6.3.7 Расчет на сдвиг в грунте земляного полотна.

модуль упругости i-го слоя дорожной одежды.

По отношениям; с помощью номограммы ( рис. 3.3) находим удельное активное напряжение сдвига:

Рис. 6.4

 

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте. Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

где с _N - сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки ( Приложение 2, табл. П.2.6 или табл. П.2.8);

k _д - 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 k _д равным:

- 4,5 - при использовании в песчаном слое крупного песка;

- 4,0 - при использовании в песчаном слое песка средней крупности;

- 3,0 - при использовании в песчаном слое мелкого песка;

- 1,0 - во всех остальных случаях;

z _оп - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;

- средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см³;

- расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.

Условие выполняется.

6.3.8 Расчет на сдвиг в песчаном слое

модуль упругости i-го слоя дорожной одежды.

По отношениям 

– удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки, определяемое с помощью номограмм (рис. 3.2 и 3.3, ОДН 218.046–01)

=0,0225

р – расчетное давление от колеса на покрытие.

р = 0,6 МПа

где с _N - сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки ( Приложение 2, табл. П.2.6 или табл. П.2.8);

k _д - 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 k _д равным:

- 4,5 - при использовании в песчаном слое крупного песка;

- 4,0 - при использовании в песчаном слое песка средней крупности;

- 3,0 - при использовании в песчаном слое мелкого песка;

- 1,0 - во всех остальных случаях.

z _оп - глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см;

- средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см³;

- расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.

Условие выполняется.

6.3.9 Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжений 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:

(6.25)

где – требуемый коэффициент прочности с учетом заданного уровня надежности (табл. 3.1 ОДН218.046–01);

Для автомобильной дороги IV категории =1,1, для К_н=0,9;

– прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений. Определяется по формуле 3.17 ОДН 218.046–01.

(6.26)

где R₀ - нормативное значение предельного сопротивления растяжению (прочность) при изгибе при расчетной низкой весенней температуре при однократном приложении нагрузки, принимаемое по табличным данным (Приложение 3, табл. П.3.1, ОДН 218.046–01); k₁– коэффициент, учитывающий снижение прочности вследствие усталостных явлений при многократном приложении нагрузки; – коэффициент вариации прочности на растяжение (Приложение 4); k₂ - коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от воздействия погодно-климатических факторов (табл.3.6); t - коэффициент нормативного отклонения (Приложение 4)

(6.27)

где – расчетное суммарное число приложений расчетной нагрузки за срок службы монолитного покрытия, определяемое по формулам 3.6 или 3.7 с учетом числа расчетных суток за срок службы;

m – показатель степени, зависящий от свойств материала рассчитываемого монолитного слоя (Приложение 3, табл. П.3.1);

- 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, определяемый по табл. П.3.1;

– наибольшее растягивающее напряжение в рассматриваемом слое, устанавливаемое расчетом. При использовании номограммы рис.3.4, ОДН 218.046–01 расчетное растягивающее напряжение определяется по формуле

Для определения приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели часть конструкции, расположенная ниже асфальтобетонных слоев, модуль упругости нижнего слоя берем из расчета на упругий прогиб. К верхнему слою относят все слои асфальтобетонного покрытия.

E_н= 182 МПа

_{По монограмме находим σr = 1,61 МПа}

Условие прочности на изгиб выполняется. Данная конструкция дорожной одежды соответствует требованиям прочности по критерию сопротивления монолитных слоев усталостному напряжению от напряжения при изгибе.