При обустройстве покрытия сборными бетонными плитамипри расчёте на сдвигоустойчивость производится расчёт осно-вания. Если запас прочности основания в мегапаскалях большенуля, то в слое основания отображается значок , в про-тивном случае — значок .

ЗамечаниеПри расчёте конструкции дорожной одежды на прочность рас-считывается запас прочности. В процентном соотношении запаспрочности можно представить обобщённой формулой:

Запас = × 100%,K *−K *

K *

расч тр

тр

где Красч* — расчётный коэффициент прочности конструкциидорожной одежды по заданному критерию расчёта;

Ктр* — требуемый коэффициент прочности конструкции дорож-ной одежды по заданному критерию расчёта.


Для некоторых расчётов (дренаж, морозоустойчивость, изгиб)запас может быть рассчитан в сантиметрах по формуле:


где hтек — текущая толщина слоя;

hmin — минимально допустимая толщина слоя.

Расчёт на сдвигоустойчивость основания покрытия, фор-мируемого сборными бетонными плитами, включает расчётзапаса прочности основания на сдвигоустойчивость, выра-жаемого в мегапаскалях:

Запас = Q − Q ,доп расч

где Qдоп — максимально допустимое давление на основание;

Qрасч — расчётное давление на основание.

Изгиб.

1. При устройстве конструкции с цементобетонным покрытиемподсказка отображается в слое покрытия. Если текущая тол-щина слоя покрытия не превышает минимально допустимуютолщину, то отображается значок , в противном случае —значок .

2. При устройстве конструкции с асфальтобетонным покрытиемна цементобетонном основании подсказка отображается в ниж-нем слое покрытия и в слое цементобетонного основания.В первом случае если текущая толщина покрытия не пре-вышает минимально допустимую толщину, то отображаетсязначок , в противном случае — значок . Во втором случаеесли запас прочности основания в процентном соотношениибольше нуля, то отображается значок , в противномслучае — значок .

159

Стат. нагрузка. Если запас прочности в процентном соотношениислабосвязных слоёв основания или грунта земляного полотна при ста-тической нагрузке больше нуля, то в поле отображается значок ,в противном случае — значок .

Мороз . Если при расчёте конструкции на морозоустойчивость пообщему алгоритму ожидаемое пучение грунта не превышает допус-каемое значение, то в поле отображается значок , в противномслучае — значок . Если при расчёте конструкции на моро-зоустойчивость с учётом морозозащитного слоя текущая толщинаморозозащитного слоя не превысила минимально допустимую тол-щину, то в поле отображается значок , в противном случае —значок .

Дренаж . Если расчётная толщина запаса дренирующего слоябольше нуля, то отображается значок , в противном случае —значок .

Сводка о результатах расчёта по всем заданным критериям отоб-ражается в инспекторе объектов на вкладке Свойства варианта .Чтобы её отобразить, щёлкните мышью в строке Вариант в областиформирования конструкции дорожной одежды. Если конструкцияне удовлетворяет какому- либо критерию расчёта, то результаты(например, Запас прочности) выделяются красным цветом.


5.2. Расчёт сопротивленияпри изгибе цементобетонногопокрытияПри расчёте конструкции дорожной одежды жёсткого типа с цемен-тобетонным покрытием необходимо выполнение условия прочности,согласно которому многократно возникающие в покрытии напря-жения растяжения при изгибе от совместного действия транс-портной нагрузки и изменения температуры в течение срока службыне должны превышать наименьшую прочность бетона при изгибе.Напряжения растяжения при изгибе определяют по одной из двухрасчётных схем, учитывающих условия контакта плиты с основаниеми место расположения нагрузки.

Первую расчётную схему применяют для определения толщиныпокрытия при условии гарантированной устойчивости земляногополотна и отсутствия неравномерных осадок или вспучивания. Рас-чётное место приложения нагрузки в дорожном покрытии — про-дольный внешний край в центре по длине плиты.

Вторую расчётную схему применяют для определения расстояниямежду поперечными швами, а также толщины плит в особых усло-виях для дорог низших категорий при заданной длине на участкахс ожидаемыми неравномерными осадками или неравномерным пуче-нием грунта земляного полотна.

161

5.2.1. Произведение расчётаРасчёт по первой схеме

Чтобы произвести расчёт конструкции с цементобетонным покры-тием на сопротивление при изгибе, выполните следующие действия:

1. Установите критерий расчёта, нажав кнопку Главная >Расчёт > Сопротивление при изгибе.

2. В инспекторе объектов на вкладке Свойства проекта опре-делите параметры:

Равномерно распределённая нагрузка штампа колесав поле Давление в шине p для расчёта напряжения рас-тяжения при изгибе.

В поле Статическая нагрузка от колеса на поверхностьзадайте расчётную нагрузку Q.

Число приложений расчётной нагрузки ∑N p для опре-деления требуемой толщины покрытия.

3. Выделите вариант конструкции дорожной одежды и в инспек-торе объектов на вкладке Свойства варианта задайте пара-метры расчёта конструкции.

В поле Схема расчёта монолитных цементобетонныхпокрытий установите первую схему расчёта.

В поле Наличие штыревых соединений в поперечныхшвах определите, имеет ли конструкция штыревые соеди-нения. В зависимости от этой опции задаётся коэф-фициент КШТ при расчёте напряжения растяжения при


изгибе. При наличии штырей (опция включена) КШТ = 1,0;при их отсутствии (опция отключена) КШТ = 1,05.

В поле Коэффициент Пуассона основания задайте коэф-фициент Пуассона основания μ 0 для расчёта упругойхарактеристики плиты.

4. Задайте параметры слоя цементобетонного покрытия.

В поле Класс бетона по прочности на растяжение приизгибе определите класс бетона по прочности Btb.

Выберите в поле Тип твердения бетона один из способовтвердения. При выборе пункта Естественного твердениякоэффициент набора прочности бетона КНП = 1,2; пунктаПропаренный — КНП = 1,0.

Коэффициент Пуассона, влияющий на упругую харак-теристику плиты, задайте в поле μ (коэффициентПуассона).

В поле Краевое армирование можно задать тип армиро-вания: краевое армирование цементобетона или неар-мированный цементобетон. Неармированное покрытие(опция отключена) задаёт коэффициент КМ = 1,5 при кра-евом армировании покрытия (опция включена) коэф-фициент КМ = 1,0.

В поле Модуль упругости Е отображается модуль упру-гости материала, определённый в библиотеке мате-риалов. При необходимости измените его.

5. Для всех остальных слоёв конструкции определите модульупругости материала и толщину слоя.

163

Расчёт по второй схеме

Расчёт по второй схеме аналогичен расчёту по первой схеме. Исклю-чение составляют параметры варианта и дополнительные пара-метры цементобетона.

1. В инспекторе объектов на вкладке Свойства варианта задайтеследующие параметры:

В поле Схема расчёта монолитных цементобетонныхпокрытий установите вторую схему расчёта.

В поле Ожидаемая просадка основания задайте пред-полагаемый максимальный уровень просадки основания(земляного полотна). В соответствии с этим значениемопределяется коэффициент КС, влияющий на расчёт тол-щины плиты. При просадке более 15 см КС = 1,2; в осталь-ных случаях КС = 1,0.

2. Задайте параметры слоя цементобетонного покрытия.

В поле Ширина задайте ширину бетонной плиты.

В поле Длина задайте длину бетонной плиты.


5.2.2. Результаты расчёта по первой схемеРезультаты расчёта конструкции на прочность по критерию сопро-тивления цементобетонного покрытия усталостному разрушениюот растяжения при изгибе отображаются в области формированияконструкции дорожной одежды в столбце Изгиб (аналогично расчётудорожных одежд нежёсткого типа) и на вкладке Свойства вариантав группе Результаты расчёта на сопротивление при изгибе.

В области формирования конструкции в столбце Изгиб отображаетсязначение модуля упругости при расчёте на изгиб. Для слоя цемен-тобетонного покрытия выводится значение минимально допустимойтолщины слоя hmin и значение запаса толщины слоя, рассчитываемоеследующим образом:

Запас = h − h ,min тек

где hmin — минимально допустимая расчётная толщина слоя цемен-тобетонного покрытия;

hтек — текущая толщина слоя покрытия.

Если значение запаса толщины слоя больше нуля, т.е. конструкцияудовлетворяет критерию сопротивления при изгибе, то в слое цемен-тобетонного покрытия отображается подсказка в виде значка ,в противном случае отображается значок .

165

В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте конструк-ции на сопротивление при изгибе отображается дополнительнаягруппа Результаты расчёта на сопротивление при изгибе, в кото-рой приведён краткий список расчётных величин.

Рассмотрим подробно результаты расчёта по первой расчётнойсхеме:

Напряжение растяжения при изгибе возникающее в бетонномпокрытии от действия нагрузки, с учётом перепада тем-пературы по толщине плиты вычисляется по формуле:

σ = × 0, 0592 − 0, 2137log ,rQ× K × 60K × K

h × K

R

l

М УСЛ ШТ

2t y

где Q — номинальная динамическая нагрузка от колесана покрытие (см. «Методические рекомендации по проек-тированию жёстких дорожных одежд», П. 2.3., Q = Qдп);

K М — коэффициент, учитывающий влияние места рас-положения нагрузки и определяемый в зависимости отналичия краевого армирования в бетоне (поле Краевоеармирование в свойствах цементобетонного слоя);

КУСЛ — коэффициент, учитывающий условия работы, равный0,66;

КШТ — коэффициент, учитывающий влияние штыревых соеди-нений на условия контактирования плит с основанием приналичии в поперечных швах штырей. Коэффициент опре-деляется в соответствии со значением, заданным в свойствах


варианта в поле Наличие штыревых соединений в попереч-ных швах;

h — предварительно назначенная толщина плиты, задаваемаяв свойствах цементобетонного слоя в поле Толщина;

K t — коэффициент, учитывающий влияние температурногоколебания плит, определяемый в соответствии с мето-дическими рекомендациями по проектированию жёсткихдорожных одежд (см. [5, табл. 3.4]);

R — радиус отпечатка колеса;

ly — упругая характеристика плиты.

Радиус отпечатка колеса находится по формуле:

R = ,Q

0, 1π

где Q — номинальная динамическая нагрузка от колесана покрытие (см. [5, П. 2.3., Q = Qдп]);

p — давление в шинах.

Упругая характеристика плиты выражается формулой:

( )( )

l = h × ,y

E 1 − μ

6E 1 − μ

02

0э 2

3

где h — вычисляемая толщина слоя;

E — модуль упругости цементобетона, задаваемый в свойствахцементобетонного слоя в поле Модуль упругости E;

μ 0— коэффициент Пуассона основания, задаваемый в свой-ствах варианта в поле Коэффициент Пуассона основания;

Eоэ — эквивалентный модуль упругости основания;

167

μ — коэффициент Пуассона цементобетона, задаваемыйв свойствах цементобетонного слоя в поле μ (коэффициентПуассона).

Эквивалентный модуль упругости основания определяетсяпутём последовательного приведения к двухслойной моделипо следующей формуле:

E =0э E

0, 71 arctan + × × arctan ,

i

E общi+1

E i

3 1,35hэ

D

E i

E общi+1

2

π

D

hэ

где i — номер рассматриваемого слоя дорожной одежды, счи-тая сверху вниз;

h = 2h × ,э iE

6E

i

общi+1

3

Ei — модуль упругости i-го слоя;

hi — толщина i-го слоя;

Eобщ — эквивалентный модуль упругости слоя, подстилающегоi-й слой;

D — диаметр отпечатка колеса или площадки силового кон-тактирования верхнего слоя с нижеследующим, принимаемыйравным 50 см.

Определение требуемой толщины плиты цементобетонногопокрытия происходит следующим образом. Для нескольких зна-чений толщин покрытия строят график зависимости коэф-фициента усталости бетона от толщины Ky = f(h) и сравниваютего с величиной Ky = f (∑Np ) . Если величины совпадают илиочень близки, то считается, что минимально допустимая тол-щина слоя найдена.

Коэффициент усталости бетона, зависящий от расчётнойнагрузки, вычисляется следующим образом:


( ) ( )K = f ∑N = 1, 08 ∑N ,y p p−0,063

где ∑Np — суммарное число приложений расчётной нагрузки.

169

Коэффициент усталости бетона, зависящий от толщины, вычис-ляется по формуле:

( )K = f h = ,yσ × K

B × K × K

r ПР

tb НП F

где σ r — напряжение растяжения при изгибе, возникающеев бетонном покрытии от действия нагрузки, с учётом пере-пада температуры по толщине плиты;

КПР — коэффициент прочности при расчёте на изгиб, вычис-ляемый в соответствии с методическими рекомендациями попроектированию жёстких дорожных одежд (см. [5, табл. 3.1])и отображаемый в свойствах проекта вполе Требуемый Кпр (сдвиг, изгиб);

B tb — класс бетона на растяжение при изгибе, задаваемыйв свойствах цементобетонного слоя в поле Класс бетонапо прочности на растяжение при изгибе;

КНП — коэффициент набора прочности бетона, определяемыйв зависимости от типа твердения бетона, указанного в свой-ствах цементобетонного слоя в поле Тип твердения бетона;

KF — коэффициент, учитывающий воздействие попеременногозамораживания-оттаивания и равный 0,95.

С помощью графика определяют толщину покрытия hmin, соот-ветствующую требуемому Ky = f(∑Np).

Запас толщины слоя аналогичен запасу, отображаемому в обла-сти формирования конструкции, и рассчитывается по той жеформуле.


5.2.3. Результаты расчёта по второй схемеПри расчёте конструкции с цементобетонным покрытием по второйрасчётной схеме результаты расчёта (как и при первой схеме) отоб-ражаются в области формирования конструкции и в инспектореобъектов. В области формирования конструкции результаты сгруп-пированы в столбце Изгиб , в инспекторе объектов результаты рас-чёта объединены на вкладке Свойства варианта в группеРезультаты расчёта на сопротивление при изгибе.

