1.1 Природно-климатические условия
Томская область почти целиком лежит в юго-восточной части Западно-Сибирской низменности, которая является одной из самых обширных низменностей земного шара. Географические границы Томской области: с юга на север - от 55,7гр до 61гр, с запада на восток - от 75гр до 89,4гр. Площадь составляет 314,4тыс кв.км.
Рельеф. Поверхность территории исключительно ровная, лишь с юго-востока в пределы области внедряются северные отроги Кузнецкого Алатау высотой до 258м над уровнем моря. Река Обь, протекающая через Томскую область по диагонали с юго-востока на северо-запад делит её почти пополам на право- и левобережье.
Климат. Континентальный, с теплым летом и холодной зимой, равномерным увлажнением, довольно резким изменением элементов погоды.
Сезоны года. Весна продолжается в среднем два месяца (апрель и май), лето - три месяца (июнь, июль, август), осень - два месяца (сентябрь и октябрь) и зима - пять месяцев (с ноября по март). Названные сроки являются приблизительными и округленными.
Осадки. По количеству атмосферных осадков большая часть территории Томской области относится к зоне избыточного и достаточного увлажнения. Наибольшее количество осадков приходится на июнь, июль или август, наименьшее - на февраль.
На территории Томской области преобладают ветры северо-западного направления. Основной водной артерией области является река обь, занимающая по длине (5569км) пятое место в мире. Главными притоками Оби в границах области являются реки: Томь, Шегарка, Чулым, Чая, Кеть, Тым. Река Томь, начинаясь в горах западного склона Абаканского хребта и Кузнецкого Алатау, несет свои воды через Лесостепь Кузбасса и в пределах Томской области вступает в таежную зону. В области довольно много озер, имеющих площадь в тысячу га: в парабельском районе - оз.Мирное, в Александровском - Ильмоэр, Чанджель-Ту, Узоль-Ту.
Растительность. Физико-географические условия Томской области обуславливают довольно сложную картину её растительности. Пестрота растительного покрова особенно заметно выражена в южной части области, где наиболее разнообразны условия рельефа и почвенного покрова. Преобладающая часть территории области входит в зону тайги. Темнохвойные леса представлены кедрачами, пихтачами и ельниками. Лиственничные леса встречаются небольшими островками на водоразделе Томь-Яя. Березовые леса тянутся в Западной Сибири полосой между зоной тайги и лесостепью.
Осиновые леса представлены чистыми насаждениями или чаще образуют смешанные леса. По берегам Оби и её притоков произрастают черный тополь (осокорь), несколько видов ив и др. кустарников. Широко распространены в области болота. Водораздельные болота (Васюганское и др.) являются верховыми сфагновыми. Возникают они путем зарастания и заторфовывания озер. В тайге широко распространены "рямы" - верховые сфагновые болота с карликовой сосной, и "гальи" - сильно увлажненные сфагновые бездесные болота, поросшие багульником и карликовой сосной. На болотах произрастает много клюквы и морошки.
1.2 Рельеф
В Томской области преобладают плоские, сильно заболоченные территории Западно-Сибирской равнины; лишь на юго-востоке в пределы области заходят северные отроги Кузнецкого Алатау (высота до 211 м). К северу от 58° северной широты сохранились ледниковые формы рельефа – моренные гряды, камовые холмы, озёрно-ледниковые впадины и др. Широкая долина Оби делит территорию области на две почти равные части; левобережье, включающее обширную болотистую Васюганскую равнину, и более возвышенное правобережье.
1.3 Почва
Географическое положение области (средне-южно-таежная зона) предопределяет невысокое естественное плодородие почв и низкую продуктивность большинства угодий, хотя расположение области в трех природно-сельскохозяйственных зонах (лесостепной, южно-таежно-лесной и средне-таежной) обусловило формирование почв различного уровня плодородия: от черноземов и серых лесных до подзолистых и болотно-подзолистых. В почвенном покрове Томской области преобладают дерново-подзолистые, болотно-подзолистые и болотные почвы, в поймах рек распространены аллювиальные почвы.
