Изложена методика процесса автоматизированного проектирования дорожных одежд на автомобильных дорогах. Показаны основные критерии назначения конструкций дорожных одежд. Проанализированы принципы работы системы РАДОН RU. Приведен перечень проектных задач, которые можно решать с помощью данной программы.
Представлены основные модули для расчета и конструирования дорожных одежд нежесткого типа. В качестве примера произведен расчет дорожной одежды для зоны вечной мерзлоты с учетом особенностей водно-теплового режима земляного полотна и продолжительности расчетного периода региона.
USE OF PROGRAM SYSTEM RADON RU FOR THE CONSTRUCTION AND CALCULATION OF ROAD CLOTHES OF A DELICATE TYPE
We have presented the methodology of the automatized process of design of road clothes on automobile roads. We showed the main criteria of the use of road clothes constructions. We analysed the principles of the work system RADON RU. We draw the list of project aims which can be solved with the help of this program. We presented the main modules to calculate and construct road clothes of a delicate type.
КРЕДО РАДОН. От и до.
As an example we give the calculation of road clothes for the area of deep-frozen zone taking into account peculiarities of water and heating regime of the Earth surface and the duration of the calculating period of the region.
Современные автомобильные дороги должны иметь высокие транспортно-эксплуатационные характеристики, обеспечивать безопасность движения, и при этом возводиться с минимально возможными строительными затратами. Сроки выполнения проектов сжатые, требования к качеству высокие. В этих условиях решающую роль играет выбор технологий и инструментов, используемых для проектирования.
На протяжении уже почти двух десятков лет большинство автомобильных дорог проектируется с помощью систем автоматизированного проектирования (САПР), представляющих собой комплекс методических, информационных и программных средств. Автоматизированное проектирование позволяет разработать и выпустить проектно-сметную документацию, обладающую уровнем качества, недостижимым средствами традиционного проектирования.
Дорожная одежда, устраиваемая на земляном полотне обычно в виде нескольких конструктивных слоев разной прочности, является одним из наиболее дорогих и ответственных элементов автомобильных дорог, во многом определяет их стоимость и транс-портно-эксплуатационные качества [1].
Конструкцию дорожной одежды назначают в зависимости от технической категории дороги, интенсивности и состава движения, наличия тех или иных местных дорожно-строительных материалов, а также в зависимости от грунтовых, гидрогеологических и климатических условий [2, 3].
Система РАДОН RU программного комплекса CREDO предназначена для конструирования и расчета дорожных одежд нежесткого и жесткого типа автомобильных дорог и транспортных развязок, включая дороги общего пользования, городские улицы и дороги всех технических категорий, промышленные, подъездные, промысловые и внутрихозяйственные.
1. Проектирование нежесткой дорожной одежды
С системой РАДОН RU поставляются библиотеки с перечнем наиболее распространенных автомобилей и стандартных материалов. Наличие таких библиотек позволяет быстро заполнять либо редактировать исходные данные по автомобильному потоку, конструкции дорожной одежды, необходимые для расчетов. При необходимости библиотеки можно пополнять новыми автомобилями, материалами для любых слоев конструкции дорожной одежды.
Система обеспечивает решение следующих основных проектных задач:
• расчет конструкций дорожных одежд нежесткого типа на вновь сооружаемых дорогах и новых участках реконструируемых дорог по ОДН 218.046-01 «Проектирование нежестких дорожных одежд» (рис. 1);
• расчет слоев усиления существующей конструкции дорожной одежды в соответствии с ОДН 218.1.052-2002 «Оценка прочности нежестких дорожных одежд»;
• расчет конструкций остановочных и краевых укрепительных полос обочин на участках нового строительства по ОДН 218.3.039-2003 «Укрепление обочин автомобильных дорог»;
• расчет конструкций с монолитными цементобетонными покрытиями, с асфальтобетонными покрытиями и цементобетонным основанием в соответствии с руководством «Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд»;
• расчет конструкций с учетом геосинтетических материалов для усиления несущих оснований дорожных одежд или переходного типа покрытий автомобильных дорог, устраиваемых из необработанных зернистых материалов, при новом строительстве согласно ОДМ 218.5.002-2008 «Методические рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов»;
• расчет на автомобильную колесную нагрузку АК от автотранспортных средств на автомобильных дорогах общего пользования по ГОСТ Р 52748-2007 «Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения и габариты приближения»;
• расчет конструкций с учетом армирования асфальтобетонных слоев при ремонте, на участках нового строительства и реконструкции автомобильных дорог по ОДМ 218.5.001-2009 «Методические рекомендации по применению геосеток и плоских георешеток для армирования асфальтобетонных слоев усовершенствованных видов покрытий при капитальном ремонте и ремонте автомобильных дорог»;
• расчет конструкций с учетом геосинтетических материалов при проектировании вновь строящихся, реконструируемых и ремонтируемых автомобильных дорог в соответствии с ОДМ 218.5.003-2010 «Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог».