В инспекторе объектов отображается запас толщины конструк-тивного слоя.

При расчёте по второй схеме (в случае опирания плиты на основаниев её центральной части) толщина плиты определяется по формуле:

h = × − R ,min

60K × Q

B × R

A

4

с p

n

где KC — коэффициент скорости потери ровности основания при ожи-даемой общей просадке основания (земляного полотна), вычис-ляемый в соответствии со значением, заданным в свойствахварианта в поле Ожидаемая просадка основания;

Qp — номинальная динамическая нагрузка от колеса на покрытие(см. «Методические рекомендации по проектированию жёсткихдорожных одежд», П. 2.3., Qp = Qдп);

171

B — полуширина плиты, вычисляемая в соответствии с полемШирина в свойствах цементобетонного слоя;

Rn — расчётное сопротивление бетона;

А — полудлина плиты, вычисляемая в соответствии с полем Длинав свойствах цементобетонного слоя;

R — радиус отпечатка колеса, вычисляемый по формуле, при-ведённой в предыдущем подразделе.


5.3. Расчёт сопротивленияпри изгибе цементобетонногооснования и монолитных слоёвпокрытияДля определения прочностных характеристик конструкциис асфальтобетонным покрытием на цементобетонном основании рас-считывают сопротивление слоёв усталостному разрушению от рас-тяжения при изгибе. В процессе выполнения расчёта решаются двезадачи: определение прочности основания и вычисление необ-ходимой толщины асфальтобетонного покрытия, защищающегоцементобетонное основание.

173

5.3.1. Произведение расчётаРассмотрим поэтапно произведение расчёта, задав сначала пара-метры для определения прочности цементобетонного основания,а затем для расчёта асфальтобетонного покрытия.

1. Установите критерий расчёта, нажав кнопку Главная >Расчёт > Cопротивление при изгибе.

2. На вкладке Свойства проекта задайте следующие параметры:

В поле Амплитуда колебания температуры на поверх-ности покрытия задайте значение перепада тем-пературы в течение суток на поверхностиасфальтобетонного покрытия, определённое в мето-дических рекомендациях по проектированию жёсткихдорожных одежд (см. [3, табл. П. 4.11]). Данный параметриспользуется для расчёта перепада температур по тол-щине цементобетонного слоя.

Равномерно распределённая нагрузка штампа колесав поле Давление в шине p.


Число приложений расчётной нагрузки ∑Np.

3. Выделите вариант дорожной одежды в области формированияконструкции и в инспекторе объектов на вкладке Свойстваварианта задайте сцепление между слоем асфальтобетонаи цементобетона Ca в поле Сцепление между слоем асфальто-бетона и цементобетона. При отсутствии гарантированногосцепления принимается Ca = 0.


4. Для всех монолитных слоёв и асфальтобетонов покрытия опре-делите модуль упругости материала и толщину слоя.

5. В параметрах слоя цементобетонного основания задайте пара-метры:

В поле Класс бетона по прочности на растяжение приизгибе определите класс бетона по прочности Btb.

Выберите в поле Тип твердения бетона один из способовтвердения. При выборе пункта Естественного твердениякоэффициент набора прочности бетона КНП = 1,2; пунктаПропаренный — КНП = 1,0.


В поле α (коэффициент температурной деформациибетона) задайте коэффициент линейной деформации,влияющий на расчёт напряжения σ t от перепада тем-ператур по толщине слоя.


Задайте толщину слоя в поле Толщина.

Для расчёта асфальтобетонного покрытия задайте следующие пара-метры:

6. На вкладке Свойства проекта определите приведённую интен-сивность Np . Этот параметр влияет на расчёт коэффициентаусталости K ya , учитывающего многократное приложениенагрузки в течение суток. Если приведённая интенсивность незадана, то производится расчёт конструкции дорожной

175

одежды, используя значение по умолчанию, равное2000 авт./сут.

7. Задайте такие параметры асфальтобетона, как:

Сопротивление асфальтобетона на растяжение при изгибеопределите в поле Нормативное сопротивление(жёсткое основание) Rd.

В поле μa (коэффициент Пуассона) задайте коэффициентПуассона асфальтобетона.


5.3.2. Результаты расчёта толщинымонолитного покрытияРезультаты расчёта толщины монолитного слоя при расчётеконструкции дорожной одежды жёсткого типа на сопротивление приизгибе отображаются в области формирования конструкции дорож-ной одежды в столбце Изгиб и в инспекторе объектов на вкладкеСвойства варианта в группе Результаты расчёта на сопро-тивление при изгибе.

В столбце Изгиб для слоя асфальтобетона отображается минимальнодопустимая толщина и запас толщины слоя. Если покрытие состоитиз нескольких слоёв асфальтобетона, формирующих монолитноепокрытие, то минимально допустимая толщина монолитного покры-тия и запас толщины отображаются для нижнего слоя покрытия,а для остальных слоёв асфальтобетона выводится модуль упругостипри расчёте на изгиб.

Если текущая толщина слоя асфальтобетона (или сумма толщиннескольких слоёв) не превышает минимально допустимую толщинуслоя (или сумму минимально допустимых толщин слоёв), то в слоепокрытия отображается значок , в противном случае отображаетсязначок .

Толщина монолитного покрытия вычисляется итеративно. В качественачальной величины берётся сумма минимальных толщин мате-риалов асфальтобетонных слоёв, заданных в свойствах материала.Толщину слоя проверяют из условия работы на прочность при дей-ствии расчётной нагрузки по формуле, отражающей растяжение

177

асфальтобетона в поперечном направлении в призме ширинойповерху 2R, понизу (2R + 2ha) и высотой ha:

( )R × K ≥ ,d ya

μ × Q − (R + h ) × π ×C

h × (2R + h )

a � a2

a

a a

где Rd — сопротивление асфальтобетона на растяжение при изгибе,задаваемое в свойствах слоя асфальтобетона в поле Нормативноесопротивление (жёсткое основание) Rd;

K ya — коэффициент усталости, учитывающий многократное при-ложение нагрузки в течение суток и рассчитываемый в соответствиис методическими рекомендациями по проектированию жёсткихдорожных одежд (см. [3, рис. П. 4.1]);

μa— коэффициент Пуассона асфальтобетона, задаваемый в свойствахслоя асфальтобетона в поле μa (коэффициент Пуассона);

Qp — номинальная динамическая нагрузка от колеса на покрытие(см. [3, П. 2.3., Qp = Qдп]);

R — радиус отпечатка колеса, вычисляемый по формуле, при-ведённой в предыдущем подразделе;

ha — толщина асфальтобетонного слоя;

Ca — сцепление между слоем асфальтобетона и цементобетона, зада-ваемое в свойствах варианта в поле Сцепление между слоемасфальтобетона и цементобетона.

Запас толщины покрытия рассчитывается следующим образом:

Запас = ∑ h − ∑ h ,i a i mini i

где ha i — текущая толщина i-го слоя асфальтобетона;

hmini — минимально допустимая толщина i-го слоя асфальтобетона.


В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте на сопро-тивление при изгибе отображается дополнительная группаРезультаты расчёта на сопротивление при изгибе , в которойсодержатся расчётные параметры монолитного покрытия.

179

5.3.3. Результаты расчёта прочностицементобетонного основанияРезультаты расчёта прочности цементобетонного основания при рас-чёте конструкции дорожной одежды жёсткого типа на сопро-тивление при изгибе отображаются в области формированияконструкции дорожной одежды в столбце Изгиб и на вкладке Свой-ства варианта в группе Результаты расчёта на сопротивление приизгибе.

В столбце Изгиб для слоя цементобетона отображается модуль упру-гости при расчёте на изгиб и запас прочности слоя в процентномсоотношении, иллюстрирующий результат расчёта. Для всех слоёв,лежащих ниже слоя цементобетона, также отображается модульупругости при расчёте на изгиб.

Запас прочности слоя цементобетона рассчитывается по формуле:

Запас = × 100%,K − K

K

расч тр

тр

где К расч — расчётный коэффициент прочности на сопротивлениепри изгибе;

Ктр — требуемый коэффициент прочности конструкции дорожнойодежды по критерию сопротивления при изгибе.

Если значение запаса прочности больше нуля, т.е. слой цемен-тобетона удовлетворяет критерию сопротивления при изгибе,то в этом слое отображается значок , в противном случае отоб-ражается значок .


В инспекторе объектов в свойствах варианта при расчёте слоя цемен-тобетона на сопротивление при изгибе отображается допол-нительная группа Результаты расчёта на сопротивление приизгибе, в которой содержатся расчётные параметры.

Рассмотрим подробно результаты расчёта.

Наибольшее растягивающее напряжение для слоя основанияиз цементобетона определяется по формуле:

σ = σ + σ ,r p t

где σp — напряжение растяжения при изгибе от действиянагрузки;

σt — напряжение от перепада температур по толщине цемен-тобетонного слоя.

Напряжение растяжения при изгибе от действия нагрузкив данной ситуации вычисляется следующим образом:

σ = × 0, 0592 − 0, 2137log ,p

Q × K × 60K × K

H × K

R

l

p М УСЛ ШТ

э2

t y

где Q p — номинальная динамическая нагрузка от колесана покрытие (см. [3, П. 2.3., Qp = Qдп]);

К М — коэффициент, учитывающий влияние места рас-положения нагрузки и определяемый в зависимостиот наличия краевого армирования в бетоне (поле Краевоеармирование в свойствах цементобетонного слоя);

181

КУСЛ — коэффициент, учитывающий условия работы, равный0,66;

КШТ — коэффициент, учитывающий влияние штыревых соеди-нений на условия контактирования плит с основанием приналичии в поперечных швах штырей. Коэффициент опре-деляется в соответствии со значением, заданным в свойствахварианта в поле Наличие штыревых соединений в попереч-ных швах;

Нэ — эквивалентная толщина слоя;

K t — коэффициент, учитывающий влияние температурногоколебания плит и определяемый в соответствии с мето-дическими рекомендациями по проектированию жёсткихдорожных одежд (см. [3, табл. 3.4]);

R — радиус отпечатка колеса;

ly — упругая характеристика плиты с учётом Нэ.

Эквивалентная толщина слоя находится по формуле:

H = h + h × ,э aE

E

a3

где h — толщина слоя цементобетона;

ha — толщина слоя асфальтобетона;

Ea — расчётный модуль упругости асфальтобетона;

E — модуль упругости цементобетона.

Напряжение от перепада температур по толщине слоя цемен-тобетона определяется по формуле:

σ = ,t

α × E× T

2

Δ b

где α — коэффициент линейной температурной деформациибетона, задаваемый в параметрах слоя цементобетона в полеα (коэффициент температурной деформации бетона);


E — модуль упругости цементобетона;

ΔTb — перепад температуры по толщине цементобетонногослоя, вычисляемый по следующей формуле:

где A n — перепад температуры в течение суток на поверх-ности асфальтобетонного покрытия;

ha — толщина слоя асфальтобетона;

ω — угловая частота суточных колебаний температуры, равная0,26 рад/ч;

a ta — коэффициент температуропроводимости асфальто-бетона, равный 0,002 м2/ч;

h — толщина слоя цементобетона;

atб — коэффициент температуропроводимости цементобетона,равный 0,004 м2/ч.

Прочность материала при изгибе R n вычисляется по сле-дующей формуле:

R = B × K × K × K ,n tb НП y F

где B tb — класс бетона на растяжение при изгибе, задаваемыйв свойствах цементобетонного слоя в поле Класс бетонапо прочности на растяжение при изгибе;

КНП — коэффициент набора прочности бетона, определяемыйв зависимости от указанного типа твердения бетона в свой-ствах цементобетонного слоя в поле Тип твердения бетона;

Ky — коэффициент усталости бетона при повторном нагру-жении;

KF — коэффициент, учитывающий воздействие попеременногозамораживания-оттаивания и равный 0,95.

183

Расчётный коэффициент прочности при расчёте на сопро-тивление при изгибе, вычисляемый по формуле:

K = ,расч

R

σ + σ

n

p t

где Rn — прочность материала при изгибе;

σp — напряжение растяжения при изгибе от действиянагрузки;

σt — напряжение от перепада температур по толщине цемен-тобетонного слоя.

Требуемый коэффициент прочности Kтр при расчёте на сопро-тивление при изгибе, определяемый в соответствии с мето-дическими рекомендациями по проектирования жёсткихдорожных одежд (см. [3, табл. 3.1]).



5.4. Определение расчётныххарактеристик сборных покрытийиз плитПри расчёте сборных покрытий учитываются условия прочностибетона на изгиб краевых участков плит и в центре плиты, опре-деляемые набором расчётных характеристик.

185

5.4.1. Произведение расчётаЧтобы вычислить расчётные характеристики, выполните следующиедействия:

1. Установите критерий расчёта, нажав кнопку Главная >Расчёт > Сопротивление при изгибе.

2. На вкладке Свойства проекта задайте параметры:

Для определения полудлины и полуширины отпечаткаколеса, отнесённых к нейтральной линии плиты, задайтерасстояние между колёсами в поле Расстояние междуспаренными колёсами.


3. На вкладке Свойства варианта задайте коэффициентПуассона основания μ 0 для расчёта упругой характеристикиплиты в поле Коэффициент Пуассона основания.

4. В параметрах бетонной плиты покрытия определите такиепараметры, как:




Установка опции Преднапряжённая плита влияетна определение изгибающего момента от монтажных


нагрузок.


Задаёте толщину слоя в поле Толщина.

187

5.4.2. Результаты расчётаЗначения расчётных параметров отображаются в сформированнойпояснительной записке на вкладке Отчёт главного окна системы.Параметры объединены заголовком Результаты расчёта на сопро-тивление при изгибе . Обратите внимание, что в области фор-мирования конструкции, свойствах варианта и чертеже расчётныепараметры, иллюстрирующие результат расчёта, не отображаются.

Рассмотрим подробно расчётные параметры.