Природно-климатические условия лесостепной зоны способствуют формированию почв с ярко выраженным дерновым процессом. В самом южном районе области, Кожевниковском, имеется ограниченный ареал черноземов выщелоченных, обладающих наиболее высоким уровнем естественного плодородия, обусловленного довольно большим содержанием гумуса, близкой к нейтральной реакцией среды, высокой емкостью поглощения, высокой степенью насыщенности основаниями, очень низкими значениями гидролитической кислотности, средней обеспеченностью подвижным фосфором и обменным калием. В структуре пашни Томской области доля черноземов и лугово-черноземных почв составляет 10,7 %. В Кожевниковском районе эти почвы занимают 50,7 % пашни, в Шегарском — 20,5 %.
Наиболее пригодные для ведения сельского хозяйства серые лесные почвы занимают всего 7,8 % общей площади и распространены в южных районах области на террасах и водоразделах рек. Основу пахотного фонда Томской области составляют серые лесные почвы, формирующиеся в более прохладных и влажных, по сравнению с черноземами, условиях. Доля серых лесных почв в структуре пашни составляет 37,8 %; сенокосов — 6,8 %, пастбищ — 17,7 %.
Высоким уровнем естественного плодородия обладают темно-серые лесные почвы, занимающие 9,5 % в структуре пашни области, наиболее распространенные в Кожевниковском, Шегарском, Зырянском и Первомайском районах, формирующиеся на водоразделах и пологих склонах террас рек Оби, Томи, Яи, Чулыма. Эти почвы обладают высоким содержанием гумуса и по своим свойствам приближаются к черноземам.
Доля низкоплодородных светло-серых лесных почв в структуре пашни Томской области составляет 19,4 %; подзолистых и дерново-подзолистых — 9,7 %. В этих почвах ослаблен дерновый процесс и усиливаются эллювиально-иллювиальный и глеевый процессы. Почвы формируются на плоских водораздельных равнинах и выположенных склонах террас крупных рек, характеризуются низким содержанием гумуса, среднекислой и сильнокислой реакцией среды, невысокой емкостью поглощения и степенью насыщенности основаниями по сравнению с серыми лесными почвами, средней обеспеченностью подвижным фосфором и обменным калием.
Аллювиальные почвы обладают высоким естественным плодородием, связанным с тем, что в них развивается дерновый и аллювиально-поемный процессы, постоянно производятся элементы питания, активно протекают биологические процессы. Немалое значение имеет, накладывающий определенный отпечаток на водно-воздушный, тепловой и пищевой режимы почв паводковый режим рек. Наиболее интенсивно аллювиальные почвы высоких участков пойм рек распахиваются в Александровском (31,2 %), Тегульдетском (13,2 %), Колпашевском (9,8 %), Парабельском (6,8 %), Чаинском (4,8 %) районах.
Болотно-подзолистые и болотные почвы в северной таежной и центральной таежной зонах имеют широкое распространение, особенно на левобережье р. Оби. В правобережной части Оби на междуречье Кеть-Чулым они развиты хуже, в связи с более высокими абсолютными отметками водораздельных участков и лучшим дренажем. Сравнительно меньше площадь болотные почвы занимают в зоне лесостепи. Болотно-подзолистые почвы (глееподзолистые, торфянисто- и торфяно-подзолисто-глеевые), занимают большие площади на водоразделах Тым-Кеть, Васюган-Парабель, Парабель-Парбиг и др. под покровом заболоченных моховых лесов, которые распространены на междуречных пространствах между дренированными придолинными массивами и водораздельными болотами.
1.4 Климат
Климат Томской области, континентальный, определяется ее географическим положением. Томская область расположена в умеренных широтах — 55-61°с. ш. и отличается значительной сезонной изменчивостью притока солнечной радиации и преобладанием северо-восточного переноса воздушных масс.
