Учет воздействия нагрузки от подвижного состава в расчетах устойчивости земляного полотна

Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближений при проектировании автомобильных дорог общего пользования устанавливаются национальным стандартом РФ - ГОСТ Р 52748-2007 «Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения». Настоящий стандарт не распространяется на проектирование временных автомобильных дорог различного назначения (сооружаемые на срок службы менее 5 лет) и автозимников.

Нормативная нагрузка от автотранспортных средств на автомобильных дорогах общего пользования подразделяется на:

АК - нормативная нагрузка от автомобилей (рис. 1.4.1 а);

НК - нормативная нагрузка от нестандартных транспортных средств, пропускаемых в специальном режиме (рис. 4.1 б.).

Нормативная нагрузка АК (рис. 1.4.1 а) включает в себя одну двуосную тележку с нагрузкой на ось, равной 10К (кН) и равномерно распределенной вдоль дороги. Класс нагрузки К в соответствии со стандартом, применяется для:

- автомобильных дорог категорий IА, IБ, IВ, II - 11,5;

- автомобильных дорог категорий III и IV - 10;

- автомобильных дорог категории V – 6.

Нормативная нагрузка НК (рис. 1.4.1 б) представлена в виде одиночной четырехосной тележки с нагрузкой на каждую ось 18К (кН). Класс нагрузки К для нормативной нагрузки НК следует принимать для расчета земляного полотна автомобильных дорог всех категорий равной 8,3.

а) б)

Рис. 1.4.1 Схема нормативной нагрузки для расчета дорожной одежды, земляного полотна автомобильной дороги а) – нагрузка АК, б) – нагрузка НК; d – база нагрузки АК, м; с - ширина колеи нагрузки, м; q - равномерно распределенная нагрузка по колее вдоль дороги, кН/м; D - база нагрузки НК в м.

Для автомобильных дорог база (d) для нормативной нагрузки АК должна быть равна 2,5 м; диаметр круга, равновеликий следу отпечатка колеса в статическом положении, должен быть равен 0,34 м, в движении - 0,39 м; интенсивность нормативной нагрузки от пешеходов на тротуарах (служебных проходах) и пешеходных мостах составляет 4 кН/м² без учета нагрузки АК и 2 кН/м² при учете совместно с нагрузкой АК.

При расчете устойчивости откосов насыпи земляного полотна в качестве временной подвижной нагрузки принимают нормативную нагрузку НК (рис. 1.4.1 б). При этом нагрузка от транспортных средств приводится к эквивалентному слою грунта земляного полотна.

Высоту эквивалентного слоя грунта Н_э, м, вычисляют по формуле:

(1.4.1)

где 18К - нормативная нагрузка НК, кН;

D - база нормативной нагрузки НК (рис. 4.1 б), м;

c - колея нормативной нагрузки НК (рис. 4.1 б), м;

r - плотность грунта, кН/м³.

Эквивалентный слой грунта располагается по всей ширине земляного полотна и распространяется на неограниченную длину.

Рассчитывая осадку насыпи, нормативная нагрузка принимается в виде нормативной нагрузки АК, находящейся в статическом положении (рис. 4.1 а). Равномерно распределенную нагрузку вдоль дороги, имитирующую движение колонны транспортных средств, в этом расчете не учитывают.

Таким образом, высота эквивалентного слоя грунта Н_э составит: