Επίλυση άσκησης διαστασιολόγησης οδοστρώματος με τη μέθοδο AASHTO

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "Επίλυση άσκησης διαστασιολόγησης οδοστρώματος με τη μέθοδο AASHTO"

Κυρία Δυοβουνιώτης
7 χρόνια πριν
Προβολές:

1 Επίλυση άσκησης διαστασιολόγησης οδοστρώματος με τη μέθοδο AASHTO Να γίνει υπολογισμός διαστασιολόγηση του ευκάμπτου οδοστρώματος σε αυτοκινητόδρομο σύμφωνα με τη μέθοδο AASHTO. Δίνονται: Ισοδύναμοι Τυπικοί άξονες : *Ν Έδαφος έδρασης: Άργιλος με CBR (5+0,5*N)% Υλικό υπόβασης: Αμμοχάλικο με CBR (20+3*N)% Υλικό βάσης: Θραυστό αμμοχάλικο με CBR (50+3*N)% Μέτρο Δυσκαμψίας Ασφαλτομίγματος Sm= Mpa Συντελεστές αποστράγγισης m2=m3=1,10. Δείκτης Εξυπηρετικότητας Νέου Οδοστρώματος PSI = 4,50 Για όσα στοιχεία δε δίνονται να γίνουν εύλογες παραδοχές με βάση τη βιβλιογραφία. Επίλυση για Ν=10: Προκειμένου να προσδιορίσουμε το πάχος του οδοστρώματος με τη μέθοδο AASHTO χρειάζεται καταρχήν να προσδιορίσουμε τους δομικούς αριθμούς SN1, SN2 και SN3 που παρουσιάζονται στο ακόλουθο σχήμα: Για να προσδιορίσουμε το δομικό αριθμό SN1 καταφεύγουμε στο διάγραμμα της μεθόδου AASHTO όπου χρησιμοποιούμε τα ακόλουθα δεδομένα: 1. Αξιοπιστία R (%) - Σε αυτοκινητοδρόμους λαμβάνει τιμή από 85% %. Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 95%. 2. Τυπική απόκλιση So - Κυμαίνεται μεταξύ 0,40 και 0,50. Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 0, Συνολικός Αριθμός ΙΤΑ = * = ΙΤΑ 4. Μέτρο Ελαστικότητας Βάσης (Δεν το γνωρίζουμε) 5. Δείκτης Εξυπηρετικότητας Νέου Οδοστρώματος PSI αρχικό = 4,50

2 6. Δείκτης Εξυπηρετικότητας Φθαρμένου Οδοστρώματος - Για αυτοκινητοδρόμους ισχύει PSI τελικό = 2,50, ενώ για τις υπόλοιπες οδούς PSI τελικό = 2,00 - Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 2, Επομένως η διαφορά του Δείκτης Εξυπηρετικότητας είναι 4,50-2,50=2,00 Προκειμένου να προσδιορίσουμε το μέτρο ελαστικότητας της Βάσης χρησιμοποιούμε το CBR της βάσης και καταφεύγουμε στο ακόλουθο διάγραμμα: Για CBR βάσης ίσο με 50+3*10=80% προκύπτει μέτρο ελαστικότητας ίσο με Mr=28.000psi. Με τα παραπάνω δεδομένα προσδιορίζω το δομικό αριθμό SN1 όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα:

4 Τελικά προκύπτει SN1=3,3. Προκειμένου να προσδιορίσω το πάχος h1, είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός του συντελεστή α1. Ο συντελεστής α1 προσδιορίζεται από το ακόλουθο γράφημα λαμβάνοντας υπόψη το μέτρο δυσκαμψίας του ασφαλτομίγματος που είναι MPa 145 = psi. Ο συντελεστής α1 για μέτρο δυσκαμψίας ασφαλτομίγματος psi προκύπτει 0,42. Επομένως το πάχος h1 είναι: SN1=h1*α1 ===> 3,30 = h1 0,42 ===> h1=7,85inch = 19,96εκ. Την παραπάνω τιμή τη στρογγυλοποιούμε προς τα πάνω στην ανώτερη μονάδα και επομένως το πάχος h1 που επιλέγουμε προκύπτει h1* = 20εκ. = 7,874 inch Μετά τη στρογγυλοποίηση (και την τελική επιλογή τ ου πάχους h1*) προκύπτει ο πραγματικός δομικός αριθμός SN1* είναι : SN1*=h1* α1 ===> SN1*=7,874 0,42 ===> SN1*=3,307

