ИНСТРУКЦИЯ ПО РАСЧЕТУ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ДЛЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ТЯЖЕЛОВОЗНЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

ВСН Ь43-87 Минавтотранс РСФСР

МОСКВА 190?

V

Инструкция по расчету нежестких дорожных одежд для специализированных тяжеловозных автотранспортных средств ВСН 543-^

РАЗРАБОТАНА Союэпромтрансниипроектоы Госстроя СССР(канд. техн. наук А.Г.Колчанов-руководитель темы, А.Е. Евтеев, А.Ю. Заньков), Киевским автомобильно-дорожным институтом Минвуза УССР (д-р техн. наук Б.С. Радовский), Госдорнии Миндорстроя

УССР (канд. техн. наук А.С. Супрун) с участием ПКБ с/о "Спецтя автотранс" Минавтотранса РСФСР (канд. техн. наук А.С.Диамидов,

М.В.Пахомов).

ВНЕСЕНА И ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ Союзпромтрансниипров! том Госстроя СССР и ПКБ с/о "Спецтяжавтотранс" Минавтотранса РСФСР.

СОГЛАСОВАНА Минавтодором РСФСР (А,И. Климович)

Инструкция содержит указания по проектированию дорожных одежд как для разовых, так и для регулярных перевозок (например, на внутризаводских дорогах)крупногабаритных и тяжеловесных грузов, а также по оценке возможности проезда по существующим дорогам.

Основой для разработки документа послужили положения "Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа " ВСН 46-83, развитые и дополненные авторами с учетом специфики движения специализированных тяжеловозных автотранспортных средств. В настоящей инструкции были также использованы материалы исследований, выполненных Гипродорнии Минавтодора РСФСР (канд.техн. наук В.К. Апестин,канд.техн.наук А.В.Руденский).

Инструкция предназначена для работников проектных подразделений минавтодоров и минавтотрансов союзных республик, проектных подразделений министерств и ведомств, осуществляющих перевозки крупногабаритного тяжеловесного оборудования.

Рис.2.3. Номограмм*) Зля определения Ио*м»т*и«пов влияния К поперечном

10

2.2. Определяют расчетные нагрузки.

2.2.1. Для регулярного движения: при наибольшей колесной наг-РУЗ^е 0*^_к^65 wH за расчетную нагрузку принимается нагрузка группы А (Ор = 65 «*Н, Др = 37 см; р *-= 0,6 МПа). Приведение эквива-лентных осевых нагрузок к группе А осуществляется в зависимости от толщины дорожной одежды Н и отношения Н/Д* по графику на рис. 2.4 (для давления в пневматика* колес'р 0*7 МПа); эквива-лентный диаметр отпечатка определяется по формуле:

Э л / 40 - Q -Д; =у -    -    (.2.4)

' JL- р

В случае, если величина давления отличается от 0,7 МПа, значение коэффициента приведения следует умножить на поправочный коэффициент К, определяемый по графику на рис. 2.6.

При наибольшей колесной нагрузке Q_Wte,_v> 65 кН в качестве расчетной принимается нагрузка Ор = 227 кН с расчетным диаметром отпечатка Др = 66 см и удельным давлением на покрытие р = 0,55МПа. Приведение эквивалентных осевых нагрузок w расчетной в этом случае осуществляется по графику на рис. 2.5 (для давления в пневма-ти^т'ах р = 1,0 МПа). Значения поправочных коэффициентов определяются по графику на рис. 2.6.

2.2.2.    Для разового проезда СТАС по проектируемой дороге за расчетную принимается наибольшая эквивалентная осевая нагрузка

2.2.3.    Для разового проезда СТАС по существующей дороге при расчете на сдвигоустойчивость за расчетную нагрузку принимается наибольшая эквивалентная осевая нагрузка •

При расчете на растяжение при изгибе монолитных слоев за расчетную нагрузку принимается наибольшая нагрузка на колесо (в случае спаренных "олес принимается нагрузка на спаренное цо~

2.3. Вычисляют приведенную интенсивность движения.

2.3.1. Для регулярного движения СТАС и автомобилей других марок приведенная интенсивность движения определяется по формуле:

Ц =    А    +    'Ор,    (2.5)

где коэффициент, учитывающий чисЛо полос движения и распределение движения по ним (для проезжей части с одной полосой движения = 1,0, с двумя полосзми движения -j*_u(4 ^ 0,55, с тремя полосами движения ^ ^ 0,50); hi - количество проездов в    ■    -боих    направлениях    каждой

14

оси СТАС с нагрузкой Q* ;

К/д - то же для автомобилей общего назначения и тягачей;

& - коэффициенты приведения эквивалентной осевой нагрузки Qi v расчетной нагрузке. Определяются по графтам на рис. 2.4-2.6;

S' - то же для осей автомобилей общего назначения и тягаче! Определяются по таблице 2 приложения 2 и графикам на рис. 2.4-2.6;

л - число осей СТАС;

-    число осей автомобилей общего назначения и тягачей.

Формула (2.5) справедлива для случая, когда проектный срок

службы дорожной одежды для автомобилей общего пользования составляет; для усовершенствованных покрытий капитального типа - 15 лет усовершенствованных покрытий облегченного типа - 10 лет, переходных покрытий - 8 лет*

Если проектные сроки службы дорожной одежды отличаются от ук* занных, то для получения приведенной интенсивности следует пользоваться следующей формулой:

ty'r-LJ^M’S-.-ezr^s,),    ¹²-⁶⁾

™ *' ⁽²'⁷⁾

-    показатель роста интенсивности движения на дороге;

j - постоянная величина, зависящая от типа дорожного покрытия (для капитального типа J =0,12, облегченного -0,148, переходного - J = 0,171);

Т; - проектный срок службы дорожной одежды в годах.

КоэффициентJ1 определяется по формуле:

Л*    (2.8)

сГ T_ri

Коэффициент С определяется по фор^ле (2.7) или по графику на рис. 2.7.

2.3.2. Для разовых проездов СТАС на проектируемых дорогах расчетная интенсивность ^движения определяется по формуле:

(2.9)

где^Г/V-- общее число проходов осей СТАС;

£ - коэффициент, зависящий от типа покрытия; - 350-Т, где Т - проектный срок службы покрытия (для покрытий капитального типа Т=20 лет, облегченного - Т=15 лет, переходного - Т=6 лет).

4S

I*W LIS no MS Mf% I.OI MS MO MS i.tlf

Рис.ИГрафин* для определения коэффициента С в зависимости от роста интенсивности, двюгечил для различных сроков эксплуатации дороги: I ^ капитальные одежды^ 2 - облегченные одеждь»4 Ъ - пфеходуъе одежды.

У6

2.3.3. Для разовых проездов СТАС по существующим дорогам.

При расчете конструкции на сдвигоустойчивость и растяжение при изгибе расчетная интенсивность определяется по формуле:    !

A/p⁼Uf ’    <^2Л0)

где + - продолжительность работы дороги в годах до момента перевозки.

2.4. С целью облегчения расчетов в приложении 2 приведены значения эквивалентных осевых нагрузок Q* и отношений Н/Д? для j различных СТАС и дорожных конструкций (таблица I).

3. РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ И

МАТЕРИАЛОВ ДОРОЖНОЙ ОДВД    |

3.1. В случае регулярного движения СТАС расчетные характе- | ристит^и грунта земляного полотна (модуль упругости Е , угол внутреннего трения и сцепление С^) назначают в зависимости от J его расчетной влажности определяемой по формуле:    ]

_    W'_rW(uV^),    (3.1)    I

гдeW- средняя влажность грунта в доляхW_T(таблица 3.4);    |

i)_w- коэффициент вариации влажности, равный 0,1;    j

t - коэффициент нормированного отклонения, принимаемый по таблице 3.1 в зависимости от заданного уровня проектной надежности конструкции дорожной одежды К .