Среднегодовая температура воздуха отрицательная: от –0,5 °С, в г. Томске, до –3,5 °С, на северо-востоке области. На территории области хорошо выражены все четыре сезона: зима, весна, лето, осень. Средняя температура января изменяется от –21,5…–23 °С на севере, до –19,2…–20,5 °С на юге. Абсолютный минимум температур варьирует на территории в пределах от –52...–58 °С (с. Первомайское), но чаще составляет –54…–56 °С (в г. Томске –55 °С).Средние температуры июля находятся в пределах +16,8…+17,0 °С на севере области, и +18…+20 °С — на юго-востоке. Абсолютный максимум температур воздуха повсеместно составляет +36…+38 °С. Средние годовые температуры по районам области в разные сезоны представлены в таблице 1.1
Таблица 1,1
Средняя температура воздуха по сезонам 2002 г. по Томской области, ° С
| Населенные пункты | Зима | Весна | Лето | Осень | ||||
| ср. за мес. | откл. от нормы | ср. за мес. | откл. от нормы | ср. за мес. | откл. от нормы | ср. за мес. | откл. от нормы | |
| Томск | –7,9 | +6,7 | 5,8 | +1,3 | 5,2 | +0,4 |
Средние годовые скорости ветра по области — 3-4 м/с; преобладают юго-западные и южные ветры. В долинах крупных рек (Обь, Томь) повторяемость скоростей ветра 4-7 м/с составляет 28 %, что создает наиболее суровые зимние условия.
Годовое количество осадков составляет 450-590 мм, из них 66-78 % выпадает в жидком виде, а остальные — в твердом. Средняя высота снежного покрова — 60-80 см, снег держится на севере 183-201, на юге — 178-180 дней. Суммарное количество осадков в Томской области по сезонам представлено в таблице 2. Повсеместно развита сезонная мерзлота. Глубина промерзания грунтов изменяется от 0,5-0,6 м на торфяниках до 3,5 м на песках; в среднем она составляет 1-2 м.
Таблица 1,2
Сумма осадков по сезонам 2002 г, по Томской области, мм
| Населенные пункты | Зима | Весна | Лето | Осень | ||||
| сумма за месяц | % от нормы | сумма за месяц | % от нормы | сумма за месяц | % от нормы | сумма за месяц | % от нормы | |
| Томск |
Рис. 1.1
Рис. 1.2
2. Дорожно строительные материалы.
Список имеющихся на момент строительства дорожно строительных материалов приведен в табл. 2,1
Табл. 2,1
Имеющиеся дорожно строительные материалы
| Наименование материалов | Источник поставки | Виды перевозок | Дальности транспортирования, км |
| щебень | карьер | а/в | |
| гравий | карьер | а/в | |
| песок | карьер | а/в | |
| а/б | карьер | а/в | |
| битум мп, цемент | карьер | ж/д |
3. Расчет дорожной одежды нежесткого типа.
3.1 Расчетные параметры подвижной нагрузки
Определим перспективную интенсивность движения по формуле:
Nрасчпер=N0*qt, где: (3.1)
N0 – исходная интенсивность движения, авт/сут;
q=1,06 коэффициент прироста интенсивности движения;
t =15, расчетный период.
Nрасчпер=1010 * 1,0615=2421 авт/сут.
Величина Nр приведенной интенсивности на последний год срока службы определяют по формуле:
Nр= fпол 
где: (3.2)
fпол – коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним.
n – общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;
Nm – число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m-й марки;
- суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства m-й марки к расчетной нагрузке.
Nр= 0,55 * 936,62=515,14ед/сут,
Определим расчетное число приложений нагрузки по формуле:
∑Nр = 0,7 Np 
рдг *kn, где: (3.3)
n – число марок автомобилей;
Nр – приведенная интенсивность движения на последний год срока службы, авт/сут;
Трдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции
kn – коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого;
Кс – коэффициент суммирования, определяют по формуле:
Кс= 
, где: (3.4)
Тсл – расчетный срок службы
q – показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.
