1.11. Расчет на сдвигоустойчивость грунтов и несвязных слоев основания.

В качестве исходной принимаем конструкцию, полученную при расчете по упругому прогибу с учетом коррекции модулей упругости асфальтобетона при 20 градусах.

E₁=1200 МПа h₁=5см

E₂=800 МПа h₂=7см

E₃=250 МПа h₃=12см

E₄=400 МПа h₄=27см

E₅=100 МПа h₅=45см

E_гр=27 МПа

1. Расчет грунта земляного полотна.

Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной.

Найдем расчетное активное напряжение сдвига по формуле (1.11.9):

_а - найдем по номограмме (рис.1.11.2 или 1.11.3) для этого определим суммарную толщину вышележащих слоев (h_в), отношение (h_в/Д) и средневзвешенный модуль упругости вышележащих слоев (Е_в).

h_в =5+7+12+27+45=96 см

h_в /Д = 96/39=2,46

Е_в=(5·1200+7·800+12·250+27·400+45·100)/( 5+7+12+27+45)=312 МПа

Е_в /Е_н=312/27=11,6

Угол внутреннего трения φ_г =14 ^о

По номограмме (h_в /Д≽2) получим что _а =0,0106

По номограмме получим, что _в =0,0008 МПа

Подставляя все полученные значения в формулу (1.11.9) получим

Т_а=0,0106·0,6+0,0008=0,00716 МПа

Определим предельное активное напряжение сдвигу Т_пр в грунте рабочего слоя по формуле 1.11.7.

Т_прС·k₁·k₂,

Сцепление в грунте земляного полотна с=0,007 МПа.

Коэффициент k₁ составит 3 (Табл. 1.11.1). Коэффициент k₂определяю по графику на рисунке 1.11.1.

По формуле (1.11.8) найдем:

N_сутN_р/(Т_рдг·T_cл) = 547242/135*9 = 450 авт/сут

Получаем, что k₂ =0,91 тогда:

Т_пр0,007·3·0.91=0,019 МПа

Проверяем условие 1.11.6.

К_пр по табл. 1..4.2 составит 0.94

Получаю, что условие выполняется. Следовательно, деформации сдвига в грунте отсутствуют.

2. Расчет подстилающего (дренирующего) слоя.

E₁=1200 МПа h₁=5см

E₂=800 МПа h₂=7см

E₃=250 МПа h₃=12см

E₄=400 МПа h₄=27см

E₅=61 МПа

Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной.

h_в =5+7+12+27=51 см

h_в /Д = 51/39=1,3

Е_в=(5·1200+7·800+12·250+27·400)/( 5+7+12+27)=498 МПа

Е_в /Е_н=498/61=8,2

Угол внутреннего трения φ_г =31 ^о ;

По номограмме (рис.1.11.3, h_в /Д≤2) получим что _а =0,018

По номограмме получим, что _в = -0,0021 МПа

Подставляя все полученные значения в формулу получим

Т_а=0,018·0,6-0,0021=0,0087 МПа

Сцепление в грунте земляного полотна с=0,003 МПа.

Коэффициент k₁ составит 6,5. Коэффициент k₂ =0,91 тогда:

Т_пр0,003·6,5·0.91=0,018 МПа

Проверяем условие.

К_пр по таблице составит 0.94

Получаю, что условие выполняется. Следовательно, деформации сдвига в грунте отсутствуют.

3)Расчет слоя основания.

Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной.

E₁=1200 МПа h₁=5см

E₂=800 МПа h₂=7см

E₃=250 МПа h₃=12см

E₄=140 МПа

h_в =5+7+12=24 см

h_в /Д = 24/39=0,6

Е_в=(5·1200+7·800+12·250)/(5+7+12)=608 МПа

Е_в /Е_э=608/140=4,3

Угол внутреннего трения φ_г =43 ^о

По номограмме (h_в /Д≤2) получим что _а =0,046

По номограмме получим, что _в = -0,002 МПа

Подставляя все полученные значения в формулу получим

Т_а=0,046·0,6-0,002=0,0256 МПа

Сцепление в грунте земляного полотна с=0,05 МПа.

Коэффициент k₁ составит 7,0. Коэффициент k₂ =0,91 тогда:

Т_пр0,05·7·0.91=0,3185 МПа

Проверяем условие.

К_пр по таблице составит 0.94

Получаю, что условие выполняется. Следовательно, деформации сдвига в грунте отсутствуют.