Изгибающий момент по краю плит в продольном направлении

Mx

КР рассчитывается по формуле:

M = ,xКР 0, 318Q × L × G

L + b

p xЦ

a

yT

где Q p — номинальная динамическая нагрузка от колеса напокрытие (см. «Методические рекомендации по проек-тированию жёстких дорожных одежд», П. 2.3., Qp = Qдп);

LxЦ — расчётная длина эпюр отпора основания в центральной

части плиты;

Ga — коэффициент влияния размеров штампа;

LyT — расчётная ширина эпюр отпора основания на торце

плиты и на углу с обратным выгибом;

b — полуширина отпечатка колеса, отнесённая к нейтральнойлинии плиты.


Изгибающий момент по краю плит в поперечном направлении

MyКР рассчитывается следующим образом:

M = ,yКР 0, 318Q × L × G

L + a

p yЦ

b

xТ

где Qp — расчётная нагрузка;

LyЦ — расчётная ширина эпюр отпора основания в цен-

тральной части плиты;

Gb — коэффициент влияния размеров штампа;

LxT — расчётная длина эпюр отпора основания на торце плиты

и на углу с обратным выгибом;

a — полудлина отпечатка колеса, отнесённая к нейтральнойлинии плиты.

ЗамечаниеПри расчёте ненапряжённых плит длиной более двух метровизгибающий момент находится по формуле:

M = × 1 2, 78 ,yКР

0, 295Q × L

L + b

1

L

p xТ

yЦ

xТ

−−


LxT — расчётная длина эпюр отпора основания на торце плиты и

на углу с обратным выгибом;

LyЦ — расчётная ширина эпюр отпора основания в центральной



189

Изгибающий момент в центре плиты в продольном направ-

лении Mx

Ц определяется по формуле:

M = × 1 − 2, 78 ,yКР 0, 295Q × L

L + b

1

L

p xТ

yЦ

xТ






Ga, Gb — коэффициенты влияния размеров штампа.

Изгибающий момент в центре плиты в поперечном направ-

лении MyЦ определяется по формуле:

M = 0, 159Q × × G ,yЦ

p

L

Lb

yЦ

xЦ






Gb — коэффициент влияния размеров штампа.

Момент сопротивления плиты рассчитывается следующимобразом:

W = ,2B × h

6

2


где B — полуширина плиты;

h — толщина плиты.

Полудлина отпечатка колеса, отнесённая к нейтральной линииплиты, вычисляется по формуле:

a = 0, 87R + 0, 5h,

где R — радиус отпечатка колеса;

h — толщина плиты.

Полуширина отпечатка колеса, отнесённая к нейтральнойлинии плиты, вычисляется по формуле:

b = 1, 5R + 0, 5h + 0, 5b ,′

где R — радиус отпечатка колеса;

h — толщина плиты;

b' — расстояние между отпечатками колёс, задаваемое в пара-метрах проекта в поле Расстояние между спаренными колё-сами.

Расчётная длина и ширина эпюр отпора основания в цен-

тральной части плиты LxЦ и Ly

Ц рассчитываются по формулам:

L = 2, 5l + a,xЦ

yx

L = 2, 5l + b,yЦ

yy

где lyx и ly

y — упругая характеристика плиты;

а — полудлина отпечатка колеса, отнесённая к нейтральнойлинии плиты;


191

Расчётная длина и ширина эпюр отпора основания на торце

плиты и на углу с обратным выгибом LxT и Ly

T находятся по сле-дующим формулам:

L = 0, 7L ,xТ

xЦ

L = 0, 7L ,yТ

yЦ

где LxЦ — расчётная длина эпюр отпора основания в цен-



тральной части плиты.

Коэффициенты влияния размеров штампа Ga и Gb находятсяпо следующим формулам:

G = 1 1, 136 ,aa

L xЦ

−−

G = 1, 136 ,bb

LyЦ

где a — полудлина отпечатка колеса, отнесённая к ней-тральной линии плиты;



b — полуширина отпечатка колеса, отнесённая к нейтральнойлинии плиты;


тральной части плиты.


5.5. Расчёт сдвигоустойчивостиоснованияПри обустройстве покрытия дорожной одежды из сборных плит необ-ходимо учитывать сдвигоустойчивость основания. Критерием устой-чивости основания можно считать его устойчивость по сдвигуи отсутствие недопустимых деформаций под торцами плит к концурасчётного срока службы.

193

5.5.1. Произведение расчётаЧтобы обеспечить конструкцию дорожной одежды, содержащуюплиты сборных покрытий, устойчивой по критерию сдви-гоустойчивости основания при динамической нагрузке, произведитеследующий расчёт:

1. Установите критерий расчёта, нажав кнопку Главная >Расчёт > Сдвигоустойчивость.

2. В инспекторе объектов на вкладке Свойства проекта задайтепараметры:


Для расчёта расстояния между колёсами задайте нужноезначение в поле Расстояние между спаренными колё-сами.

3. Выделите вариант дорожной одежды в области формированияконструкции и в инспекторе объектов на вкладке Свойстваварианта задайте следующие параметры:

В поле Наличие штыревых соединений в поперечныхшвах определите, имеет ли конструкция штыревые соеди-нения. В зависимости от этой опции задаётся коэф-фициент m ст при расчёте сдвигоустойчивости основания.При наличии штырей (опция включена) m ст = 0,7, при ихотсутствии (опция отключена) mст = 1,0.

В поле Коэффициент Пуассона основания задайте коэф-фициент Пуассона основания μ 0 для расчёта упругойхарактеристики плиты.


4. В параметрах бетонной плиты покрытия определите такиепараметры, как:




Вес плиты укажите в поле Вес.

Установка опции Преднапряжённая плита влияетна определение изгибающего момента от монтажныхнагрузок.


Задайте толщину слоя в поле Толщина.

5. Для всех остальных слоёв конструкции определите модульупругости материала и толщину слоя.

6. В инспекторе объектов на вкладке Свойства грунта опре-делите следующие параметры:

В поле Плотность задайте удельный вес грунта земляногополотна.

В поле Сцепление cn задайте удельное сцепление грунта.

195

5.5.2. Результаты расчётаРезультаты расчёта конструкции по критерию сдвигоустойчивостиоснования, подстилающего плиты сборных покрытий, отображаютсяв области формирования конструкции в столбце Сдвиг и на вкладкеСвойства варианта в группе Результаты расчёта на сдви-гоустойчивость.

В области формирования конструкции дорожной одежды в столбцеСдвиг для слабосвязных слоёв и грунта земляного полотна отоб-ражается значение модуля упругости и запас прочности в про-центном соотношении, иллюстрирующий расчёт насдвигоустойчивость. В слое основания, подстилающего покрытиеиз сборных бетонных плит, отображается модуль упругости при рас-чёте на сдвигоустойчивость (динамическая нагрузка) и запас проч-ности слоя в мегапаскалях, иллюстрирующий результат расчётаоснования на сдвигоустойчивость в соответствии с методическимирекомендациями по проектированию жёстких дорожных одежд.

Запас прочности слоя основания рассчитывается по формуле:

Запас = Q − Q ,доп расч

где Qдоп — максимально допустимое давление на основание;

Qрасч — расчётное давление на основание.


Расчётное давление для плит длиной более 15h определяется фор-мулой:

Q = ,расч

27, 4Q × m

L × L

p СТ

xТ

yТ

где Qp — номинальная динамическая нагрузка от колеса на покры-тие (см. «Методические рекомендации по проектированию жёсткихдорожных одежд», П. 2.3., Qp = Qдп);

LxT и Ly

T — расчётная длина и ширина эпюр отпора основания;

mст — коэффициент, учитывающий влияние стыковых соединений ирассчитывающийся в соответствии с заданной опцией варианта вполе Наличие штыревых соединений в поперечных швах. Еслиопция установлена, то коэффициент mст = 0,7, в противном случаеmст = 1,0.

Для плит длиной от 8h до 15h расчётное давление можно вычислитьпо формуле:

Q = 10 × + + ,расч

Q + Q ′

4A × B

3Q× (A − a)

4A × B

3Q× (B − b)

4A × B

p

2 2

где Qp — номинальная динамическая нагрузка от колеса на покры-тие (см. «Методические рекомендации по проектированию жёсткихдорожных одежд», П. 2.3., Qp = Qдп);

Q' — вес плиты, задаваемый в параметрах бетонной плиты в полеВес;

A и B — полудлина и полуширина плиты;

a и b — полудлина и полуширина отпечатка колеса, отнесённыек нейтральной линии плиты.

Допустимое давление на основание рассчитываемое по формуле:

( ( ) )Q = × n A × L γ + n A × h + h + h × γ + n A c ,допm

100K j 1 yТ

ГР q 2 о вс ГР c 3 nн

где m — коэффициент, учитывающий условия работы;

197

КН — коэффициент надёжности, равный 1,1;

nj, nq, nc — коэффициенты, учитывающие размеры площадки нагру-жения;

A1, A2, A3 — безразмерные коэффициенты, зависящие от угла вну-треннего трения, задаваемого в параметрах грунта земляногополотна в поле Угол внутреннего трения φ;

LyT — расчётная ширина эпюр отпора основания;

γГР — удельный вес грунта, задаваемый в параметрах грунта зем-ляного полотна в поле Плотность;

h , h о — определяются в соответствии с методическими реко-мендациями по проектированию жёстких дорожных одежд;

hВС — толщина выравнивающего слоя;

c n — удельное сцепление грунта основания, задаваемое в пара-метрах грунта земляного полотна в поле Сцепление cn.

Коэффициенты, учитывающие размеры площадки нагружения,можно вычислить следующим образом:

n = 1 ,j

0, 25L

L

yТ

xТ

−−

n = 1 + ,q

1, 5L

L

yТ

xТ

n = 1 + ,c

0, 3L

L

yТ

xТ

Если значение запаса прочности больше нуля, т.е. параметрыконструкции удовлетворяют критерию расчёта, то в соот-ветствующих слоях отображается значок , в противном случае —значок .


В инспекторе объектов в свойствах варианта отображается допол-нительная группа Результаты расчёта на сдвигоустойчивость .В ней для каждого слоя, участвующего в расчёте, приведён болееподробный отчёт о расчётных параметрах.

199

5.6. Расчёт на морозоустойчивостьРасчёт конструкций дорожной одежды жёсткого типа на моро-зоустойчивость выполняется в соответствии с ОДН 218.046– 01по двум алгоритмам: общий алгоритм и алгоритм с учётом моро-зозащитного слоя. Если конструкция дорожной одежды имеетжёсткое покрытие, то допустимая величина пучения грунта при-нимается из следующих условий:

Для цементобетонных покрытий при эксплуатации по первойрасчётной схеме и для сборных покрытий из железобетонныхненапряжённых плит длиной более 25h lдоп = 3 см.

Для цементобетонных покрытий при эксплуатации по второйрасчётной схеме и для сборных покрытий из железобетонныхненапряжённых плит длиной менее 25h, а также для сочленён-ных и предварительно напряжённых плит допустимаявеличина пучения грунта lдоп зависит от наличия штыревыхсоединений.

При отсутствии в поперечных швах стыков lдоп = 4 см.

При наличии в поперечных швах стыков lдоп = 6 см.


ВыводыСистема IndorPavement позволяет рассчитать жёсткие конструкции,содержащие монолитный цементобетон или плиты сборные желе-зобетонные, по различным критериям, позволяя тем самым пред-сказать поведение дорожной одежды в реальных условияхи проанализировать возможность безотказной работы в уста-новленный срок.

Для быстрой оценки проектного решения в области формированияконструкции имеются специальные визуальные элементы. Слой,содержащий «жёсткий материал», для наглядности выделен особымцветом. Помимо визуальной оценки, IndorPavement позволяет сфор-мировать полную отчётную документацию.

201

Контрольные вопросы1. Какие конструкции считаются жёсткими?

2. Каким образом в области формирования конструкции выде-ляются слои, содержащие материалы конструктивных слоёвжёстких дорожных одежд (цементобетон, плиты сборные желе-зобетонные)?

3. Согласно какому документу производится расчёт конструкциина морозоустойчивость? Если конструкция дорожной одеждыимеет жёсткое покрытие, то какова допустимая величина пуче-ния грунта?

4. Каким образом можно задать схему расчёта монолитногоцементобетонного покрытия в системе IndorPavement?

5. Возможен ли расчёт жёсткой дорожной одежды на прочностьпо критерию упругого прогиба, если конструкция содержитв качестве основания монолитный цементобетон, а в качествепокрытия — набор асфальтобетонных слоёв?

6. Каким образом можно поместить асфальтобетонный слойвыше цементобетонного покрытия, нарушив тем самым усло-вия возрастания модулей упругости слоёв от грунта земляногополотна к слоям покрытия?


Технико-экономическийанализ результатовПроектирование конструкции дорожной одежды достаточнотрудоёмкий процесс, ведь необходимо подобрать и недорогиематериалы, чтобы снизить общую стоимость конструкции,и обеспечить её долговечность и прочность. Как правило,проектировщики сталкиваются с одной и той же проблемой:если конструкция дорожной одежды удовлетворяет всем кри-териям прочности, то стоимость использованных материаловдостаточно высока, и наборот — при использовании дешёвыхматериалов конструкция непрочна, а значит и недолговечна.Чтобы облегчить задачу поиска той самой «золотой середины»,система IndorPavement предлагает следующие возможности:оптимизацию конструкции по толщинам слоёв для выявлениянаиболее перспективного варианта (например, самогодешёвого или самого прочного) и разработку сразу несколькихконструкций в рамках одного проекта, что позволяет наглядносравнивать различные конструктивные решения.

Глава 6

6.1. Работа с несколькимивариантами конструкцийДля технико-экономической оценки конструкции дорожной одеждызачастую создают альтернативные варианты. В системеIndorPavement оцениваемая конструкция дорожной одежды и всееё альтернативные варианты могут располагаться в одном проекте.Каждый вариант может иметь любое количество конструктивныхслоёв.

Команды для работы с вариантами конструкции доступны в группеКонструкция > Варианты.

