Расчет дорожной конструкции по сдвигу

а) в грунте земляного полотна

Дорожную одежду нужно проектировать с расчетом, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте не возникали остаточные деформации, вызванными пластическими смещениями. Сдвиг в грунте земляного полотна не возникнет, если/1/:

, (6.2)

где

– минимальное значение коэффициента прочности, с учетом заданного уровня надежности, К_пр = 1,0;

– допускаемое напряжение сдвига, обусловленное сцеплением в

грунте;

– активное напряжение сдвига в грунте от действующей кратковременной или длительной нагрузки/1/.

, (6.3)

где

– сцепление в грунте активной зоны земляного полотна в расчетный период, МПа;

– коэффициент, учитывающий снижение сопротивления грунтов сдвигу под агрессивным действием подвижных нагрузок, колебании и т.д. (при расчете на воздействие кратковременных нагрузок k₁ = 0,6);

– из-за неоднородности используемых материалов, недоучета местных условий, возможных отступлений при строительстве от действующей технологии не исключено возникновение в одежде не предусмотренных расчетом пластических деформаций, приводящих к образованию неровностей на проезжей части. Вероятность образования недопустимых неровностей тем больше, чем интенсивнее движение по дороге, поэтому коэффициент запаса на неоднородность условий k₂ принимается с учетом интенсивности движения в зависимости от расчетной приведенной интенсивности движения на последний год службы N_t определятся по формуле;

– коэффициент, учитывающий особенности работы грунта в конструкции, принимается в зависимости от типа грунта.

(6.4)

где

τ_н – активное напряжение сдвига от временной нагрузки;

τ_в – тоже, от собственного веса дорожной одежды.

Многослойную конструкцию приводят к двухслойной, где верхним слоем является одежда, а нижним подстилающий грунт. Для этого находим средневзвешенный модуль упругости пакета слоев одежды по формуле:

, (6.5)

отсюда МПа,

Вычисляют отношение и ,

где

–расчетный модуль упругости подстилающего грунта, 56 МПа;

– суммарная толщина конструктивных слоев одежды, см;

– диаметр следа колеса расчетного автомобиля, см.

, , φ_гр = 21⁰.

После этого с помощью номограммы в зависимости от характера рассчитываемого грунта находят максимальное активное напряжение сдвига от временной нагрузки в относительных единицах - , где – среднее удельное давление от расчетного автомобиля, р = 0,6 МПа. Умножив найденную величину на р, получим абсолютное значение

; .

Активное напряжение сдвига от собственного веса дорожной одежды находят по номограмме.

, Т = 0,0258-0.001 = 0,0248 МПа,

При k₂=1.08

Т_доп = 0,024· 0,6 *1.08*1,5 = 0,0233 МПа.

Таким образом, Т<Т_доп.

.

б) Расчет промежуточных слоев из слабосвязных материалов на устойчивость против сдвига определяют не достигается ли предельное напряжение сдвига в песчано-гравийной смеси. Для этого вычисляют средний модуль упругости слоев, лежащих выше него:

МПа,

, , φ_гр = 38⁰,

, МПа,

; Т = 0,0378– 0,002 = 0.0358;

Т_доп = 0,005 · 0,6 · 0,97 5 = 0,024.

.

Условие прочности выполняется.

Дата добавления: 2015-08-21