Рис. 1. Расчет конструкции дорожных одежд нежесткого типа
Основные принципы работы. Сам принцип работы в системе РАДОН RU, когда проектировщик выбирает необходимую ему методику расчета, дает понимание происходящих процессов, облегчает анализ полученных результатов и дальнейшие действия по изменению конструкции [5].
Диалоги для ввода исходных данных по климату, дороге, составу движения, расчетным нагрузкам, конструкции дорожной одежды просты в заполнении, содержат подсказки в виде справок, карт, сообщений и контролируют корректность вводимых данных.
Библиотеки наиболее распространенных автомобилей, стандартных материалов позволяют быстро заполнять либо редактировать исходные данные по автомобильному потоку, конструкции дорожной одежды. Библиотеки являются редактируемыми, их можно пополнять либо редактировать новыми данными.
Система РАДОН RU обеспечивает инженеру большие возможности для задания различных условий расчета. С одной стороны, программа придерживается требований методик и по умолчанию предлагает именно нормативные исходные данные [6]. Но в то же время система позволяет задавать пользователю индивидуальные данные, тем самым открывая возможности для решения нестандартных задач. Например, проектировщик может задавать индивидуальные коэффициенты прочности и надежности, расчетные нагрузки, коэффициенты, задавать различные условия при назначении морозозащиты, для снижения расчетной влажности и т. д.
После выполнения расчета схема конструкции с основными результатами отображается в рабочем окне.
Помимо выполнения расчетов по заданным толщинам конструкции, система позволяет выполнять оптимизационный расчет по подбору конструкции минимальной толщины, наименьшего запаса прочности, минимальных показателей по базовой сметной стоимости.
Просмотреть результаты можно не только на экране, но и в протоколах. Краткие протоколы предназначены для просмотра основных результатов и быстрой печати из программы.
Отчеты расчетов конструкций дорожных одежд можно экспортировать в файлы формата RTF, DXF.
В качестве примера произведем расчеты дорожных одежд в CREDO Radon RU. Исходными данными для конструирования и расчета дорожной одежды послужат измеренная интенсивность, климатические характеристики района, проектирование и геометрические параметры дороги [7].
Конструкции дорожных одежд для зоны вечной мерзлоты нужно рассчитывать на прочность тоже по трем критериям, как и для других дорожно-климатических зон. При этом следует учитывать особенности водно-теплового режима земляного полотна и продолжительность расчетного периода указанного региона, а также влияние мерзлого донника и глубины оттаявшего слоя грунта на общий модуль упругости полупространства, подстилающего дорожную одежду.
Требуемый модуль упругости дорожной конструкции в зоне распространения веч-номерзлых грунтов:
где Е-ф — требуемый модуль упругости;
Кп — коэффициент, учитывающий продолжительность расчетного периода.
Коэффициенты Кп необходимо принимать в зависимости от различных дорожно-климатических подзон вечной мерзлоты (табл. 1) [4].
Значения коэффициента Кп, учитывающего продолжительность расчетного периода при наличии многолетнемёрзлых грунтов
Грунты, тип местности по условиям увлажнения I1 — Северная подзона I2 — Центральная подзона I3 — Южная подзона
Болота, 3-й тип -мокрые места 1,60 1,40 1,60
Заболоченные, 2-й тип — сырые места 1,40 1,35 1,40
Глинистые с ММГ, 2-й тип — сырые места 1,25 1,20 1,30
Глинистые с ММГ, 1-й тип — сухие места 1,20 1,15 1,20
Во время расчетов выявили, что Radon не может произвести расчет на растяжение при изгибе для первой дорожно-климатической зоны, поэтому мы определяем требуемый модуль упругости для II1 дорожно-климатической зоны, но при этом учитываем количество расчетных дней для I2 ДКЗ, задавая интенсивность движения по маркам автомобилей. Затем увеличиваем полученный модуль упругости на 20% и производим расчет конструкции дорожной одежды по требуемому модулю упругости, который равен 304,8 Мпа.