5 Στη συνέχεια για να προσδιορίσουμε το δομικό αριθμό SN2 καταφεύγουμε στο διάγραμμα της μεθόδου AASHTO όπου χρησιμοποιούμε τα ακόλουθα δεδομένα: 1. Αξιοπιστία R (%) - Σε αυτοκινητοδρόμους λαμβάνει τιμή από 85% %. Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 95%. 2. Τυπική απόκλιση So - Κυμαίνεται μεταξύ 0,40 και 0,50. Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 0, Συνολικός Αριθμός ΙΤΑ = * = ΙΤΑ 4. Μέτρο Ελαστικότητας Υπόβάσης (Δεν το γνωρίζουμε) 5. Δείκτης Εξυπηρετικότητας Νέου Οδοστρώματος PSI αρχικό = 4,50 6. Δείκτης Εξυπηρετικότητας Φθαρμένου Οδοστρώματος - Για αυτοκινητοδρόμους ισχύει PSI τελικό = 2,50, ενώ για τις υπόλοιπες οδούς PSI τελικό = 2,00 - Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 2, Επομένως η διαφορά του Δείκτης Εξυπηρετικότητας είναι 4,50-2,50=2,00 Προκειμένου να προσδιορίσουμε το μέτρο ελαστικότητας της Υπόβάσης χρησιμοποιούμε το CBR της υπόβασης και καταφεύγουμε στο ακόλουθο διάγραμμα: Για CBR υπόβασης ίσο με 20+3*10=50% προκύπτει μέτρο ελαστικότητας ίσο με Mr=17.500psi. Με τα παραπάνω δεδομένα προσδιορίζω το δομικό αριθμό SN2 όπως φαίνεται στο ακόλουθο σχήμα:

7 Τελικά προκύπτει SN2=3,9. Προκειμένου να προσδιορίσω το πάχος h2, είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός του συντελεστή α2. Ο συντελεστής α2 προσδιορίζεται από το ακόλουθο γράφημα λαμβάνοντας υπόψη το CBR της Βάσης που το είναι 80%. Ο συντελεστής α2 για CBR = 80% προκύπτει 0,135. Για να προσδιορίσω το πάχος h2 είναι απαραίτητος και ο προσδιορισμός του συντελεστή m2 που αφορά την αποστραγγιστική ικανότητα της βάσης. Ο συντελεστής αυτός δίνεται 1,10. Επομένως το πάχος h2 είναι: SN2=SN1* + h2 α2 m2 ===> 3,90 = 3,307 + h2 0,135 1,10 ===> h2=3,99inch = 10,14εκ. Την παραπάνω τιμή τη στρογγυλοποιούμε προς τα πάνω στην ανώτερη πεντάδα και επομένως το πάχος h2 που επιλέγουμε προκύπτει h2* = 15εκ. = 5,906 inch Μετά τη στρογγυλοποίηση (και την τελική επιλογή του πάχους h2*) προκύπτει ο πραγματικός δομικός αριθμός SN2* είναι : SN2* = SN1* + h2 α2 m2 ===> SN2*=4,184