Кс = 
= 37,68,
∑Nр = 0,7*2421* 
140*1,49=5890748.
3.2 Расчет конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу
Конструкция дорожной одежды в целом удовлетворяет требованиям прочности и надежности по величине упругого прогиба при условии:
Еоб > Етiп 
, где: (3.5)
Еоб - общий расчетный модуль упругости конструкции, МПа;
Етiп - минимальный требуемый общий модуль упругости конструкции, МПа;
- требуемый коэффициент прочности дорожной одежды по критерию упругого прогиба, принимаемый в зависимости от требуемого уровня надежности.
Еоб > 317,67*1,17=371,67 МПа.
Величину минимального требуемого общего модуля упругости конструкции вычисляют по эмпирической формуле:
Етiп =98,65[lg(S Nр)- c ],(МПа), где: (3.6)
S Nр - суммарное расчетное число приложений нагрузки за срок службы дорожной одежды
с - эмпирический параметр, принимаемый равным для расчетной нагрузки на ось 100 кН - 3,55
Етiп = 98,65 [lg(5890748) – 3,55 ]=317,67 МПа,
3.3 Расчетная схема слоев дорожной одежды.
Табл. 3.1
Предворительные расчетные значения расчетных параметров.
| № | Материал слоя | h слоя, | Расчет упруг. | Расчет по усл. | Расчет на растяжение при изгибе | |||
| см | прогибу, Е, МПа | сдвигоуст., Е, Па | Е, МПа | Ro, МПа | a | m | ||
| 1. | Асфальтобетон плотный на БНД марки 60/90 | 9,8 | 5,9 | 5,5 | ||||
| 2. | Асфальтобетон пористый на БНД марки 60/90 | 7,1 | 4,3 | |||||
| 3. | Асфальтобетон высокопористый на БНД марки 60/90 | - | - | - | ||||
| 4. | Укрепленная щебеночно-гравийно-песчаная смесь | - | - | - | ||||
| 5. | Супесь пылеватая Wo = 0,7 WТ | - | - | - | - |
Рис. 3,1
Определим 
для второго слоя
Рис. 3,2
Составим соотношения:
1) 
= 
= 0,1351
2) 
= 
= 0,1161
3) 
= 
= 0,07 => =0,07*3200=224 МПа
Определим 
для третьего слоя:
Рис. 3,3
Составим соотношения:
1) = 
= 0,1812
2) = 
= 0,112
3) = 
= 0,071 => =0,071*2000=142 МПа
Определим 
для четвертого слоя: 
Рис. 3,4
Составим соотношения:
1) = 
= 0,54
2) = 
= 0,17
3) = 
= 0,3155 => =0,3155*450=76,5 МПа
Определяем толщину 4го слоя:
Рис. 3,5
Составим соотношения:
1) =0,88=> h=0.88*37=32.5
2) = 
= 0,425
3) = 
= 0,155
Следовательно, толщина четвертого слоя будет равна 32.5см
3.4 Расчет по условию сдвигоустойчивости подстилающего грунта и малосвязных конструктивных слоев
Дорожную одежду проектируют из расчета, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте или малосвязных (песчаных) слоях за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации формоизменения. Недопустимые деформации сдвига в конструкции не будут накапливаться, если в грунте земляного полотна и в малосвязных (песчаных) слоях обеспечено условие:
, где: (3.7)
Кпр=1 – требуемое минимальное значение коэффициента прочности, определяемое с учетом заданного уровня надежности;
Т – расчетное активное напряжение сдвига (часть сдвигающего напряжения, непогашенная внутренним трением) в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующей временной нагрузки;
Тпр – предельная величина активного напряжения сдвига (в той же точке), превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг.
