База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Для приближенного учета р0 можно воспользоваться значениями нормативных давлений на грунты основания.

Зависимость между отношением расчетной нагрузки на колесо к разрушающей Рр по формуле (14.1) и общим количеством нагружений автомобильной дороги N, представленная на рис. 14.2, получена на основе результатов испытаний в США по программе АА8НО и иллюстрирует усталость бетона при многократном загружении.

Рис. 14.2. Зависимость между отношением Р/Рр от логарифма числа погружений N Рр - разрушающая нагрузка, Р - расчетная нагрузка на колесо

Определение глубины динамически активной зоны грунта под жестким дорожным покрытием подробно изложено в книге Жесткие покрытия аэродромов и автомобильных дорог/ Под ред. Г.И. Глушкова. - М.: Транспорт, 1987.

Определение этой величины представляет интерес при решении вопроса о пропуске по цементобетонному покрытию сверхнормативных тяжеловесных нагрузок, способных вызвать чрезмерные активные напряжения сдвига и остаточные деформации в основании и грунте земляного полотна и, в конечном итоге, привести к значительным перекосам плит и вертикальным смещениям плит в швах.

14.3. Определение напряжений в цементобетонном покрытии по прогибам, измеренным в натуре

На поверхности покрытия в исследуемой области размечают прямоугольную сетку (рис. 14.3) со сторонами Dх, Dу небольшой длины, тем меньшей, чем больше точность приборов, используемых для измерения прогибов. Определив разность

587

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

отметок в вершинах сетки до и после действия нагрузки, т.е. прогибы Wа, Wi, Wc, Wb, Wd и т.д., получим возможность выразить нормальные напряжения

и горизонтальные касательные напряжения

в крайних точках поперечного сечения, проходящего через центральный узел сетки i:

Рис. 14.3. Схема к определению напряжений на основе натурных измерений

(14.2)

588

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

(14.3)

где

(14.4)

E, m - модуль упругости и коэффициент Пуассона материала покрытия;

h - его толщина. (Прогибы вниз приняты положительными, верхние знаки относятся к верхним точкам сечения, нижние - к нижним точкам). Растягивающие напряжения приняты положительными.

Главные напряжения в этих точках:

(14.5)

(14.6)

589

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

(14.7)

Располагая значениями

получаем возможность проверить прочность в сечении i по известным теориям прочности. Приведенные формулы могут быть использованы также при определении напряжения от морозного пучения.

Из изложенного видно, что оценивать прочность покрытия следует по девяти упругим прогибам, измеренным в девяти точках, расположенных по схеме, представленной на рис. 14.3 и сгруппированных, как показано в формулах (14.2) - (14.4), но не по одному упругому прогибу, как это рекомендуется в некоторых работах. По такому прогибу можно судить только о жесткости дорожной одежды. Изложенным методом возможно также определить показатели жесткости основания и проверять прочность толстых плит при учете дополнительных членов

[2].

14.4. Определение эквивалентного модуля упругости и коэффициента поперечной деформации многослойного основания под жестким дорожным покрытием

Предполагается, что дорожная плита лежит на упругом основании из конечного числа неоднородных слоев разной толщины. Эквивалентные значения модуля упругости Еэ и коэффициента поперечной деформации mэ позволяют заменить многослойную толщу однородным слоем в пределах глубины активной зоны основания. Деформации материалов в слоях считаются малыми. Каждый слой деформируется по линейному закону в соответствии со своими упругими характеристиками. Эквивалентный модуль упругости [3]:

(14.8)

В формуле (14.8) принято:

590

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

При этом

Здесь mэ - средневзвешенное значение коэффициентов Пуассона материалов слоев;

где

(14.9)

mi - коэффициент Пуассона материала i-го слоя;

h - толщина этого слоя, см;

п - число слоев (определение mэ по формуле (14.9) допустимо, поскольку значения mi в слоях, как правило, мало различаются между собой);

Е1(0), m1 - модуль упругости и коэффициент Пуассона материала первого слоя (счет слоев сверху вниз);

Еi - приведенный модуль упругости i-го слоя, МПа;

591

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

где

Еi(0) - модуль упругости i-го слоя;

dк - функция вертикальных смещений в слоях;

fк, fк+1 - значения функции, определяющей ординаты эпюры напряжений сдвига на границах слоев;

f1 = 1; fn+l = 0; Gi - модуль деформации сдвига в i-м слое, МПа;

Часто в качестве Еэ используется средневзвешенная величина:

592