204 Глава 6│Технико-экономический анализ результатов

6.1.1. Активный вариантОдин из вариантов конструкции является активным, что отоб-ражается рядом с его названием в скобках. В каждый момент вре-мени активным может быть только один вариант конструкции,с которым можно совершать различные операции (копирование, уда-ление, перемещение). Параметры активного варианта отображаютсяв инспекторе объектов на вкладке Свойства варианта и пред-ставляют собой общие параметры варианта и информацию о расчётеконструкции дорожной одежды по заданным критериям.

Чтобы сделать вариант активным, щёлкните мышью на его названиив области формирования конструкции дорожной одежды.

205

6.1.2. Слои вариантаВ области формирования конструкции дорожной одежды конструк-тивные слои располагаются в секции варианта. Если в данныймомент вариант конструкции не используется, то его вложенныеслои можно скрыть, нажав кнопку . Для обратной операциинажмите кнопку .

ЗамечаниеГрунт земляного полотна представляет собой отдельный слой,не принадлежащий конкретному варианту, а относящийсяко всему проекту дорожной одежды.


6.1.3. Параметры вариантаПри выделении варианта в области формирования конструкциидорожной одежды его параметры отображаются в инспекторе объек-тов на вкладке Свойства варианта.

В группе Общие параметры варианта конструкции дорожной оде-жды отображается название варианта.

Группа Параметры для расчёта жёстких дорожных одежд объеди-няет параметры, влияющие на расчётные характеристики конструк-ции жёсткой дорожной одежды. Вы можете задать различныепараметры для разных вариантов конструкций с целью технико-эко-номического анализа. Если конструкция не содержит материаловжёстких дорожных одежд, то данная группа недоступна.

Если конструкция дорожной одежды содержит монолитныйцементобетон в качестве покрытия, то в поле Схема расчётамонолитных цементобетонных покрытий можно задатьпервую или вторую схему расчёта.

При выборе первой схемы доступны следующие параметры:

Для учёта в проектируемой конструкции штыревых соеди-нений в поперечных швах установите опцию Наличиештыревых соединений в поперечных швах.

Коэффициент Пуассона для расчёта упругой харак-теристики основания можно задать в поле КоэффициентПуассона основания.

207

Если установлена вторая расчётная схема, то доступны сле-дующие параметры:

При эксплуатации грунты могут сжиматься под дей-ствием прикладываемых нагрузок, в результате чегоконструкция опускается на определённую величину, чтоможет повлечь различные деформации. Ожидаемую про-садку основания можно задать в поле Ожидаемая про-садка основания.

Если конструкция дорожной одежды содержит монолитныйцементобетон в качестве слоя основания асфальтобетонногопокрытия, то доступен параметр:

Сцепление между слоем асфальтобетона и цементобетонадля определения допустимой толщины асфальто-бетонного покрытия задаётся в поле Сцепление междуслоем асфальтобетона и цементобетона.

Если конструкция дорожной одежды содержит в качествепокрытия сборные плиты, то доступны параметры, как и в слу-чае цементобетонного покрытия, за исключением схемы рас-чёта.

При расчёте конструкции дорожной одежды на моро-зоустойчивость в свойствах варианта появляется допол-нительная группа Параметры расчёта наморозоустойчивость. Данная группа содержит вычисляемыезначения коэффициенты КУГВ и уровня грунтовых вод от низадорожной одежды.


Если для дорожной одежды производится расчёт толщины дре-нирующего слоя, то в свойствах варианта доступна допол-нительная группа параметров Параметры расчётадренирующего слоя . В данной группе можно определитьдлину пути фильтрации одним из двух способов: авто-матически с использованием данных проекта (ширина проез-жей части, заложение откоса и пр.) или вручную, задав нужноезначение с клавиатуры.

В группе Результаты расчёта варианта конструкции дорож-ной одежды отображаются расчётные параметры уста-новленных критериев расчёта и расчётная цена варианта.Если конструкция не удовлетворяет критерию расчёта,то запас, иллюстрирующий результат расчёта, подсвечиваетсякрасным.

209

6.1.4. Создание варианта и операции с нимЧтобы добавить пустой вариант конструкции дорожной одежды,не содержащий конструктивных слоёв, нажмите кнопкуКонструкция > Варианты > Добавить вариант. Новый вариантстановится активным.

Копирование варианта

Чтобы создать копию варианта конструкции дорожной одежды, выде-лите его в области формирования конструкции и нажмите кнопкуКонструкция > Варианты > Копировать вариант.

Переименование варианта

При создании варианту назначается название типа Вариант № .Чтобы его изменить, введите нужный текст на вкладке Свойстваварианта в поле Название. Также можно изменить название в обла-сти формирования конструкции, дважды последовательно щёлкнувмышью на активном варианте.

Перемещение варианта

Вариант дорожной одежды можно перемещать в области фор-мирования конструкции дорожной одежды. Так, например, наиболееперспективные варианты можно разместить выше по списку,а менее перспективные варианты — ниже по списку. Чтобы пере-местить активный вариант на одну позицию выше, нажмите кнопкуКонструкция > Варианты > Выше . Аналогично можно пере-местить активный вариант конструкции дорожной одежды ниже,


нажав кнопку Ниже.

ЗамечаниеПорядок расположения вариантов в отчётной документации(в чертеже, кратком отчёте и расшифровке расчёта) соот-ветствует порядку расположения вариантов в области фор-мирования конструкции дорожной одежды.

Удаление варианта

Для удаления варианта дорожной одежды выделите его в областиформирования конструкции и нажмите кнопку Конструкция >Варианты > Удалить.

211

6.2. Мастер создания конструкцийПри разработке конструкции дорожной одежды проектировщикрешает множество задач: подбор имеющихся в наличии или недо-рогостоящих материалов, расчёт конструкции на прочность по раз-личным критериям и др. Но на первом этапе при определенииколичества слоёв и их материалов важно учитывать физико-меха-нические особенности материала слоя, определяющие его конструк-тивную пригодность. Чтобы облегчить эту задачу, в системеIndorPavement предусмотрен мастер создания конструкций. Доста-точно ввести небольшой набор параметров и система предложитшаблоны конструктивных решений с допустимыми материалами.Таким образом, проектировщик уже застрахован от конструктивныхошибок. В дальнейшем любой шаблон можно добавить в проекти доработать, рассчитать по необходимым критериям или опти-мизировать по толщинам слоёв.

Мастер создания конструкций основан на нескольких альбомах типо-вых решений. Чтобы начать проектирование конструкции, выберитенужный альбом: Главная > Методики > Типовые решения.

Рассмотрим работу с мастером создания конструкции на примередвух альбомов серии 3.503.


6.2.1. Обзор окна мастера созданияконструкцийОкно мастера создания конструкций состоит из следующих эле-ментов:

Область ввода исходных данных . Располагается в верхнейчасти окна (секция Общие параметры проекта) и содержитпараметры, необходимые для поиска допустимых вариантовконструкций дорожной одежды в альбоме типовых решений.

Список возможных вариантов. Располагается ниже областиввода исходных данных (секция Стандартные вариантыдорожной одежды) и представляет собой список найденныхконструктивных решений. Если исходные данные не заданы,то список пуст.

Список доступных материалов . Появляется при заданииматериала слоя или грунта и располагается в правой частиокна. Содержит список доступных материалов с учётом введён-ных исходных данных.

Область предварительного просмотра чертежа . Занимаетнижнюю часть окна и содержит чертёж выделенного варианта.

213

6.2.2. Ввод исходных данныхДля поиска подходящих шаблонов конструкций в альбоме типовыхрешений необходимо ввести исходные данные в секции Общие пара-метры проекта.

Задайте техническую категорию дороги в поле Техническаякатегория дороги . В соответствии со стандартной клас-сификацией она может быть Iа, Iб, Iв, II, III, IV или V.

В поле Тип дорожной одежды задайте тип покрытия дорож-ной одежды: Капитальный, Облегчённый или Переходный.Для дорог I категории тип дорожной одежды всегда являетсякапитальным и это поле недоступно. От выбранного типадорожной одежды напрямую зависит тип используемых мате-риалов покрытия. Например, для дорог I категории реко-мендуется использовать в качестве покрытия горячиеасфальтобетонные смеси.

Климатическую зону и подзону выберите в поле Дорожно-кли-матическая зона. Расположение дорожно-климатических зонопределено климатическими характеристиками и отображенона карте, которую можно просмотреть, нажав кнопку Карта…

В окне просмотра карты можно отображать различную инфор-мацию о расположении дорожно-климатических зон (кнопкаДорожно- климатические зоны ), изолиний тер-мосопротивления грунта (кнопка Термогруппы ), районовмноголетней мерзлоты (кнопка Многолетняя мерзлота )и районов по числу расчётных дней в году (кнопка Районыпо Трдг). Чтобы отобразить или скрыть характеристики районана карте, нажмите соответствующую кнопку. При необ-ходимости можно включить сразу несколько кнопок.


Задайте превалирующий тип увлажнения (Схема 1 (атмо-сферные осадки) , Схема 2 (поверхностные воды) илиСхема 3 (грунтовые воды)) в поле Схема увлажнения.

Выберите в поле Расчётных автомобилей группы «А»из списка приближённое значение количества автомобилей,проходящих в сутки по одной полосе.

В поле Грунт земляного полотна задайте нужный грунт. Приполучении полем фокуса в правой части окна появляется спи-сок доступных грунтов. Для назначения материала в качествегрунта щёлкните на нём мышью в списке. В результате в полеотобразится название назначенного грунта, группа, к которойон относится в альбоме типовых решений, и способ его отоб-ражения в чертеже.

215

6.2.3. Формирование конструкциии добавление её в проектПосле задания исходных данных в секции Стандартные вариантыдорожной одежды появляются шаблоны конструкций дорожной оде-жды из альбома типовых решений. Альбом включает в себя конструк-ции жёсткого и нежёсткого типов (см. [18 раздел «Каталог дорожныходежд нежёсткого типа»]). Каждый шаблон конструкции вынесенв отдельную секцию с названием шаблона из альбома типовых реше-ний. Конструкции, с которыми работа в данный момент не ведётся,можно скрыть, нажав кнопку , расположенную слева от названияварианта. Для обратной операции нажмите кнопку .

Каждый шаблон конструкции дорожной одежды представленв табличном виде. Строками обозначены слои конструкции, столбцысодержат информацию о типе слоя, который характеризует рас-положение слоя в конструкции, отображении в чертеже, толщинеи материале слоя.

Сформированные шаблоны конструкций содержат определённоеколичество слоёв с заданным типом и толщинами. Эти данные невоз-можно изменить. Материалы слоёв не заданы (поля подсвечены крас-ным цветом), но для каждого слоя определён список допустимыхматериалов. Чтобы задать материал, выделите нужный слойи в появившемся справа списке допустимых материалов щёлкнитена нужном материале.


Наиболее перспективные варианты можно добавить в проект длядальнейшего редактирования, оптимизации или расчёта по каким-либо критериям. По умолчанию конструкции не добавляютсяв проект. Чтобы добавить нужные варианты конструкции дорожнойодежды в проект, установите флаг рядом с их названиямии нажмите кнопку Создать.

Для выделения всех вариантов или снятия выделения можно восполь-зоваться кнопками Выделить все варианты и Снять выделение,расположенные в поле Стандартные варианты дорожной одежды.

217

6.3. Оптимизация конструкциидорожной одеждыВ системе IndorPavement реализована возможность автоматическогоподбора оптимальных толщин слоёв конструкции дорожной одежды.Для этого необходимо задать параметры поиска (диапазон толщини шаг перебора), и система отобразит всевозможные варианты тол-щин слоёв конструкции, которые можно отсортировать по одномуиз доступных критериев (цена, модуль упругости и др.) и выбратьиз них наилучшие для дальнейшей работы.


6.3.1. Настройка параметров поискавариантовПеред тем как оптимизировать конструкцию по толщинам слоёв, длякаждого слоя нужно задать параметры, ограничивающие областьпоиска вариантов конструкции дорожной одежды. Они рас-полагаются в инспекторе объектов на вкладке Свойства слояв группе Параметры поиска вариантов толщин.

Чтобы определить диапазон толщин слоя, участвующих в опти-мизации, введите нужные значения в полях Минимум и Максимум.

ЗамечаниеЗначение в поле Минимум не может быть меньше, чем зна-чение, заданное в поле Минимальная толщина слоя для дан-ного материала, а значение в поле Максимум не можетпревышать значение, заданное в поле Максимальная толщинаслоя . Таким образом, значения, заданные в этих полях опре-деляют диапазон, ограничивающий возможные значения тол-щин слоя.

Шаг перебора задаётся в поле Шаг перебора. В соответствии с этимзначением определяются рассматриваемые толщины слоя, причёмтаким образом, чтобы текущий вариант толщины слоя присутствовалв оптимизации. Например, если минимальная толщина слоя равна5 см, максимальная — 30 см, шаг перебора равен 5, а текущая тол-щина слоя — 8 см, то будут рассмотрены следующие варианты: 8,13,…, 23, 28 см.

Просмотреть, какие варианты толщин будут участвовать в опти-мизации, можно в поле Варианты толщин. Значение толщины теку-щего слоя выделено отдельным стилем.

219

Помимо этого, возможен поиск вариантов конструкции без учёта ука-занных слоёв. Для этого установите опцию Вариант без этого слоядля тех слоёв, которые не будут участвовать в поиске.

ЗамечаниеЕсли в дорожной одежде присутствуют геосинтетические мате-риалы, то их также можно учесть при оптимизации. Для каждойгеосинтетической прослойки в параметрах слоя предусмореноотдельное поле для задания стоимости геосинтетического мате-риала. При необходимости значения в полях Минимальная тол-щина слоя и Максимальная толщина слоя можно изменить.


6.3.2. Просмотр и выбор вариантовПосле того как настройка параметров завершена, запустите процесспоиска вариантов толщин слоёв конструкции, нажав кнопкуКонструкция > Слои > Оптимизация толщин или клавишу F5.