0,0096<0.0103
При расчете дорожной конструкции на прочность по сдвигоустойчивости грунта земляного полотна в качестве нижнего принимают грунт (с его характеристиками), а в качестве верхнего - всю дорожную одежду. Толщину верхнего слоя hв принимают равной сумме толщин слоев одежды 
.
Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют как средневзвешенный по формуле:
, где: (3.8)
п - число слоев дорожной одежды;
Ei - модуль упругости i -го слоя;
hi - толщина i -го слоя.
Ев = 
= 695,35 МПа
При расчете по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания с помощью номограммы ОДН 218.046-01 нижнему слою двухслойной модели условно присваивают обычные характеристики песчаного слоя (сп, jп), а модуль упругости принимают равным общему модулю на поверхности песчаного слоя; толщину верхнего слоя модели принимают равной общей толщине слоев, лежащих над песчаным, а модуль упругости Ев вычисляют как средневзвешенное значение для этих слоев по формуле (4.2).
При расчете дорожных одежд по условию сдвигоустойчивости значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, принимают соответствующими температурам,
Составим соотношения:
1) 
= 
= 1,74;
2) 
= 
= 33,11;
Действующие в грунте или в песчаном слое активные напряжения сдвига (Т) вычисляют по формуле:
Т= τн*р, где: (3.9)
τн=0,016 - удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм
р - расчетное давление от колеса на покрытие
Т=0,016*06=0,0096 МПа
Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя (или в песчаном материале промежуточного слоя) определяют по формуле:
Tnp = kд (сN + 0,1 gсрzопtgjСТ), где: (3.10)
сN - сцепление в грунте земляного полотна, принимаемое с учетом повторности нагрузки.
kд - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания. При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов, а также при укладке на границе “основание - песчаный слой” разделяющей геотекстильной прослойки, следует принимать значения kд равным:
- 1,0 - во всех остальных случаях.
zоп - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;
gср = 0,002 г/см3 средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см3;
jСТ - расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.
Tnp = 1∙ (0,002+(0,1 *64,5*0,404*0,002)) =0,0072 МПа.
Во всех случаях в качестве расчетных значений угла внутреннего трения грунта и малосвязных слоев используют его значения, отвечающие расчетному суммарному числу воздействия нагрузки за межремонтный срок S Np.
Величину расчетных дней в году, соответствующих расчетному состоянию прочности и деформируемости конструкции Трдг определяют по специальным региональным справочным данным.
3.5 Расчет конструкции на прочность монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
В монолитных слоях дорожной одежды (из асфальтобетона, дегтебетона, материалов и грунтов, укрепленных комплексными и неорганическими вяжущими и др.), возникающие при прогибе одежды напряжения под действием повторных кратковременных нагрузок, не должны в течение заданного срока службы приводить к образованию трещин от усталостного разрушения. Для этого должно быть обеспечено условие:
, где: (3.11)
- требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности;
RN - прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений;
sr - наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом.
Наибольшее растягивающее напряжение sr при изгибе в монолитном слое определяют с помощью номограммы, приводя реальную конструкцию к двухслойной модели.
К верхнему слою модели относят все асфальтобетонные слои, включая рассчитываемый. Толщину верхнего слоя модели hв принимают равной сумме толщин, входящих в пакет асфальтобетонных слоев (S hi).
Значение модуля упругости верхнего слоя модели устанавливают как средневзвешенное для всего пакета асфальтобетонных слоев.
Нижним (полубесконечным) слоем модели служит часть конструкции, расположенная ниже пакета асфальтобетонных слоев, включая грунт рабочего слоя земляного полотна.
Модуль упругости нижнего слоя модели определяют путем приведения слоистой системы к эквивалентной по жесткости с помощью номограммы
При использовании номограммы, расчетное растягивающее напряжение определяют по формуле:
, где: (3.12)
sr - растягивающее напряжение от единичной нагрузки при расчетных диаметрах площадки, передающей нагрузку, определяемое по номограмме;
кв - коэффициент, учитывающий особенности напряженного состояния покрытия конструкции под спаренным баллоном. Принимают равным 0,85;
р - расчетное давление.