8 Στη συνέχεια για να προσδιορίσουμε το δομικό αριθμό SN3 καταφεύγουμε στο διάγραμμα της μεθόδου AASHTO όπου χρησιμοποιούμε τα ακόλουθα δεδομένα: 1. Αξιοπιστία R (%) - Σε αυτοκινητοδρόμους λαμβάνει τιμή από 85% %. Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 95%. 2. Τυπική απόκλιση So - Κυμαίνεται μεταξύ 0,40 και 0,50. Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 0, Συνολικός Αριθμός ΙΤΑ = * = ΙΤΑ 4. Μέτρο Ελαστικότητας Υπεδάφους (Δεν το γνωρίζουμε) 5. Δείκτης Εξυπηρετικότητας Νέου Οδοστρώματος PSI αρχικό = 4,50 6. Δείκτης Εξυπηρετικότητας Φθαρμένου Οδοστρώματος - Για αυτοκινητοδρόμους ισχύει PSI τελικό = 2,50, ενώ για τις υπόλοιπες οδούς PSI τελικό = 2,00 - Για την παρούσα άσκηση παίρνουμε 2, Επομένως η διαφορά του Δείκτης Εξυπηρετικότητας είναι 4,50-2,50=2,00 Προκειμένου να προσδιορίσουμε το μέτρο ελαστικότητας του Υπεδάφους χρησιμοποιούμε το CBR του υπεδάφους και καταφεύγουμε στην ακόλουθη σχέση: Ε υπεδάφους = 17,6 * CBR 0,64 (MPa) ===> Ε υπεδάφους = 76,83 MPa = psi Για CBR υπεδάφους ίσο με 5+0,5*10=10% προκύπτει μέτρο ελαστικότητας ίσο με Mr=11.140psi.

9 Εναλλακτικά μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε το διάγραμμα της υπόβασης: Για CBR υπεδάφους ίσο με 5+0,5*10=10% προκύπτει μέτρο ελαστικότητας ίσο με Mr=10.500psi το οποίο είναι κοντά σε αυτό που προέκυψε από την παραπάνω σχέση.

11 Τελικά προκύπτει SN3=4,55. Προκειμένου να προσδιορίσω το πάχος h3, είναι απαραίτητος ο προσδιορισμός του συντελεστή α3. Ο συντελεστής α3 προσδιορίζεται από το ακόλουθο γράφημα λαμβάνοντας υπόψη το CBR της Υπόβάσης που το είναι 50%. Ο συντελεστής α3 για CBR = 50% προκύπτει 0,125. Για να προσδιορίσω το πάχος h3 είναι απαραίτητος και ο προσδιορισμός του συντελεστή m3 που αφορά την αποστραγγιστική ικανότητα της υπόβασης. Ο συντελεστής αυτός δίνεται 1,10. Επομένως το πάχος h3 είναι: SN3=SN2* + h3 α3 m3 ===> 4,55 = 4,184 + h3 0,125 1,10 ===> h3=2,662inch = 6,76εκ. Την παραπάνω τιμή τη στρογγυλοποιούμε προς τα πάνω στην ανώτερη πεντάδα με ελάχιστη τιμή τα 10εκ. και επομένως το πάχος h3 που επιλέγουμε προκύπτει h3* = 10εκ. = 3,937 inch Μετά τη στρογγυλοποίηση (και την τελική επιλογή του πάχους h3*) προκύπτει ο πραγματικός δομικός αριθμός SN3* είναι : SN3* = SN2* + h3* α3 m3 ===> SN3*=4,725

12 Συνεπώς το συνολικό πάχος οδοστρώματος είναι : Πάχος ασφαλτικών στρώσεων h1* = 20εκ. Πάχος βάσης h2* = 15εκ. Πάχος υπόβασης h3* = 10εκ. Συνολικό πάχος οδοστρώματος 45εκ.

Σχετικά έγγραφα

Επίλυση άσκησης υπολογισμού Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.) σύμφωνα με τη

Επίλυση άσκησης υπολογισμού Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.) σύμφωνα με τη μέθοδο AASHTO Να γίνει υπολογισμός των Ισοδύναμων Τυπικών Αξόνων (Ι.Τ.Α.) σύμφωνα με τη μέθοδο AASHTO σε οδό διπλής κατεύθυνσης