Откроется окно просмотра допустимых вариантов толщин конструк-ции. Рассмотрим элементы, из которых оно состоит.

Список вариантов конструкции. Занимает верхнюю частьокна и содержит список допустимых вариантов конструкциидорожной одежды при оптимизации по толщинам слоёв, пред-ставленный в табличном виде. Строками являются вариантыконструкции, а столбцы содержат информацию о суммарнойтолщине конструктивных слоёв, толщине каждого слоя, ценеи результатах расчёта (запас прочности) по выбранным кри-териям.

Область предварительного просмотра чертежа варианта .Располагается в нижней части окна и содержит чертёж

221

выделенного варианта конструкции, представленный рас-чётной и конструктивной схемами. С помощью чертежа можнобыстро оценить параметры варианта, полученныев результате расчёта по выбранным критериям. Такимобразом, можно визуально оценить вариант, даже не добавляяего в проект.

Выводимая информация

№, исходный вариант. В этом столбце отображается поряд-ковый номер сформированного варианта конструкции дорож-ной одежды. Если текущий вариант соответствует всемкритерям расчёта, то он также присутствует в списке вари-антов оптимизации и выделен отличным стилем, если теку-щий вариант не удовлетворяет хотя бы одному критериюрасчёта, то он не отображается в данном списке.

Если в проекте сформировано несколько вариантов конструк-ций дорожной одежды, то при оптимизации по толщине слоёвоптимизируются все варианты. В столбце №, исходный вари-ант в скобках будет указано название исходного варианта.

Толщина. В этом столбце отображается суммарное значениетолщин конструктивных слоёв, участвующих в оптимизации.


Толщины слоёв . Этот столбец содержит список толщинконструктивных слоёв. Первое значение соответствует верх-нему слою покрытия, нижнее — слою основания. Значенияпредставлены в сантиметрах.

Цена. В этом столбце отображается общая цена конструкции,рассчитываемая как произведение цены слоя на его толщину,просуммированная по всем слоям конструкции. Единица изме-рения задаётся в свойствах проекта в поле Единица сто-имости конструкции.

Модуль . В этом столбце отображается значение поверх-ностного модуля упругости, рассчитанное для верхнего слояпокрытия конструкции дорожной одежды с учётом всех ниже-лежащих слоёв. Для конструкций жёстких дорожных одеждданный параметр не актуален и не отображается. В случаеоптимизации нескольких вариантов, один из которых фор-мирует конструкцию жёсткой дорожной одежды, а другой —нежёсткой, поле подсвечивается серым цветом, если данныене актуальны.

Прогиб . Этот столбец содержит значение запаса прочностиконструкции при расчёте по критерию упругого прогиба, иллю-стрирующее результат этого расчёта в процентном

223

соотношении. Для конструкций жёстких дорожных одежд дан-ный параметр, как и поверхностный модуль упругости, неактуален.

Сдвиг . Этот столбец содержит значение запаса прочностиконструкции при расчёте по критерию сдвигоустойчивости(динамическая нагрузка), иллюстрирующее результат этогорасчёта в процентном соотношении. Если расчёт на сдви-гоустойчивость проводится для нескольких слоёв, в том числедля грунта земляного полотна, то в столбце будет обозначенминимальный запас прочности из рассчитанных.

Изгиб . В этом столбце отображается значение запаса проч-ности конструкции при расчёте на сопротивление уста-лостному разрушению от растяжения при изгибе,иллюстрирующее результат этого расчёта в процентном соот-ношении. При оптимизации конструкции жёсткой дорожнойодежды с монолитным цементобетоном в столбце Изгиб отоб-ражается запас прочности цементобетонного слоя в сан-тиметрах.

Стат. нагрузка. Этот столбец аналогичен столбцу Сдвиг. Раз-ница заключается в том, что конструкция рассчитываетсяпо критерию сдвигоустойчивости при статической нагрузке.

Мороз. В этом столбце отображается запас морозозащитногослоя. Если морозозащитный слой не задан и конструкцияв целом проверяется на морозоустойчивость, то в столбцебудет отображаться значение ноль.

Дренаж. В этом столбце отображается запас дренирующегослоя.

Сортировка вариантов

При оптимизации конструкции дорожной одежды список допу-стимых вариантов упорядочен по возрастанию цены. Список вари-антов можно отсортировать по любому другому столбцу, нажавна его заголовке.


При упорядочивании по столбцам №, исходный вариант, Толщина,Толщины слоёв , Цена варианты конструкции отображаютсяв порядке возрастания значений, по всем остальным столбцам(Модуль, Прогиб, Сдвиг, Изгиб, Стат. нагрузка, Мороз, Дренаж) —в порядке убывания значений.

ЗамечаниеПри оптимизации одновременно жёстких и нежёстких дорож-ных одежд сортировка по столбцам Модуль и Прогиб работаетневерно вследствие некорректного вычисления модуля упру-гости, основанного на методике расчёта жёстких дорожныходежд.

Использование фильтров

В верхней части окна просмотра результатов оптимизации отоб-ражаются фильтры поиска. С их помощью возможно задать кри-терии поиска и тем самым уменьшить количество подходящихвариантов конструкции. Например, можно задать максимально допу-стимую толщину всей конструкции и минимально допустимыйповерхностный модуль упругости, определяющий прочность дорож-ной одежды.

Добавление вариантов в проект

Наиболее перспективные варианты конструкции дорожной одеждыможно добавить в проект, установив для них в столбце№, исходный вариант флаг и нажав кнопку Выбрать.

225

ВыводыПоиск оптимального конструктивного решения предполагаетрассмотрение нескольких вариантов конструкции. В проектеIndorPavement возможно сформировать несколько вариантовконструкции для дальнейшего анализа и оценки. По каждому вари-анту система формирует полную отчётную документацию.

Для автоматизированного поиска оптимального решения можновоспользоваться мастером оптимизации. Он позволяет найти нужноерешение по заданным критериям поиска, что избавляет инженера отдлительного процесса перебора различных конструкций и их повтор-ного расчёта.

При необходимости инженер может воспользоваться мастером созда-ния конструкций, включающего готовые альбомы типовых решений.С его помощью можно создать качественный проект, проверенныймноголетним опытом. Также данный типовой проект может статьвариантом для сравнения в рамках одного проектного решения.


Контрольные вопросы1. Возможно ли запроектировать в рамках одного проекта

IndorPavement вариант жёсткой конструкции дорожной оде-жды и нежёсткой?

2. Какие параметры необходимо задать для сравнения двух вари-антов конструкции дорожной одежды по стоимости?

3. Каким образом можно добавить типовое решение в проектIndorPavement для детальной проработки?

4. Каким образом можно запустить процесс поиска вариантовконструкций дорожной одежды по заданным критериям(диапазон толщин, стоимость, единицы измерения сто-имости)? Перечислите все варианты.

5. Какую отчётную информацию выдаёт система IndorPavementпри наличии нескольких вариантов в одном проекте для ихсравнения?

6. Что произойдёт, если запустить процесс оптимизации длядорожной одежды, имеющей отрицательные запасыпо какому-либо критерию расчёта?

227

Работас библиотекойматериаловВсе материалы, доступные для добавления в конструкцию, хра-нятся в библиотеке материалов. В комплект поставки системыIndorPavement включены все материалы, регламентированныеОДН 218.046–01, Методическими рекомендациями по проек-тированию жёстких дорожных одежд, ОДН 218.1.052– 2002,материалы из альбомов типовых строительных конструкций,геосинтетические материалы, обозначенные в рекомендацияхпо применению, а также материалы от известных произ-водителей. Помимо этого, можно дополнить библиотекуновыми материалами, создав их «с нуля» или на основе ужесуществующих.

Глава 7

7.1. Обзор окна библиотекиматериаловЧтобы открыть библиотеку материалов, нажмите кнопку Главная >Данные > Библиотека материалов или воспользуйтесь кла-вишей F7.

Окно библиотеки материалов состоит из следующих элементов:

Панель инструментов . Располагается в верхней части окна.На панели инструментов сгруппированы кнопки для работыс деревом групп материалов, со списком материалов, а такжекнопки отмены и возврата действий и сохранения библиотекиматериалов.

Дерево групп материалов . Занимает левую область диа-логового окна и содержит группы материалов дорожныходежд.

230 Глава 7│Работа с библиотекой материалов

Список материалов группы . Располагается в центральнойчасти окна и отображает материалы выбранной группы.

Инспектор объектов . Занимает правую область диалоговогоокна и содержит параметры выбранного материала. Для раз-личных типов материалов параметры могут быть различны.

231

7.2. Работа с группами материаловДерево групп материалов разделено на шесть секций: Материалыконструктивных слоёв нежёстких дорожных одежд, Материалыконструктивных слоёв жёстких дорожных одежд , Ге-осинтетические упрочняющие материалы, Геосинтетические дре-нирующие материалы , Пространственные геосинтетическиематериалы и Материалы земляного полотна (аналогично вкладкеМатериалы в инспекторе объектов главного окна). Иерархия внутриэтих групп не является стандартизованной, а отражает лишь ло-гическое разделение материалов.

Просмотр подгрупп

Рядом с теми группами, у которых есть подгруппы, располагаетсязначок . Щёлкните на нём, чтобы раскрыть доступные подгруппы,или воспользуйтесь клавишей управления курсором Стрелкавправо. Значок изменит свой внешний вид на . Таким образом,если в данный момент не ведётся работа с материалами группы,то её можно скрыть.


Создание группы

Для добавления новой группы материалов выделите группу, в кото-рую следует добавить новую подгруппу, и нажмите кнопку Доба-вить группу на панели инструментов. Добавлять группы (илиподгруппы) можно в одну из секций (Материалы конструктивныхслоёв нежёстких дорожных одежд, Материалы конструктивныхслоёв жёстких дорожных одежд, Материалы земляного полотна,Геосинтетические упрочняющие материалы , Геосинтетическиедренирующие материалы, Пространственные геосинтетическиематериалы) или в любую другую группу или подгруппу иерархии.

Переименование группы

При создании группе назначается название Группа материалов .Чтобы его изменить, щёлкните мышью на выделенной группе илинажмите клавишу F2 и задайте другое название. Для сохраненияввода нажмите клавишу Enter.

Перемещение группы

Чтобы изменять положение выделенной подгруппы внутри группыматериалов (перемещать выше или ниже по списку), реализованыспециальные команды. Для перемещения выделенной группы нижепо списку нажмите кнопку Переместить группу на позициювниз, для перемещения выше — кнопку Переместить группу напозицию вверх.

233

Удаление группы

Чтобы удалить группу материалов, выделите её в дереве групп мате-риалов и нажмите на панели инструментов кнопку Удалитьгруппу — появится окно подтверждения. Кнопка Да подтверждаетудаление группы материалов, кнопка Нет отменяет операцию.

Контекстное меню

При нажатии правой кнопки мыши на любом элементе в деревегрупп материалов открывается контекстное меню с командами,дублирующими кнопки панели инструментов.


7.3. Работа с материаламиСписок материалов выделенной группы отображается в центральнойчасти окна. Материалы представлены в табличном виде, что поз-воляет быстро оценить материал по таким важным критериям, кактип материала, его плотность, поверхностный модуль упругости.Для геосинтетических материалов отображается информация толькоо типе материала.

При выделении материала в этом списке его свойства отображаютсяв инспекторе объектов справа. Они аналогичны свойствам мате-риала в инспекторе объектов главного окна, но если внести изме-нения, то они будут применимы ко всем создаваемым материаламэтого типа.

235

Создание материала

Чтобы создать новый материал, выберите группу и нажмите кнопкуДобавить материал на панели инструментов. Можно добавить

материал с заранее определённым типом, нажав на стрелку рядомс кнопкой и выбрав нужный тип материала в списке.

Копирование материала

Чтобы создать новый материал с параметрами уже существующего,выделите исходный материал и нажмите кнопку Копироватьматериал на панели инструментов.

Перемещение материала

Для перемещения материала внутри группы предназначены кнопкиПереместить материал на позицию вверх и Переместить

материал на позицию вниз на панели инструментов.

Удаление материала

Чтобы удалить выделенный материал, нажмите кнопку Удалитьматериал.

Сохранение материалов в библиотеке

Чтобы сохранить изменения в библиотеке материалов, нажмитекнопку Сохранить изменения на панели инструментов.


7.4. Редактирование параметровматериаловКонструктивные слои дорожной одежды, геосинтетические про-слойки и грунт земляного полотна определяются материалами, обла-дающими различными прочностными и структурнымихарактеристиками. Чтобы определить, что материал обладает темиили иными характеристиками, необходимо задать ряд параметров.При этом для каждого материала не имеет смысла задавать весьперечень параметров в силу их различной структуры, а значит и раз-личного применения. Например, для асфальтобетонов — мате-риалов, имеющих прочные связи между компонентами, —бессмысленно задавать коэффициент фильтрации, т.к. данный мате-риал не может быть использован в качестве дренирующего,в отличие от песка — материала со слабыми связями между компо-нентами. По этой причине все материалы разделены на логическиетипы и редактирование параметров материала напрямую зависит отего типа.

237

7.4.1. Иерархия представления материаловКаждый материал имеет определённый тип. Материал конструк-тивного слоя нежёсткой дорожной одежды может иметь один из сле-дующих типов: Общий материал, Монолитный материал,Асфальтобетон , Слабосвязный материал или Дополнительныйслой основания . Грунт земляного полотна также разделяетсяна типы: Грунт , Песок , Супесь , Суглинок или Глина. Материалконструктивного слоя жёсткой дорожной одежды может иметь одиниз типов: Монолитный цементобетон или Бетонные плиты длясборных покрытий. Геосинтетический материал может иметь одиниз типов: Упрочняющий материал или Дренирующий материал .Ниже представлена схема, отображающая зависимость параметровматериалов конструктивных слоёв нежёстких дорожных одеждот его типа.

Для упрощения понимая типы материалов имеют иерархическуюструктуру. Материалы, расположенные ниже в иерархии, наследуютпараметры материалов, расположенных выше (предков), а такжеимеют собственные уникальные параметры. Например, всеасфальтобетоны характеризуются параметрами монолитных мате-риалов, а также имеют собственные параметры.