σr=1,8*0,6*0,85=0,918 МПа
Прочность материала монолитного слоя при многократном растяжении при изгибе определяют по формуле:
RN = Rok1k2 (1 - vR × t), где: (3.13)
Ro =7,8- нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки;
k1 - коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки;
k2 =0,8 - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов;
vR - коэффициент вариации прочности на растяжение;
t - коэффициент нормативного отклонения.
RN = 8*0,19*0,8(1 – 0,1 × 1,06) =1,08 МПа
Коэффициент k1, отражающий влияние на прочность усталостных процессов, вычисляют по выражению:
, где: (3.14)
S Np – расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия.
m – показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя;
a =7,1 – коэффициент, учитывающий различие в реальном и лабораторном режимах растяжения повторной нагрузкой, а также вероятность совпадения во времени расчетной (низкой) температуры покрытия и расчетного состояния грунта рабочего слоя по влажности.
=0,189
Расчеты на усталостную прочность выполняют в следующем порядке:
а) приводят конструкцию к двухслойной модели и определяют отношения:
= 
=0,32
Ев= 
;
Ев= 
= 2791,67 Мпа
Ен=142 Мпа
= 
= 19,66
=1,8 Мпа
b) по полученным параметрам по номограмме находят значение и по формуле вычисляют расчетное растягивающее напряжение;
c) вычисляют предельное растягивающее напряжение. В пакете асфальтобетонных слоев за предельное растягивающее напряжение RN принимают значение, отвечающее материалу нижнего слоя асфальтобетонного пакета.
d) проверяем условие (3.11).
0,918<1,08
Вывод: наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом, меньше прочности материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений, следовательно прочность монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе обеспечена
4. Расчет жестких дорожных одежд
4.1 Расчетные параметры подвижной нагрузки
Дорожные одежды рассчитывают с учетом состава транспортного потока, перспективной интенсивности движения к концу срока службы, грунтовых и природно-климатических условий.
Расчет производят в следующих случаях:
при проектировании дорожных одежд;
при определении возможности разового пропуска тяжелых нагрузок по существующему покрытию;
при определении рациональности новых конструктивных или технологических решений.
Расчет выполняют по предельным состояниям, определяющим пределы работоспособности того или иного элемента конструкции, на основании расчетных схем, используя нормируемые расчетные параметры.
Расчет ведется путем проверок предварительно назначенной конструкции дорожной одежды:
по прочности верхних слоев дорожной одежды;
по прочности и устойчивости земляного полотна и слоев основания на сдвиг и по накоплению уступов в поперечных швах покрытия;
по устойчивости в продольном направлении покрытия в жаркое время года, по прочности стыковых и монтажных соединений;
по устойчивости дорожной одежды к воздействию морозного пучения;
по способности дренирующего слоя основания отводить влагу в весенний период.
Расчетом определяются толщины покрытия и слоев основания, расстояние между поперечными швами, количество штырей в швах расширения и сжатия.
Жесткие дорожные одежды рассчитывают с учетом уровня надежности (вероятности безотказной работы конструкции в течение намеченного срока эксплуатации), принимаемого равным 20 лет.
Расчетные параметры подвижной нагрузки
В качестве расчетной схемы нагружения конструкции колесом автомобиля принимается гибкий круговой штамп диаметром D, передающий равномерно распределенную нагрузку величиной p.
Величины расчетного удельного давления колеса покрытия p и расчетного диаметра D, приведенного к кругу отпечатка расчетного колеса на поверхности покрытия, назначают с учетом параметров расчетных типов автомобилей.
В качестве расчетного типа используют наиболее тяжелый автомобиль из систематически обращающихся по дороге, доля которых составляет не менее 10% (с учетом перспективы изменения состава движения к концу межремонтного срока).
