- •Раздел 1. КОнструирование и расчет дорожных одежд при новом строительстве.
- •1. Основные понятия о дорожных одеждах. Их назначение и классификация.
- •1.1. Определение категории дороги и назначение типа дорожной одежды
- •2.. Выбор вида и назначение параметров расчетной транспортной нагрузки.
- •3. Учет надежности при проектировании дорожных одежд.
- •4. Назначение сроков службы материала покрытия и дорожной одежды
- •5. Определение интенсивности движения расчетных автомобилей
- •6. Конструирование дорожной одежды.
- •6.1. Расчетные характеристики грунтов.
- •6.2 Назначение расчетных прочностных и деформационных характеристик конструктивных слоев
- •6.3 Выбор материалов для конструктивных слоев дорожной одежды.
- •7. Проектирование осушения дорожных одежд.
- •8. Расчет дорожной одежды.
- •9. Расчет дорожной одежды по критерию упругого прогиба и оптимизация толщины слоев.
- •Выполним оптимизацию конструкции дорожной одежды
- •Расчет на сдвигоустойчивость грунтов и несвязных слоев основания
- •Расчет грунта земляного полотна
- •Расчет подстилающего (дренирующего) слоя
- •Расчет конструкции на сопротивление монолитных слоев усталостному разрушению от растяжения при изгибе
- •Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость
- •Составление карточки дорожной одежды
- •Раздел 2. Проектирование реконструкции дорожной одежды.
- •2.1. Общие положения
- •2.2 Принятие решения о сохранении или удалении покрытия
- •2.3. Обоснование решения о наличии выравнивающего слоя.
- •2.4. Разработка мероприятий по борьбе с отраженными трещинами
- •2.5. Разработка конструкции дорожной одежды
- •Расчет толщины слоев усиления.
- •2.6 Расчет дорожной одежды
- •Расчет устойчивости материала монолитных слоев на совместное действие транспортной нагрузки и погодно-климатических факторов.
- •2.7 Составление чертежа реконструкции дорожной одежды
Расчет на сдвигоустойчивость грунтов и несвязных слоев основания
Дорожную одежду проектируют так, чтобы при воздействии транспортных нагрузок в грунте земляного полотна и в неукрепленных материалах дорожной одежды не возникали деформации сдвига, что достигается выполнением условия
Кпртр ≤ Тпр/Та,
где Кпртр – требуемый коэффициент прочности дорожной одежды;
Тпр – предельная величина активного напряжения сдвига в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции;
Та – расчетное активное напряжение сдвига (часть сдвигающего напряжения, не погашенное внутренним трением) в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующего временного нагружения.
Предельное активное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя (или в дополнительном слое основания) определяют по формуле
Тпр=С·k1·k2
где С – сцепление в грунте земляного полотна (или в песчаном слое), МПа;
k1 – коэффициент учета особенностей работы рассчитываемого слоя (грунта) на границе с вышележащим слоем дорожной одежды (табл);
k2 – коэффициент запаса на неоднородность условий работы дорожной одежды, определяемый по графику.
Расчетное активное напряжение сдвига Та (МПа), возникающее в грунте или в неукрепленных материалах, определяют по формуле:
,
где – активное напряжение сдвига от действия единичного нагружения, определяемое по номограммам, МПа;
tв – напряжение от веса дорожной одежды, определяемое по номограмме на рисунке 1.11.4, МПа.
При расчетах многослойную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели.
При расчете сдвигоустойчивости грунта земляного полотна за нижний слой принимают грунт земляного полотна (с учетом его влажности), а за верхний – всю дорожную одежду толщиной hв, равной сумме толщин слоев дорожной одежды.
В качестве исходной принимаем конструкцию, полученную при расчете по упругому прогибу с учетом коррекции модулей упругости асфальтобетона при 20 градусах.
1320
МПа 130
МПа Егр=
78 МПа 50
см 36
см
4
см 6
см 440
МПа
Рис. 4 Конструкция дорожной одежды для расчета на сдвигоустойчивость
Расчет грунта земляного полотна
Найдем расчетное активное напряжение сдвига по формуле:
tа - найдем по номограмме, для этого определим суммарную толщину вышележащих слоев (hв), отношение (hв/Д) и средневзвешенный модуль упругости вышележащих слоев (Ев).
hв =4+6+36+50=96 см
hв /Д = 96/39=2,46
Ев=(4·1320+6·800+36·440+50·130)/( 4+6+36+24)=337,7 МПа
Ев /Ен=437,7/78=4,3
Угол внутреннего трения φг =37 о
По номограмме получим что tа =0,022
По номограмме получим, что tв =-0,0023МПа
Подставляя все полученные значения в формулу получим:
Та=0,022·0,6+0,0023=0,0155 МПа
Определим предельное активное напряжение сдвигу Тпр в грунте рабочего слоя по формуле.
Тпр=С·k1·k2,
Сцепление в грунте земляного полотна с=0,016 МПа.
Коэффициент k1 составит 4.5 . Коэффициент k2 определим по графику.
Найдем:
Nсут=åNр/(Трдг·Tcл) = 136148/130∙8 =131 авт/сут
Получаем, что k2 =1,09 тогда:
Тпр=0,016·4.5·1,09=0,078 МПа
Проверяем условие.
Кпр составляет 0,9
Получаем, что условие выполняется. Следовательно, деформации сдвига в грунте отсутствуют.