На схемах, объясняющих зависимость типов материалов конструк-тивных слоёв и грунтов, показана иерархия типов материаловна примере групп параметров.

Типы материалов жёстких дорожных одежд, как и геосинтетическихматериалов, представляют собой независимые типы. Рассмотримхарактерные параметры каждого типа материала в следующихподразделах.


7.4.2. Общий материалПараметры, относящиеся к общему материалу, доступны для всехдругих типов материалов. Рассмотрим характерные параметрыобщего материала:

Краткое название материала для работы с деревом мате-риалов в проекте задаётся в поле Название в дереве. Это крат-кое название участвует в формировании полного названияматериала.

Полное название объединяет в себе краткое название мате-риала и названия всех групп иерархии, к которым относитсяматериал. При необходимости полное название можно изме-нить.

Чтобы добавить после текущего материала разделительв группе, установите опцию Добавить разделитель в меню .Он будет отображаться в библиотеке материалов, на вкладкеМатериалы в инспекторе объектов и в меню добавления мате-риала. С помощью разделителей вы можете разбить списокматериалов на визуальные группы по своему усмотрению, чтопоможет лучше ориентироваться при большом количествематериалов. В свойствах материала текущей конструкции


данный параметр не отображается.

Тип материала отображается в поле Тип материала. Он опре-деляет набор параметров материала и его поведение при рас-чётах.

В поле Иконка в меню и дереве можно выбрать из спискаодну из стандартных иконок обозначения материала. Онабудет располагаться слева от названия материала в биб-лиотеке материалов, в инспекторе объектов на вкладке Мате-риалы и в меню добавления материала. В свойствахматериала текущей конструкции данный параметр недо-ступен.

Значение, определяющее нижний предел толщины слоя в теку-щей конструкции и при её оптимизации по толщинам слоёв,задаётся в поле Минимальная толщина слоя.

Значение, определяющее верхний предел толщины слоя в теку-щей конструкции и при её оптимизации по толщинам слоёв,задаётся в поле Максимальная толщина слоя.

Значение модуля упругости материала при расчёте на упругийпрогиб задаётся в поле Модуль упругости E и для суще-ствующих материалов соответствует нормативным доку-ментам.

В поле Плотность можно задать значение плотности мате-риала. Для всех стандартных материалов в библиотеке мате-риалов задано значение плотности в соответствиис нормативными документами.

241

Коэффициент уплотнения материала задаётся в поле Коэф-фициент уплотнения.

Для сужения области поиска материалов можно воспользоватьсявстроенными фильтрами в инспекторе объектов на вкладке Мате-риалы. Чтобы добавить новый материал в область поиска, необ-ходимо определить следующие параметры:

В поле Применим в климатических зонах укажите номерадорожно-климатических зон, где возможно применение дан-ного материала, нажав соответствующие кнопки.

В поле Применим на дорогах категорий укажите тех-нические категории дорог, для которых возможно применениеданного материала, нажав кнопки с нужными номерами.

ЗамечаниеВ свойствах материала текущей конструкции параметры обла-сти поиска материала недоступны.

В группе Морозоустойчивость для общих материалов доступентолько один параметр, т.к. он используется для всех конструктивныхслоёв при расчёте на морозоустойчивость.

Теплопр-ть (мёрзл.) λ од . Значение теплопроводности мате-риала в мёрзлом состоянии.

ЗамечаниеПараметры группы Отображение на чертеже подробнорассмотрены в разделе «8.1.2. Настройка отображения мате-риалов на чертеже», cтр. 265.


7.4.3. Монолитный материалДля монолитного материала появляются две дополнительныегруппы: Сдвигоустойчивость и Изгиб.

В подгруппе Варианты Е расч., сдвиг задаётся модуль упругостипо критерию сдвигоустойчивости при динамической нагрузке.Он зависит от расчётной температуры, которая, в свою оче-редь, зависит от дорожно-климатической зоны.

Обратите внимание, что в проекте конструкции дорожной оде-жды содержится только одно значение модуля упругости, соот-ветствующее выбранной дорожно-климатической зоне.

В группах Расчёт по ОДН/МОДН и Расчёт по ВСН/СНРК зада-ются параметры, расчётные значения которых отличаютсяв зависимости от методики расчёта:

Модуль упругости по критерию сопротивления при изгибезадаётся в поле Модуль упругости Ерасч., сдвиг.

В поле Нормативное сопротивление весной R0 задаётсянормативное значение предельного сопротивления рас-тяжению при изгибе в условиях расчётной низкой весен-ней температуры (однократно приложенная нагрузка).В проекте конструкции дорожной одежды данный пара-метр имеет место только для нижнего слоя в пакете моно-литных слоёв.

243

Показатель степени, зависящий от свойств материала рас-считываемого монолитного слоя, задаётся в поле Усталостныйпоказатель степени m. Обратите внимание, что параметр впроекте конструкции дорожной одежды доступен только длянижнего слоя в пакете монолитных слоёв.

Коэффициент α , учитывающий различие в реальном и лабо-раторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а такжевероятность совпадения во времени расчётной (низкой) тем-пературы покрытия и расчётного состояния грунта земляногопокрытия, задаётся в подгруппе Коэффициент различия α (альфа). В проекте конструкции дорожной одежды этот пара-метр отображается только для нижнего слоя в пакете моно-литных слоёв.

В поле Коэффициент снижения прочности k2 можно указатькоэффициент, учитывающий снижение прочности во времениот воздействия погодно- климатических факторов. В проектеконструкции дорожной одежды данный параметр имеет местотолько для нижнего слоя в пакете монолитных слоёв.

В поле μ а (коэффициент Пуассона) задаётся коэффициентПуассона для расчёта жёстких дорожных одежд с монолитнымпокрытием.

Сопротивление на растяжение при изгибе задаётся в поле Нор-мативное сопротивление (жёсткое основание) Rd.

Фактический коэффициент вязкого сопротивления задаётсяв поле Фактический коэффициент вязкого сопротивленияhф.

ЗамечаниеПараметры групп Общие свойства и Морозоустойчивостьподробно рассмотрены в разделе «7.4.2. Общий материал»,cтр. 240.


7.4.4. АсфальтобетонАсфальтобетоны имеют две дополнительные группы: Параметрыасфальтобетонных смесей и Статическая нагрузка . С помощьюпараметров асфальтобетонных смесей можно определить расчётныехарактеристики на упругий прогиб (кратковременный модуль упру-гости при заданной температуре покрытия), на изгиб (расчётныймодуль упругости, нормативное значение сопротивления рас-тяжения при изгибе, показатель степени m, коэффициент α), на сдви-гоустойчивость при динамической нагрузке (кратковременныймодуль упругости при заданной температуре покрытия), на сдви-гоустойчивость при статической нагрузке (расчётный модуль упру-гости при расчётной температуре).

Тип асфальтобетона в соответствии с температурой егоукладки (горячий, тёплый или холодный) можно выбратьв поле Тип по температуре укладки . При выборе пунктаНеизвестно параметр не учитывается при расчётах.

Вид асфальтобетона (высокоплотный, плотный, пористый иливысокопористый) задаётся в поле Пористость. Выбор пунктаНеизвестно означает, что этот параметр не будет учи-тываться при расчётах.

Для некоторых асфальтобетонов доступно поле Зернистость,где можно определить степень зернистости материала. Привыборе пункта Неизвестная параметр не учитывается при рас-чётах.

Некоторые асфальтобетоны имеют дополнительное полеМарка асфальтобетона , в котором можно задать маркуасфальтобетона: первую, вторую или третью. Выбор пунктаНеизвестная означает, что этот параметр не будет

245

учитываться при расчётах.

В поле Марка битума задаётся марка битума асфальтобетона.При выборе пункта Неизвестна этот параметр не учи-тывается при расчётах.

В поле Тип смеси по фракциям можно указать тип асфальто-бетонной смеси. Выбор пункта Неизвестна означает, что этотпараметр не будет учитываться при расчётах.

ЗамечаниеПараметры асфальтобетонных смесей доступны только дляматериала в библиотеке и не отображаются для асфальто-бетонов в проекте конструкции дорожной одежды.

Рассмотрим подробно дополнительную группу параметров Ста-тическая нагрузка , предназначенную для выполнения расчётана прочность по критерию сдвигоустойчивости при статическойнагрузке.

Модуль упругости материала по критерию сдвигоустойчивостипри статической нагрузке задаётся в подгруппеВарианты Ерасч., стат . Он зависит от расчётной температуры,которая, в свою очередь, зависит от дорожно-климатическойзоны.

Обратите внимание, что в проекте конструкции дорожной оде-жды содержится только одно значение модуля упругости, соот-ветствующее выбранной дорожно-климатической зоне.

В поле Сцепление cn задаётся сцепление частиц материала.

Коэффициент, учитывающий зацепление зёрен


асфальтобетона, задаётся в поле Коэффициент, учи-тывающий зацепление зёрен, K.

В группе параметров Изгиб асфальтобетоны имеют дополнительныепараметры:

Коэффициент α, учитывающий различие в реальном и лабо-раторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а такжевероятность совпадения во времени расчётной (низкой) тем-пературы покрытия и расчётного состояния грунта земляногопокрытия, задаётся в подгруппе Коэффициент различия α (альфа) и зависит от дорожно-климатической зоны.

В проекте конструкции дорожной одежды коэффициент α соот-ветствует выбранной дорожно- климатической зоне. Есливы измените его расчётное значение, то в поле появитсякнопка , нажав которую, можно вернуть табличное зна-чение коэффициента.

ЗамечаниеПараметры групп Сдвигоустойчивость и Изгиб подробнорассмотрены в разделе «7.4.3. Монолитный материал», cтр. 243.

247

7.4.5. Слабосвязный материалПрочностные характеристики слабосвязного материала сильнозависят от его увлажнённости. В связи с этим в подгруппеМодуль упругости E группы Общие параметры модуль упру-гости имеет зависимость от расчётной влажности. Помимоэтого, в поле Число вариантов W p и E вы можете задатьнесколько вариантов модулей упругости, исходя из различныхсостояний увлажнённости материала.

Угол внутреннего трения материала при статическом дей-ствии нагрузки задаётся в подгруппе Угол внутреннеготрения φ стпри статическом действии нагрузки. Значение углауказывается в поле Угол φст. При необходимости можно задатьнесколько вариантов угла, зависящих от расчётной влажности.Для этого в поле Число вариантов Wp и φ ст введите нужноечисло вариантов и для каждого угла задайте расчётную влаж-ность в поле Расчётная влажность Wp.


Обратите внимание, что в проекте конструкции дорожной оде-жды для слабосвязных материалов отображается только одинугол внутреннего трения, соответствующий расчётной влаж-ности, заданной в параметрах проекта.

Угол внутреннего трения для расчёта активного напряжениясдвига, зависящий от расчётной влажности и суммарногочисла приложения расчётной нагрузки, задаётся в подгруппеУгол внутреннего трения φ для расчёта активного напря-жения сдвига. В проекте конструкции дорожной одеждысистема IndorPavement автоматически вычисляет нужное зна-чение угла внутреннего трения φ с учётом заданных пара-метров расчётной влажности и суммарного числа приложениярасчётной нагрузки.

Варианты сцепления, зависящие от расчётной влажности и сум-марного числа приложения расчётной нагрузки, задаютсяв подгруппе Варианты сцепления cn. В проекте конструкциидорожной одежды система IndorPavement автоматическивычисляет нужное значение сцепления материала с учётомзаданных параметров расчётной влажности и суммарного

249

числа приложения расчётной нагрузки.

Коэффициент, учитывающий особенности работы конструкциина границе песчаного слоя с нижним слоем несущего осно-вания, можно задать в поле Коэффициент деформации Кд.

В поле К д (укреплённое основание) можно задать коэф-фициент, учитывающий особенности работы конструкциина границе песчаного слоя с нижним слоем основания приустройстве нижнего слоя основания из укреплённых мате-риалов, или при укладке на границе разделяющей гео-текстильной прослойки.

ЗамечаниеПараметры групп Общие свойства и Морозоустойчивостьподробно рассмотрены в разделе «7.4.2. Общий материал»,cтр. 240.


7.4.6. Дополнительный слой основанийМатериал дополнительного слоя основания может быть определёнкак морозозащитный, дренирующий или теплоизолирующий слой.Для материала дополнительного слоя основания доступен допол-нительный параметр в группе Морозоустойчивость, а также группапараметров Расчёт на дренаж.

Толщина слоя, полностью насыщенного водой, задаётся в полеhнас (толщина слоя, насыщенного водой).

В поле h нас (дополнительная толщина слоя) указываетсядополнительная толщина слоя, зависящая от капиллярныхсвойств материала.

В поле Кф (коэффициент фильтрации) можно ввести зна-чение коэффициента фильтрации при расчёте дренирующегослоя.

Пористость материала в долях единиц задаётся в поле Пори-стость.

В подгруппе Морозоустойчивость задаются коэффициенты теп-лопроводности морозозащитного слоя.

В поле Теплопр-ть (мёрзл.) λ од задаётся коэффициент теп-лопроводности слоя в мёрзлом состоянии.

В поле Теплопр- ть (тал.) λ тал задаётся коэффициент теп-лопроводности слоя в талом состоянии.

ЗамечаниеПараметры группы Сдвигоустойчивость подробно рассмот-рены в разделе «7.4.5. Слабосвязный материал», cтр. 248.

251

7.4.7. ГрунтПараметры грунта при расчёте на морозоустойчивость и дре-нирующий слой сильно отличаются от параметров конструктивныхслоёв. Рассмотрим их подробно.

Степень пучинистости грунта задаётся в соответствии с груп-пой пучинистости (группа 1 — непучинистый, группа 2 — сла-бопучинистый, группа 3 — пучинистый, группа 4 —сильнопучинистый, группа 5 — чрезмернопучинистый) в полеПучинистость грунта.