На рис. 2 представлен результат расчета. Он включает основные конструктивные слои принятой дорожной одежды, значения их толщины; соответствующие модули упругости слоев; общий модуль упругости всей конструкции дорожной одежды и требуемое значение модуля упругости; значение полученного коэффициента прочности.
Применение компьютерных технологий при конструировании и расчете дорожных одежд позволяет строить надежные и долговечные конструкции, оптимизировать и совершенствовать конструктивные слои. Правильный выбор материала и рациональное проектирование толщин слоев конструкции дорожной одежды имеют большое значение для снижения стоимости строительства автомобильной дороги [8].
Рис. 2. Графический результат расчета
Система РАДОН RU комплекса CREDO ДОРОГИ широко применяется проектными организациями и дорожно-строительными компаниями. Универсальная технология системы позволяет быстро и качественно на основе современных норм и требований выполнять конструирование и расчет дорожных одежд.
Статья поступила 29.05.2015 г. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. СП 34.13330.2012 Автомобильные дороги.
2. Справочная энциклопедия дорожника. V том. Проектирование автомобильных дорог // под ред. Г.А. Федотова и П.И.
Поспелова.
3. ОДН 218.1.052-2002 «Оценка прочности нежестких дорожных одежд»; «Методические рекомендации по проектированию жестких дорожных одежд (взамен ВСН 19791)», утв. расп. Минтранса России № ОС-1066-р от 03.12.2003).
4. ВСН 84-89 «Изыскания, проектирование и строительство автомобильных дорог в районах распространения вечной мерзлоты».
5. CREDO ДОРОГИ. Руководство пользователя (для начинающих) к версии 1.10. 2-я ред.
6. CREDO РАДОН 3.10. Расчет дорожных одежд нежесткого и жесткого типов. Руководство пользователя. 3-я ред.
7. http://credo-dialogue.com.
8. Волкова Е.В., Степаненко А.А. Применение в учебном процессе современных технологий проектирования дорог на примере CREDO III // Вестник ИрГТУ. 2012. № 10. С. 137-142.
9. Можевитинов А.Л. Общий метод расчета устойчивости земляных сооружений / А.Л. Можевитинов, М. Шинтемиров // Известия ВНИИГ им. Б.Е. Веденеева.
Т.92. Л.:Энергия, 1970.С 11-22.
Информация об авторах
Солоненко Анатолий Иванович, студент кафедры «Автомобильные дороги»; Иркутский национальный исследовательский технический университет, 664074, Россия, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
Information about the authors
Solonenko A.I., undergraduate, Automobile Thoroughfares Department, Irkutsk National Research Technical University, 83 Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russia.
ПРИЧИНЫ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ДЕФОРМАЦИЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ И
МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ ИХ ИНТЕНСИВНОСТИ С ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫМ ТИПОМ ВЕЧНОЙ МЕРЗЛОТЫ В ОСНОВАНИЯХ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ПРИМЕРЕ СТРОИТЕЛЬСТВА АВТОМОБИЛЬНОЙ
ДОРОГИ АМУР «ЧИТА — ХАБАРОВСК»
В статье рассматриваются причины возникновения деформаций автомобильных дорог и мероприятия по снижению их интенсивности с высокотемпературным типом вечной мерзлоты в основаниях земляного полотна. Приведен опыт ОАО «Труд» по внедрению мероприятий по снижению деформаций автомобильной дороги общего пользования федерального значения Р-297 Амур «Чита — Хабаровск» на территории Амурской области.