Величину p принимают равной давлению воздуха в шинах. Диаметр расчетного отпечатка шины D определяют из зависимости:
, где: (4.1)
Qрасч - расчетная величина нагрузки, передаваемой колесом на поверхность покрытия, кН;
p - давление, МПа.
D= 
=33 см.
Учет характера действующей нагрузки (кратковременное многократное нагружение, статическое нагружение) осуществляется через принятие соответствующих расчетных значений расчетных характеристик конструктивных слоев, а также через введение коэффициента динамичности при назначении величины нагрузки.
В зависимости от вида расчета конструкции используют различные характеристики, отражающие интенсивность воздействия на нее подвижной нагрузки:
N - перспективную (на конец срока службы) общую среднесуточную интенсивность движения;
Np - приведенное к расчетной нагрузке среднесуточное (на конец срока службы) число проездов всех колес, расположенных по одному борту расчетного автомобиля, в пределах одной полосы проезжей части (приведенная интенсивность воздействия нагрузки);
S Np - суммарное расчетное число приложения приведенной расчетной нагрузки к расчетной точке на поверхности конструкции за срок службы.
Перспективную общую среднесуточную интенсивность устанавливают по данным анализа закономерностей изменения объема перевозок и интенсивности движения при проведении титульных экономических обследований.
Величину Np приведенной интенсивности на последний год срока службы определяют по формуле
, где: (4.2)
fпол =0,55 - коэффициент, учитывающий число полос движения и распределение движения по ним;
n - общее число различных марок транспортных средств в составе транспортного потока;
Nm - число проездов в сутки в обоих направлениях транспортных средств m-й марки;
Sm сум - суммарный коэффициент приведения воздействия на дорожную одежду транспортного средства m-й марки к расчетной нагрузке Qрасч.
Nр= 0,55*1253=689,38 ед/сут.
Суммарное расчетное число приложений расчетной нагрузки к точке на поверхности конструкции за срок службы определяют по формуле:
, где: (4.3)
n - число марок автомобилей;
N 1 m - суточная интенсивность движения автомобилей m-й марки в первый год службы (в обоих направлениях), авт./сут;
Np - приведенная интенсивность на последний год срока службы, авт./сут;
Трдг - расчетное число расчетных дней в году, соответствующих определенному состоянию деформируемости конструкции (определяемое в соответствии с приложением 6);
kn - коэффициент, учитывающий вероятность отклонения суммарного движения от среднего ожидаемого:
Kc - коэффициент суммирования определяют по формуле
, где: (4.4)
Тсл - расчетный срок службы;
q - показатель изменения интенсивности движения данного типа автомобиля по годам.
Кс = 
=53,45,
∑Nр = 0,7*689,38* 
*1,49*140=1778374.
4.2 Расчет монолитных цементобетонных покрытий
Расчет проводят путем проверки прочности покрытия по формуле:
, где: (4.5)
Kпр =1 - коэффициент прочности, определяемой в зависимости от категории дороги;
- расчетная прочность бетона на растяжение при изгибе;
s pt - напряжения растяжения при изгибе, возникающие в бетонном покрытии от действия нагрузки, с учетом перепада температуры по толщине плиты.
Расчетное сопротивление бетона на растяжение при изгибе определяют по формуле
, где: (4.6)
Btb =4,4 - класс бетона на растяжение при изгибе;
Kн.п - коэффициент набора прочности со временем; для бетона естественного твердения для районов с умеренным климатом
Kн.п = 1,2;
Ky - коэффициент усталости бетона при повторном нагружении;
, где: (4.7)
S Np - суммарное расчетное число приложения приведенной расчетной нагрузки за расчетный срок службы;
KF - коэффициент, учитывающий воздействие попеременного замораживания-оттаивания, равный 0,95.
Ку=1,08* 
=0,44
=4,4*1,2*0,44*0,95=2,19 МПа
По первой