В поле Кнагр (коэффициент учёта нагрузки от вышележащихслоёв) можно задать коэффициент, учитывающий влияниенагрузки от собственного веса вышележащей конструкциина грунт в промерзающем слое и зависящий от глубины про-мерзания грунта.

Коэффициент, зависящий от степени уплотнения грунта рабо-чего слоя, задаётся в поле К пл (коэффициент, зависящийот уплотнения слоя).

Коэффициент, учитывающий влияние гранулометрическогосостава грунта основания насыпи или выемки, можно ввестив поле Кгр (коэффициент учёта гранулометрии основания).


В подгруппе Коэффициент Ср для определения термическогосопротивления определяется коэффициент С р , зависящийот толщины дорожной одежды и допустимой глубины про-мерзания.

В группе Расчёт на дренаж доступны следующие параметры:

В поле Q (приток воды в основание за расчётный период)можно задать расчётное количество воды, накапливающейсяв дренирующем слое за весь расчётный период.

Усреднённое значение притока воды в дренирующий слойзадаётся в поле q (приток воды в основание за сутки).

Коэффициент «пик», учитывающий неустановившийся режимпоступления воды из-за неравномерного оттаивания и выпа-дения атмосферных осадков, указывается в поле K п (коэф-фициент «пик»).

Коэффициент гидрологического запаса, учитывающий сни-жение фильтрационной способности дренирующего слоя в про-цессе эксплуатации дороги, задаётся в поле Кг (коэффициентгидрологического запаса).

В поле n n (содержание в грунте частиц менее 0,05 мм)можно определить гранулометрический состав в процентномсоотношении.

ЗамечаниеПараметры группы Сдвигоустойчивость подробно рассмот-рены в разделе «7.4.5. Слабосвязный материал», cтр. 248.

253

7.4.8. ПесокДля типа материала грунта Песок доступна дополнительная группаПараметры песка.

В поле Пылеватость можно указать, пылеватый грунт или нет.Если опция установлена, то это означает, что грунт будет рас-считываться как пылеватый, если не установлена — значит,грунт не обладает свойством пылеватости.

Зернистость материала (крупнозернистый, среднезернистыйили мелкозернистый) можно указать в поле Зернистость .Выбор пункта Неизвестна означает, что данный параметрне будет учитываться при расчётах.

ЗамечаниеПараметры других типов грунта земляного полотна аналогичныпараметрам песка.


7.4.9. Монолитный цементобетонДля монолитных цементобетонов доступна дополнительная группаПараметры монолитного цементобетона , включающая физико-механические характеристики материала слоя.

В поле Класс бетона по прочности на растяжение приизгибе определяется класс бетона по прочности, влияющийна расчёт сопротивления при изгибе для конструкцийасфальтобетонных покрытий с цементобетонным основанием.

При выборе в поле Тип твердения бетона варианта Есте-ственного твердения коэффициент набора прочности бетонаК = 1, 2НП , варианта Пропаренный — К = 1, 0НП .

В поле Краевое армирование можно задать тип армиро-вания: краевое армирование цементобетона или неар-мированный цементобетон. Неармированное покрытие (опцияотключена) задаёт коэффициент К = 1, 5М , при краевомармировании покрытия (опция включена) коэффициентК = 1, 0М .

Коэффициент Пуассона, влияющий на упругую харак-теристику плиты, задаётся в поле μ (коэффициент Пуассона).Обратите внимание, что μ 0 — коэффициент Пуассона осно-вания задаётся в свойствах варианта.

Ширина цементобетона задаётся в поле Ширина. Этот пара-метр влияет на расчёт момента сопротивления плиты.

В поле Длина можно задать длину бетонной плиты.

255

В поле α (коэффициент температурной деформациибетона) задаётся коэффициент линейной температурнойдеформации бетона α для определения напряжения σt при рас-чёте асфальтобетонных покрытий с цементобетонным осно-ванием.

В группе Сдвигоустойчивость задаётся модуль упругости в зонешвов.


7.4.10. Бетонные плиты для сборныхпокрытийПри устройстве конструкции жёсткой дорожной одежды с бетон-ными плитами становится доступна дополнительная группа пара-метров Параметры бетонной плиты.

Коэффициент Пуассона, влияющий на упругую харак-теристику плиты, задаётся в поле μ (коэффициент Пуассона).

В поле Ширина можно задать ширину бетонной плиты.

В поле Длина можно задать длину бетонной плиты.

Вес плиты можно задать в поле Вес.

Установка опции Преднапряжённая плита влияет на опре-деление изгибающего момента от монтажных нагрузок.

ЗамечаниеПараметры группы Сдвигоустойчивость подробно рассмот-рены в разделе «7.4.9. Монолитный цементобетон», cтр. 255

257

ВыводыВ систему IndorPavement встроена богатая библиотека материалов.Она содержит как базовые материалы, так и различные гео-синтетические материалы. Для каждого материала определеныфизико-механические свойства в соответствии с нормативными доку-ментами, параметры геосинтетических материалов соответствуютстандартам производителей.

При необходимости в библиотеку материалов можно добавить свои,уникальные материалы. При добавлении материала необходимозадать все параметры, чтобы расчёт производился корректно.Для упрощения создания нового материала его можно создатьна основе существующего.


Контрольные вопросы1. Перечислите группы, на которые разбиты материалы в биб-

лиотеке.

2. Возможно ли добавить в библиотеку материалов свои, новыематериалы? Если да, то как это сделать? Если нет, то по какойпричине?

3. Расскажите, по каким принципам формируется иерархия мате-риалов в библиотеке?

4. Какие типы материалов возможно задать для конструктивныхслоёв, какие для грунтов?

5. Возможно ли изменить тип материала, который уже суще-ствует в библиотеке материалов? К чему это может привести?

259

ФормированиеотчётнойдокументацииВ этой главе рассматривается формирование, печать и экспортотчётной документации, представленной в системеIndorPavement в двух видах: чертёж конструкции дорожнойодежды и пояснительная записка. Дополнительно по любомупроекту в системе IndorPavement Expert можно сформироватьрасшифровку расчёта — документ, содержащий описание рас-чёта с используемыми формулами.

Глава 8

8.1. Подготовка чертежаЧертёж конструкции автоматически формируется системойIndorPavement в процессе проектирования дорожной одежды и хра-нится в файле проекта. Область предварительного просмотра чер-тежа располагается в нижней части главного окна системына вкладке Чертёж.

Чертёж может содержать расчётную и конструктивную схемыконструкции дорожной одежды, таблицу с исходными даннымипроекта (например, название объекта и выполняемых расчётов,район проектирования, категорию дороги и т.д.), список материаловконструктивных слоёв, таблицу вариантов для технико- эко-номического сравнения. Наполнение чертежа может варьироватьсяв зависимости от включенных настроек чертежа.

Каждый вариант конструкции дорожной одежды представлен в видеотдельной таблицы, что позволяет наглядно сравнивать варианты.

ЗамечанияЧертёж имеет масштаб 1:500 и располагается, как правило,на листе нестандартного формата. Размер листа уста-навливается такой, чтобы чертёж конструкции полностью поме-стился на листе.

262 Глава 8│Формирование отчётной документации

8.1.1. Настройка параметров чертежаПри необходимости некоторые параметры чертежа можно на-строить вручную: оформление текстовых надписей, размерных ли-ний и пр. Отдельно можно определить структуру чертежа,исключив, например, расчётную схему или таблицу вариантов длятехнико- экономического сравнения. Параметры чертежа на-страиваются в специальном окне, открыть которое можно кнопкойЧертёж и отчёт > Чертёж > Настройки. К этим параметрам мож-но также перейти из настроек системы (Файл > Настройки).

Оформление текста

В окне настройки в группе Оформление текста можно изменитьшрифт, которым выполняются надписи на чертеже, цвет символов,их размер. При необходимости можно настроить отдельно стильшрифта: полужирный, курсив, подчёркнутый, зачёркнутый иликонтурный.

263

Оформление размерных линий

В разделе Оформление размерных линий можно настроить тол-щину размерных линий, отображаемых на чертеже (например, в рас-чётной схеме) а также тип засечек и их размер. Ниже показанооформление засечек, где изменён их тип.

Определение структуры чертежа

На чертёж возможно выводить разнообразную информацию: исход-ные данные по проекту дорожной одежды, таблицы с расчётнымипараметрами различных вариантов дорожной одежды, расчётнуюи конструктивную схемы, наглядно отображающие состав дорожнойодежды и расчёт, а также таблицу для проведения технико- эко-номического сравнения вариантов дорожной одежды. Наполнениечертежа может варьироваться в зависимости от решения текущихзадач. Чтобы настроить вывод на чертёж нужных блоков инфор-мации, включите соответствующие опции в настройках чертежав группе Структура чертежа.


8.1.2. Настройка отображения материаловна чертежеПри добавлении материала в конструкцию дорожной одеждыон отображается на чертеже стилем, который определён для негов библиотеке материалов. Чтобы назначить другой стиль оформ-ления материала, измените параметры материала в группе Отоб-ражение на чертеже.

Обратите внимание, что изменение параметров данной группыв библиотеке материалов приведёт к тому, что при последующемдобавлении материала в проект он будет отображаться с учётомвнесённых изменений. Если необходимо изменить материал в кон-кретном проекте, то внесите изменения в параметры слоя, содер-жащего материал, в данном проекте.

Отображение материалов, формирующих конструктивные слои и гео-синтетические прослойки различно. Конструктивные слои являютсяотдельными слоями, в то время как геосинтетическая прослойка свя-зана с каким- либо конструктивным слоем и отображаетсяв IndorPavement внутри слоя, даже если предполагается, что гео-синтетический материал подстилает конструктивный слой.

Отображение конструктивных слоёв и грунта земляногополотна

Возможно несколько вариантов отображения конструктивного слояили грунта земляного полотна:

Заливка сплошным цветом. При выключенной опции Услов-ные знаки доступна опция Фоновая закраска. Включите дан-ную опцию и в появившемся поле Цвет фона выберитенужный цвет для отображения материала.

Отображение условными знаками. Включите опцию Услов-ные знаки. Обратите внимание, если включена опция Фоно-вая закраска , то опция Условные знаки может быть

265

недоступна (в случае знаков, для которых не предусмотренооформление условными знаками с фоном).

Далее в поле Коллекция знаков выберите пункт IndorSoftTopographic Fills , в поле Группа знаков выберите пунктДорожная одежда по ГОСТ Р 21.1207–97 и в поле Тип знакавыберите нужный материал. Для выбранного условного знакадополнительно можно задать цвет отображения (поле Цветзнаков ), масштаб отображения (поле Масштаб знаков). Длякрасивого отображения условного знака в чертеже возможнозадать смещение условного знака по горизонтали и вертикали(поле Смещение по X и Y).

Отображение условными знаками с фоном. Для некоторыхзнаков доступно отображение условными знаками с назна-чением фонового цвета (опции Условные знаки и Фоноваязакраска).

Если необходимо отключить отображение материала на чер-теже, то отключите обе опции: Условные знаки и Фоноваязакраска.


СоветЕсли необходимо назначить различные заливки для асфальто-бетонов в пакете монолитных слоёв, воспользуйтесь заливкойусловными знаками. Например, для верхнего слоя пакета в полеТип знаков назначьте заливку Асфальтобетон мел-козернистый, для среднего слоя — Асфальтобетонкрупнозернистый 1, а для нижнего слоя — Асфальтобетонкрупнозернистый 2.

Отображение геосинтетических прослоек

На чертеже геосинтетический материал может отображаться сплош-ной, топографической линией или не отображаться вообще. Чтобылиния, обозначающая присутствие геосинтетического материалав конструкции, отображалась на чертеже, включите опцию Рисоватьлинию . После этого становятся доступны параметры оформлениялинии. Линия может быть сплошной или топографической.

Сплошная линия. Для сплошной линии доступны такие пара-метры оформления, как цвет (поле Цвет линии) и толщина(поле Толщина линии).

Топографическая линия . Для назначения стиля оформлениялинии включите опцию Условные знаки, выберите в поле Кол-лекция знаков пункт IndorSoft Topographic Lines , в полеГруппа знаков выберите пункт Линии строительного чер-тежа, а в поле Тип знаков — нужный тип топографическойлинии.

267

При необходимости можно изменить масштаб условного знакалинии в поле Масштаб знаков , цвет — в поле Цвет линии,а также задать отрисовку в обратном порядке, установив флагОбратная отрисовка.

Чтобы применить выбранный стиль к каждому сегментулинии отдельно, установите флаг Рисовать отрезками.


8.1.3. Печать чертежаПараметры печати чертежа конструкции дорожной одежды настра-иваются в диалоговом окне Печать . Оно открывается кнопкойЧертёж и отчёт > Чертёж > Печать, а также сочетанием клавишCtrl+P.

Окно настройки печати содержит несколько вкладок с параметрамипечати и область предварительного просмотра.

На вкладке Принтер можно выбрать принтер, на которыйбудет выводиться печать, настроить его параметры, указатьколичество копий и ориентацию листа.

На вкладке Область печати можно выбрать область чертежа,которую следует распечатать.

На вкладке Страница можно задать поля страницы или уста-новить их в соответствии с параметрами принтера, нажавкнопку По минимуму.

На вкладке Маркеры можно установить специальные метки(маркеры), которые отображаются на листе и делают болееудобной обрезку или склейку листов.

269

При необходимости на вкладке Растеризация можно задатьтакие параметры, как разрешение печати, максимальныйиспользуемый объём памяти и приведение к серым цветам.

На вкладке Параметры можно установить опции приведениявсех надписей к чёрному цвету и способ их отображенияв виде полигонов.

ЗамечаниеДиалог настройки параметров печати в системе IndorPavementаналогичен диалогу в системе IndorDraw. Подробное описаниенастройки параметров печати и варианты печати чертежа(на одном стандартном листе, на плоттере или на несколькихстандартных листах) вы можете посмотреть в руководстве поль-зователя по системе IndorDraw.