Таблица 3.1

0,50 0,60 0,&5 0,90 0,95 0,15 0,26 1,06 1,32 1,71

Средние значения влажностиW грунта принимаются в зависимости от дорожно-климатических зон и подзон СССР (см. рис. 3.1 и табл. 3.4, 3.5), а та^же тигов местности по условиям увлажнения (табл, 3.3).

3.2.    Расчетные характеристики песков (за исключением пылеватых) и супеси легкой крупной, мало зависящие от их влажности, приведены в табл. 3.2.

3.3.    При проектировании одежд автомобильных дорог, предназначенных для регулярного движения специализированных транспортных средств, расчетные характеристики грунта следует принимать по

< *.

■ i

lb

таблице 3.2 и З.б для наиболее увлажненного ("а" правило, весеннего) периода.

С случае разовых перевозов грузов характеристики грунтов следует назначать на основе полевых и лабораторных исследований грунтов, проведенных непосредственно перед перевозкой.

3.4.    Расчетные характеристики асфальтобетонов и дегтебетонов необходимо принимать по таблицам 3.9 и ЗЛО.

3.4.1.    Для регулярного движения СТАС значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, следует принимать при проектировании конструкций: по упругому прогибу-при температуре tI0°C для всех дорожно-"лиматичес"их зон; по сдвигу во

Л зоне - +20°С, в Ш зоне - +30°С, 1У зоне - +40°С, в У зоне -+50°С; по растягивающим напряжениям при изгибе - при температуре 0^сС.

При вычислении средневзвешенного модуля упругости Е^ по формуле (2.2) для определения коэффициентов влияния модули упругости асфальтобетонов следует принимать при температуре +Ю°С.

3.4.2.    Для разовых проездов СТАС по существующей дороге значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, следует принимать: при оценке прочности конструкции по сдвигу - при температуре слоев покрытия на момент проезда, по растягивающим напряжениям при изгибе-при фактической температуре нижг-него слоя покрытия на момент проезда.

Температуру нижнего слоя следует принимать равной температуре верхнего слоя при температуре последнего 0°; +Ю°С; +20°С.При температуре верхнего слоя покрытия от +30°С до +50°С температура нижнего слоя принимается равной +20°С.

3.5.    Расчетные значения    характеристик материалов и

грунтов, укрепленных вяжущими, следует принимать по таблицам З.П и 3.12. В таблице 3.12 приведены также характеристики слоев из неукрепленных зернистых материалов.

Таблица 3.2.

Грунт	Расчетные	характеристики	грунта
	®гр* МПа	^гр’ град.	V МПа
т	2	3	4
Песо" крупный, гравелистый	130	42	0,005
Песо" средней "рупности	120	40	0,005

МИНИСТЕРСТВО АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА РСФСР

Согласована Минавтодором РСФСР 5 января 1^87 г.

Мина    РСФСР 14 и № BE-I4/I0I9

---

ИНСТРУКЦИЯ

ПО РАСЧЕТУ НЕЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД ДЛЯ СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫХ ТЯЖЕЛОВОЗНЫХ АВТОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ

ВСН 543-87

Вводится впервые

Минавтотранс РСФСР

Срок действия с 14.7.87 Г.

МОСКВА 1987

I зоне, *роме того, это плоские водоразделы, пологие салоны гор и их шлейфы с мощностью сезонно оттаивающего слоя от 1,0 до 2,5м. Грунты глинистые, с влажностью 0,7*0,9Wr

49 Продолжение таблицу 3.2.