REASONS FOR AUTOMOBILE ROADS DEFORMATION AND MEASURES TAKEN TO DECREASE THEIR INTENSITY WITH THE HIGH-TEMPERATURE TYPE OF EVER-FROZEN GROUND IN THE FOUNDATION OF THE EARTH SURFACE AT THE EXAMPLE OF BUILDING AUTOMOBILE ROAD AMUR
In the article we consider the reasons for automobile roads deformation and measures taken to decrease their intensity with the high-temperature type of ever-frozen ground in the foundation of the Earth surface. We have given the example of JSC «Trud» concerning the measurements to decrease the deformation of public federal automobile roads P-297 Amur «Chita — Khabarovsk» at the territory of Amur region.
АВТОМОБИЛЬНЫЕ ДОРОГИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ automatized design ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА НЕЖЕСТКОГО ТИПА road clothes of a delicate type АСФАЛЬТОБЕТОННОЕ ПОКРЫТИЕ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ geosynthetic materials МОДУЛЬ УПРУГОСТИ
Источник: uchimsya.com
Рассчитать дорожную одежду можно с помощью программы
(c) ООО «Центр развития систем
автоматизированного
проектирования
«САПРОТОН»
З а к а з / П р о с м о т р / П р и м е р ы
>> NormCAD Строительство >> NormCAD Машиностроение
(для перехода к форме заказа нажмите ссылку Заказать на странице комплекта/компонента)
NormCAD. Комплект Дороги 19+.
| стоимость* комплекта по прайсу | 17400 руб. |
| стоимость* сетевого комплекта на 3 пользователя | 20010 руб. |
| стоимость* сетевого комплекта на 5 пользователей | 24360 руб. |
| Заказать комплект | |
| Помощь по заказу и доставке | |
| Скачать демо-версию |
* — с учетом стоимости основной программы NormCAD, электронного ключа и руководства
Компоненты в составе комплекта:
Источник: www.normcad.ru
Топоматик Robur — Дорожная одежда
«Топоматик Robur — Дорожная одежда» предназначен для расчета нежестких и жестких дорожных одежд автомобильных дорог общей сети и городских дорог и улиц. Применим для проектирования вновь сооружаемых дорожных одежд и реконструируемых (усиляемых), а также для оценки прочности существующих конструкций.
Функциональные возможности:
- Расчет новой конструкции дорожной одежды (согласно ПНСТ 265-2018, ПНСТ 542-2021 и ОДН 218.046-01);
- Расчет дорожных одежд жесткого и полужесткого типа (согласно МР, взамен ВСН 197-91);
- Расчет слоев усиления (согласно ОДН 218.052-2002);
- Расчет краевых и остановочных полос обочин (согласно ОДН 218.039-2003).
- На прочность:
- по упругому прогибу;
- по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев;
- на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению на растяжение при изгибе;
- на статическую нагрузку.
- На морозоустойчивость;
- Расчет дренирующего слоя.
- ОДМ 218.5.003 -2010 «Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог»;
- ОДМ 218.5.002-2008 Методические рекомендации по применению полимерных геосеток (георешеток) для усиления слоев дорожной одежды из зернистых материалов;
- СТО 09686559-002-2015 Георешетки пластмассовые экструдированные гексагональные TENSAR серии TX;
- ОДМ 218.5.001-2009 «Методические рекомендации по применению геосеток и плоских георешеток для армирования асфальтобетонных слоев усовершенствованных видов покрытий при капитальном ремонте и ремонте автомобильных дорог».
- Сравнение вариантов дорожных одежд (согласно: ВСН-21-83);
- Сравнение вариантов конструкций по показателю эффективности.
- Подбор конструкции дорожной одежды по критерию минимальной стоимости;
- Динамический перерасчет конструкции дорожной одежды.
- Чертеж (схема) выбранного варианта конструкции дорожной одежды;
- Таблицы расчетных значений;
- Подробный отчет с формулами и всеми расчетными значениями.
История версий
- Версия 5.3
- Реализован расчет по ПНСТ 542-2021 «Дороги автомобильные общего пользования. Нежесткие дорожные одежды. Правила проектирования»
- Реализован расчет нежестких дорожных одежд по ПНСТ 265-2018
- Расширены библиотеки материалов (в том числе, геосинтетических материалов различных производителей для армирования асфальтобетонных покрытий, усиления оснований и грунтов)
Источник: topomatic.ru