8.1.4. Экспорт чертежаВ системе IndorPavement возможен экспорт чертежей в различныеформаты:

Растровые файлы: BMP, JPEG, GIF, TIFF, PNG.

Метафайлы: WMF, EMF.

Файлы AutoCAD: DXF, DWG.

Файлы Autodesk 2D и 3D: DWF.

Файлы Adobe: PDF.

Векторные форматы: RDW, SVG.

Возможен экспорт напрямую в такие системы, как IndorDraw,AutoCAD, IntelliCAD и MicroStation.

Команды экспорта доступны в группе Чертёж и отчёт > Чертёж.

ЗамечаниеПри использовании пробной или учебной версии системыкнопки экспорта в сторонние форматы недоступны. Однако длядоработки чертежа можно экспортировать его в системуIndorDraw (кнопка Чертёж и отчёт > Чертёж > Открыть вIndorDraw).

271

Рассмотрим подробно экспорт в растровые форматы файлов. Чтобынастроить параметры экспорта чертежа в файл изображения,откройте диалоговое окно, выбрав пункт В файл изображения…

Окно экспорта изображения содержит три вкладки с настройкамии область предварительного просмотра:

Файл . На этой вкладке необходимо указать имя файла,выбрать формат файла и задать специальные параметрывыбранного формата (например, для формата JPEG — каче-ство сжатия и признак того, что изображение должно быть экс-портировано в оттенках серого, для векторного форматаEMF — заменять ли текстовые надписи кривыми).

Ниже указываются размеры результирующего изображения:ширина и высота изображения, масштаб и разрешение изоб-ражения, а также способ сглаживания изображения. При необ-ходимости для некоторых форматов можно определить цветфона прозрачным.

Область экспорта . На этой вкладке можно задать экс-портируемую область чертежа, указав точные координатыобласти в полях Слева, Сверху, Справа и Снизу . При этомв качестве начала системы координат используется левый ниж-ний угол листа.

Кроме этого, можно воспользоваться дополнительнымикомандами. Кнопка Видимая область устанавливает


координаты области экспорта по размеру видимой области.Кнопка Весь чертёж устанавливает координаты областипо размеру, занимаемому всеми объектами чертежа. Кнопка

По размеру листа устанавливает координаты области поразмеру листа чертежа, а кнопка По размеру слоя соот-ветственно устанавливает координаты по размеру, зани-маемому всеми объектами выбранного из списка слоя. Кнопка

Активный слой устанавливает размер области экспортав соответствии с размером, занимаемым всеми объектамиактивного слоя.

Также можно указать экспортируемую область на чертеже.Для этого нажмите кнопку Указать на чертеже и обведитерамкой нужный фрагмент чертежа.

273

Текущая экспортируемая область отображается в области пред-варительного просмотра справа.

Нарезка. На этой вкладке можно задать число фрагментовнарезки. Каждый фрагмент будет сохранён в отдельный файл.Например, если имя результирующего файла Чертёж.emf ,то после нарезки изображения на четыре части получитсячетыре файла: Чертёжx0y0.emf, Чертёжx0y1.emf,Чертёжx1y0.emf, Чертёжx1y1.emf.

Чтобы просмотреть изображение в отдельном окне, нажмите кнопкуПредварительный просмотр…, расположенную в левом нижнемуглу диалогового окна экспорта чертежа.

Для экспорта изображения нажмите кнопку Экспорт.


8.2. Подготовкапояснительной запискиПояснительная записка к проекту, как и чертёж, формируется систе-мой IndorPavement в процессе проектирования дорожной одежды.Пояснительная записка содержит исходные данные проекта и всерасчётные параметры, представленные для каждого вариантаконструкции отдельно.

ЗамечаниеПояснительная записка о расчёте конструкции дорожной оде-жды всегда актуальна текущим настройкам проекта и сфор-мированной конструкции.

Если конструкция не удовлетворяет установленному критерию рас-чёта, то результаты расчёта по этому критерию в пояснительнойзаписке будут выделены красным цветом.

Предварительный просмотр пояснительной записки

Просмотреть пояснительную записку можно в нижней части глав-ного окна системы на вкладке Отчёт.

275

Печать и экспорт пояснительной записки

Чтобы распечатать пояснительную записку, нажмите кнопку Чертёжи отчёт > Отчёт > Краткий отчёт.

В открывшемся окне пояснительная записка разбита на страницыформата А4, страницы имеют портретную ориентацию.

Для печати сформированного отчёта нажмите на панели инстру-ментов кнопку Печать. Далее в стандартном диалоге печати выбе-рите нужный принтер, настройте необходимые параметры, такиекак номера страниц для печати, количество копий и др.

Для экспорта нажмите кнопку Экспорт , в открывшемся менювыберите нужный формат файла и далее задайте путь к файлув стандартном диалоге. При экспорте в некоторые форматы потре-буется задать дополнительные параметры.


8.3. Подготовка расшифровкирасчётаВ версии IndorPavement Expert появилась уникальная возможность —получение подробной расшифровки по расчёту. В качестве расшиф-ровки система генерирует текстовый документ, содержащий исход-ные данные, чертёж, вычисления по формулам, ссылкина нормативные документы.

Настройка параметров оформления расшифровки

Некоторые параметры оформления формируемого отчёта можнопредварительно настроить в диалоговом окне, открываемом кноп-кой Чертёж и отчёт > Отчёт > Настройки.

При необходимости можно настроить такие параметры, каквеличина полей, номера страниц, размер шрифта и пр.

Формирование расшифровки расчёта

Расшифровка по расчёту является полноценным документом, кото-рый можно сформировать либо в распространённом формате PDF,либо выгрузить его в формат TeX, позволяющий редактировать фор-мульные выражения.

277

Чтобы сформировать документ в формате PDF, нажмите кнопкуЧертёж и отчёт > Отчёт > Детальный отчёт в PDF.

ЗамечаниеВ других версиях системы IndorPavement расшифровку расчётаможно сгенерировать для ознакомления. Расшифровка будетиметь всю информацию по проводимым расчётам, однако рас-считываемые значения в формулах будут скрыты.

Для экспорта документа в формат TeX нажмите кнопку Чертёжи отчёт > Отчёт > Экспорт в TeX.


ВыводыСистема IndorPavement обладает всем необходимым функционаломдля формирования отчётной документации по расчёту дорожныходежд.

Процесс создания отчётной документации чрезвычайно прост —большинство документов формируется системой автоматическии не требует дополнительной доработки. Готовые документы можноэкспортировать в разнообразные форматы данных.

Непосредственно из системы можно распечатать любой отчёт иличертёж. С помощью гибких настроек возможно определить струк-туру чертежа, задать оформление отчётных документов и пр.

279

Контрольные вопросы1. Какие виды отчётной документации доступны в системе

IndorPavement Expert?

2. В какие форматы файлов возможен экспорт чертежа?

3. Возможен ли экспорт чертежа в сторонние системы и фор-маты файлов при наличии учебной лицензии? Возможен ли экс-порт в систему IndorDraw?

4. Возможно ли изменить номер начальной страницы длярасшифровки расчёта?

5. Какие изменения вносятся в расшифровку расчёта, если про-грамма работает с учебной лицензией?

6. Какая информация входит в пояснительную записку?


Литература1. ВСН 46–83. Инструкция по проектированию дорожных одежд

нежёсткого типа. — М.: Транспорт, 1985. — 157 с.

2. ГОСТ 9128–2009. Смеси асфальтобетонные дорожные, аэро-дромные и асфальтобетон. Технические условия. — М.: Стан-дартинформ, 2010. — 25 с.

3. Методические рекомендации по проектированию жёсткихдорожных одежд (взамен ВСН 197–91). — Введ. 2003–12–03. —М.: Информавтодор, 2004. — 135 с.

4. МОДН 2–2001. Проектирование нежёстких дорожных одежд(взамен ВСН 46–83). — М., 2002. — 152 с.

5. ОДН 218.046–01. Проектирование нежёстких дорожных одежд(взамен ВСН 46–83). — М.: Информавтодор, 2001. — 145 с.

6. ОДН 218.1.052–2002. Оценка прочности нежёстких дорожныходежд (взамен ВСН 52–89). — М.: Информавтодор, 2003. —80 с.

7. ОДМ 218.3.032– 2013. Методические рекомендации по уси-лению конструктивных элементов автомобильных дорог про-странственными георешётками (геосотами). — М., 2013. —75 с.

8. ОДН 218.3.039– 2003. Укрепление обочин автомобильныхдорог. — М., 2003. — 44 с.

9. ОДМ 218.5.001–2009. Методические рекомендации по при-менению геосеток и плоских георешёток для армированияасфальтобетонных слоёв усовершенствованных видов покры-тий при капитальном ремонте и ремонте автомобильныхдорог. — М., 2010. — 82 с.

281

10. ОДМ 218.5.002–2008. Методические рекомендации по при-менению полимерных геосеток (георешёток) для усиленияслоёв дорожной одежды из зернистых материалов. —М., 2008. — 113 с.

11. ОДМ 218.5.003– 2010. Рекомендации по применению гео-синтетических материалов при строительстве автомобильныхдорог. — М., 2010. — 141 с.

12. Перова К.А., Скворцов А.В., Рукавишникова Е.Е. Система рас-чёта дорожных одежд IndorPavement: Руководство поль-зователя. — Томск: Изд-во Том. ун-та, 2009. — 218 с. —DOI: 10.17273/BOOK.2009.3

13. Проектирование автомобильных дорог в IndorCAD: Руко-водство пользователя / И.В. Кривых [и др.]. — Томск: Изд-воТом. ун-та, 2015. — 406 с. — DOI: 10.17273/BOOK.2015.2

14. Рекомендации к типовым конструкциям дорожных одежд длястроительства и реконструкции автомобильных дорог общегопользования. — М.: Информавтодор, 2006. — 46 с.

15. Рекомендации по выявлению и устранению колей нанежёстких дорожных одеждах / Минтранс РФ, Гос. служба дор.хоз-ва (Росавтодор). — М., 2002.

16. Рукавишникова Е.Е., Скворцов А.В., Медведев В.И. Подготовкачертежей в IndorDraw: Руководство пользователя. — Томск:Изд-во Том. ун-та, 2015. — 326 с. — DOI: 10.17273/BOOK.2015.3

17. СНиП 2.05.02–85*. Автомобильные дороги. Актуализированнаяредакция. — М., 2013. — 112 с.

18. СН РК 3.03– 19– 2006. Проектирование дорожных одежднежёсткого типа. — Астана, 2007. — 88 с.

19. СН РК 3.03–34–2006. Инструкция по проектированию жёсткихдорожных одежд. — Астана, 2006. — 88 с.

20. Типовые конструкции дорожных одежд городских дорог /МЖКХ РСФСР, АКХ им. К.Д. Памфилова. — М.: Стройиздат,1984. — 116 с.

282 Литература

21. Типовые строительные конструкции, изделия и узлы. Серия3.503–71/88. Дорожные одежды автомобильных дорог общегопользования: Выпуск 0. Материалы для проектирования. —Введ. 1989–03–01. — 94 с.

22. Типовые строительные конструкции, изделия и узлы. Серия3.503.1—91. Дорожные одежды с покрытиями из сборных желе-зобетонных плит для автомобильных дорог в сложных усло-виях: Выпуск 1. Плиты. Рабочие чертежи. — Введ. 1990–06–01. — 27 с.

23. Richtlinien für die Standardisierung des Oberbaues vonVerkehrsflächen / Forschungsgesellschaft für Strassen- undVerkehrswesen (FGSV), Arbeitsgruppe "Fahrzeug undFahrbahn". — Köln, 2001.

283

Учебное издание

Проектирование дорожных одежд в IndorPavement

Рукавишникова Елена Евгеньевна

Лубкина Ксения Александровна

Скворцов Алексей Владимирович

Редактор И.В. Кривых

Вёрстка Е.Е. Рукавишникова

Подписано в печать 21.10.2015 г. Формат 60х84 1/16.Бумага офсетная. Печать цифровая.

Печ. л. 17,75; усл.печ.л. 16,51; уч.-изд.л. 16,21. Тираж 100 экз. Заказ № 592.

ОАО «Издательство ТГУ», 634029, г. Томск, ул. Никитина, 4.

ООО «Интегральный переплёт», 634040, г. Томск, ул. Высоцкого, 28.

Все книги серии

проектирование дорожных одеждIndorPavement 9

альбомы типовых решенийдля проектирования дорожных одежд

вкладка для доступа к справкеи общения с техподдержкой

формирование отчётных документов:чертежа дорожной одежды, текстовогоотчёта и подробной расшифровки расчёта

управление слоямии поиск оптимальногоконструктивного решения

возможности системы позволяютсформировать подробную расшифровкурасчёта, содержащую объяснениехода расчёта, выкладки по формулам,ссылки на номограммы и нормативнуюдокументацию

вкладка для доступа к справкеи общения с техподдержкой

формирование отчётных документов:чертежа дорожной одежды, текстовогоотчёта и подробной расшифровки расчёта

управление слоямии поиск оптимальногоконструктивного решения

редактирование параметровсуществующих материалов и создание новых материалов

критерии расчёта жёсткихи нежёстких дорожных одежд

библиотека транспортныхсредств для расчёта приведённой интенсивности

чертежи и отчёты формируютсяавтоматически и актуализируются при внесении любых изменений в проект

чертёж содержит основныерасчётные показатели,позволяющие оценитьхарактеристики дорожной одежды, а также конструктивнуюи расчётную схемы дорожной одежды

ООО «ИндорСофт» Тел./факс: (3822) 650- 450 e-mail: [email protected] www.indorsoft.ru

Рукавишникова Елена Евгеньевна

Технический писатель ООО «ИндорСофт»

ЛубкинаКсения Александровна

Ведущий разработчик ООО «ИндорСофт»

СкворцовАлексей Владимирович

Доктор технических наук, профессор, генеральный директор ООО «ИндорСофт»

Проектирование дорожных одежд в indorpavement...УДК 681.3.06 ББК...

Documents