I 2 3 4 Песо* мел*ий Песо* одномерный (барханный, дюнный или подобный им) Супесь легкая крупная 100 33 0,005 75 33 0,005 65 40 0,005 Таблица 3.3. Тип местности по характеру и степени увлажнения Условия увлажнения Признаки I 2 3 I Сухие места Поверхностный сто* обеспечен, грунтовые воды не оказывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи почвогрунтов. В I зоне, *роме того, мощность с г-зонно оттаивающего слоя достигает 2,5 м. Грунты гра-вийно-галечни*овые', песчаные, а та^же супесчаные, глинистые, непросадопные с влажностью менее 0,7 2 Сырые места с избыточным увлажнением в отдельные периоды года Поверхностный сто* не обеспечен, но грунтовые воды и' о*азывают существенного влияния на увлажнение верхней толщи почвогрунтов. Почвы с призна*ами поверхностного заболачивания. Весной и осенью появляется застой воды на поверхности. В

3    Места    с    постоянным

избыточным увлажнением

Грунтовые воды или длительно стоящие (более 30 суто*) поверхностные воды влияют на увлажнение верхней толщи грунтов; почвы торфяные,ог-леенныз, с признаками заболачивания, а та*же солончаки и постоянно орошаемые территории засушливых об-

СОДЕРЖАНИЕ

1.    Общре положения........................

2.    Расчетные параметры....................

3.    Расчетные характеристики грунтов

и материалов дорожной одежды...........

4.    Расчет дорожных одежд на прочность.....

4.1.    Расчет дорожных одежд по

допускаемому упругому прогибу.....

4.2.    Расчет дорожных одежд^по

сдвигу в грунте и слабосвязных материалах................

4.3.    Расчет дорожных одежд по

растягивающим напряжениям при изгибе верхних монолитных слое».........................

о. Проектирование усиления одежд

на существующих дорогах................

Приложение I. Примеры расчета дорожных

одежд......................

Приложение 2. Значения основных расчетных

параметров для специализированных тяжеловозных автотранспортных средств. ^тл автомобилей общего назначения...

Приложение 3. Схемы расположения колес

специализированных тяжеловозных автотранспортных

средств.....................

3

5

16

39

зэ

39

45

48

50

64

101

~1Тодп. к печ. 2707.Н7~"    формат 60x847lF Печать    офсетная

Уел. печ. л. 6,74    Усл.-кр.    отт.зда? Уч_тизд.л. 6,5

Тираж540 экэ. Изд. № 306 Цена 1 р.зОк.    Заказ    323

Ротапринт ЦБИТИ Минавтотранса РОФСР: I235I4,

Москва, ул.Героев Панфиловцев, 24    i

■i

'Г ¹ n I

3

Ведомственные    ВСН 54 3-87 строительные нормы    Минавтотранс РСФСР Министерство автомобильного транспорта РСФСР (Минавтотранс РСФСР) \

Инструкция по расчету нежестких дорожных одежд для специализированных тяжеловозных автотранспортных средств_

---

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящая инструкция содержит указания по проектированию и оценке прочности одежд существующих автомобильных дорог при воздействии на них специализированных тяжеловозных автотранспортных средств (СТАС).

1.2.    К специализированным тяжеловозным автотранспортным средствам относятся: многоосные многоколесные автотранспортные средства самоходного и прицепного типа, предназначенные для перевозки тяжеловесного и крупногабаритного оборудования, а также заводской автотранспорт для перевозки жидких шлаков, слябов и других технологических грузов.

1.3.    Толщину дорожной одежды и ее отдельных конструктивных слоев следует определять расчетом в соответствии с ожидаемыми интенсивностью и составом движения, расчетными характеристиками грунта земляного полотна и материалов слоев дорожной одежды.

Задачей расчета дорожных одежд на прочность является определение оптимальных толщин слоев дорожной конструкции с заданными деформативными и прочностными характеристиками.

Внесена Союзпром-	Утверждена	Срок
трансниипроектом	распоряжением	введения в
Госстроя СССР и	Министерства автомобиль-	действие
ПКБ с/о "Спецтяж-	него транспорта РСФСР	с 14 июля 1387 г.
автотранс" Мин-автстранса РСФСР	от 14 июля 1387 г.

*

1.4.    Дорожные одежды в общем случае следует рассчитывать по трем критериям: сопротивление сдвигу в грунтах и слоях из слабосвязных материалов; сопротивление растяжению при изгибе монолитных слоев; сопротивление упругому прогибу всей конструкции.

