Проверка дорожной конструкции на морозоустойчивость:

В районах сезонного промерзания грунтов земляного полотна при неблагоприятных грунтовых и гидрологических условиях, наряду с требуемой прочностью и устойчивостью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд.

Земляное полотно в основном возведено из флювиогляциальных отложений, которые в литологическом отношении представлены разнозернистыми неоднородными песками, местами нижняя часть высоких насыпей отсыпана из валунных грунтов с заполнителем песком пылеватым. Верх рабочего слоя отсыпан из песков средней крупности, песков крупных и гравелистых, на отдельных участках в песках встречаются включения гравия от 5% до 25%, грунт слежавшийся и в зависимости от коэффициента пористости находится в среднем и плотном состоянии.

Так как рабочий слой выполнен из непучинистых материалов, расчет на морозоустойчивость не выполняется.

Усиление дорожной одежды

Eтр – 200 МПа

- Щебеночно-мастичный асфальтобетон -20 - 5 см;

- асфальтобетон из горячей пористой крупнозернистой смеси I марки – 7 см;

- выравнивающий слой из горячей пористой мелкозернистой асфальтобетонной смеси I марки – средней толщиной 7 см ;

- существующая дорожная одежда.

- Eрасч – 202 МПа

Таблица 2.3.2.2 – Расчетная схема дорожной одежды на усиление

№	Расчёт по упругому прогибу, МПа	Толщина слоя, см	Материал слоя
1	2	3	4
1	3200	5	ЩМА-20
2	2000	7	Асфальтобетон из горячей пористой крупнозернистой смеси I марки ГОСТ 9128-97
3	2000	7	Асфальтобетон из горячей пористой мелкозернистой смеси I марки ГОСТ 9128-97
4	350	15	Щебень фр. 40-80мм трудноуплотняемый (гранитный) с заклинкой фракционированным мелким щебнем
5	260	22	Щебеночные смеси с непрерывной гранулометрией при максимальном размере зерен 80 мм
6	160	30	Песок средней крупности – ГОСТ 8736-93

Расчет по допускаемому упругому прогибу:

1)

По приложению 1 табл. П.1.1 ОДН 218.046-01: р = 0,6 МПа, D = 37 см

МПа

2)

МПа 3)

МПа

4)

МПа

5)

МПа

Определяют коэффициент прочности по упругому прогибу:

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности

по допускаемому упругому прогибу.

Рассчитываем конструкцию по условию сдвигоустойчивости в грунте:

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:

,

где, - удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки, определяемое по номограммам;

- расчётное давление от колеса на покрытие, МПа;

Для определения предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.

МПа

По отношениям и , и с помощью номограммы находим удельное активное напряжение сдвига:

= 0,020 МПа.

Таким образом:

Т = 0,0200,6 = 0,012 МПа.

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр в песчаном слое определяем по формуле:

,

где, - сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном слое), принимаемое с учётом повторности нагрузки, МПа;

- коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания, ;

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

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

- расчётная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статистическом действии нагрузки, ;

Т_пр = 0,0044 + 0,10,00264,2tg= 0,022 МПа

>

Рассчитываем конструкцию на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе:

, (2.3.2.3)

где -прочность материала слоя на растяжение при изгибе с учетом усталостных явлений;

σ-наибольшее растягивающее напряжение от действия подвижной нагрузки;

Ro-нормативное предельное сопротивление от растяжения, МПа;

К1-коэффициент учитывающий снижение прочности в следствии усталостных явлений от многократного нагружения.

(2.3.2.4)

где α - коэф. учитывающий различие лабораторных испытаний от реальных α = 5,2(ОДН 218.046-01);

m - показатель степени, зависит от свойств материала монолитного слоя m = 5,5(ОДН 218.046-01).

– коэффициент, учитывающий снижение прочности монолитных слоев от погодно-климатических условий, =0,9(ОДН 218.046-01, таблица 3.6);

νr –коэффициент вариации , νr = 0,1(ОДН 218.046-01, приложение 4);

t – коэффициент, учитывающий нормативное отклонение, t =1,71(ОДН 218.046-01, приложение 4).

МПа

МПа