Одежды с покрытиями переходного типа - щебеночными, гравийными и из других прочных минеральных материалов, а также из грун тов и малопрочных каменных материалов, обработанных вяжущими, мостовые из булыжного и колотого камня следует рассчитывать только по двум критериям - сдвигу в грунте и упругому прогибу при соответствующем уровне надежности (см, табл, 1.2),

На сдвиг рассчитываются малосвязные материалы в конструктивных слоях дорожных одежд (песок, гравий, материалы и грунты, укрепленные органическими вяжущими).

На растяжение при изгибе рассчитываются монолитные слои из асфальтобетона, дегтебетона, а также из материалов и грунтов, укрепленных комплексными и неорганическими вяжущими.

1.5.    При проектировании дорожных одежд для регулярного движения СТАС расчет производят по трем критериям, для разовых проез-дов-по критерию сдвигоустойчивости в грунтах земполотна. При проверке прочности дорожной конструкции в случае разовых проездов СТАС по существующим автодорогам расчет производят по критерию сдвигоустойчивости в грунтах и слабосвязных материалах, а также растяжению при изгибе в монолитных слоях.

1.6.    При назначении конструкций дорожных одевд необходимо при нять во внимание, что наименьшая толщина слоев должна соответствовать значениям, указанным в таблице I.I (в сантиметрах).

Таблица I.I.

асфальтобетон (дегтебетон) крупнозернистый............. 6-7

то же,    мелкозернистый.................................. 3-5

то же,    песчаный........................................ 3-4

то же,    холодный........................................ 3

щебеночные (гравийные) материалы,

обработанные органическими вяжущими.................... 8

щебень, обработанный по способу пропитки............... 8

щебеночные и гравийные материалы, не обработанные вяжущими, на песчаном или

грунтовом основании................................. 15

то же на прочном основании (каменном

или из    укрепленного    грунта)............................ 8

грунты и малопрочные каменные материалы, обрабо-

ганные органическими, комплексными или неорга-

■шчес^ими вяжущими......................................... 10

грунт повышенной прочности (для разовых перевозов по вновь проектируемым дорогам толщина может отличаться от указанной)................................... 50

1.7 Конструкция дорожной одежды считается прочной, если коэффициент прочности по каждому из критериев больше или равен значе-

таю К найденному с учетом требуемого уровня надежности

lip    н

троектируемой одежды (см. табл. 1.2).

Таблица 1.2.

Гип одежды и покрытия Кн Кпр Цорожные одежды капитального типа 0,9? 1,0 Эдежды облегченного типа 0,90 0,94 Переходные дорожные одевды 0,60 0,63

Примечание. В случае движения СТАС по существующим автомо-5ильным дорогам значение К принимается по таблице 1.2 в зависимости от типа покрытия. При проектировании автодорог, предназначенных только для разовых проездов СТАС, принимается значение К = = 0,50.    ^Р

1.8. Если проектируемая дорога предусмотрена для постоянной эксплуатации, общая толщина конструктивных слоев дорожной одевды должна быть рассчитана на морозоустойчивость и осушение. Этот расчет, а также конструирование дорожных одежд и земляного полотна должны осуществляться в соответствии с ВСН 46-83.

2. РАСЧЕТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ СТАС При расчете дорожных одежд значения параметров расчетной нагрузки определяют в следующей последовательности:

2.1. Вычисляют эквивалентную колесную нагрузку Qц для каждой оси автотранспортного средства. В качестве величины эквивалентной нагрузки принимается нагрузка на одиночное колесо, вызывающая в дорожной одежде такой же уровень напряженно-деформированного состояния, который наблюдается при одновременном воздействии на дорожную одежду рассматриваемой группы "олес транспортного средства. Величину Ql\ определяют по формуле:

q! = cvyl_ri)^vi).

7
	Pmc.?J Томограмма для определения коэффициентов влияния (впереди копесл)