Теория прочности неж.ДО. Критический прогиб ДО

Деформация нежестких дорожных одежд является результатом проявления ряда процессов (рис. XVI.!), протекающих одновременно или следующих друг за другом:

грунтовое основание дорожной одежды сжимается под нагрузкой в пределах активной зоны, вследствие чего происходит прогиб дорожной одежды по некоторой криволинейной поверхности с образованием так называемой чаши прогиба глубиной А. Чем большую толщину и жесткость имеет дорожная одежда, тем на большую площадь распределяется давление внешней нагрузки и, следовательно, тем меньше напряжения, передающиеся на грунт;

под нагрузкой происходит сжатие материала дорожной одежды, а в нижней части конструктивных слоев — растяжение. При превышении растягивающими напряжениями предела прочности материала в покрытии или основании образуются трецц ны. По периметру участка контакта нагрузки с покрытием действуют срезывающие напряжения, которые при больших нагрузках вызывают пролом дорожной эдежды, иногда с выкалыванием ее части, находящейся под нагрузкой, з виде расширяющегося книзу усеченного конуса в основаниях из несвязных и малосвязных материалов (гравия, песка, щебня) и в подстилающем грунте при превышении касательными напряжениями сцепления могут возникать зоны пластического течения, развитие которых приводит к потере прочности.

Относительная роль каждой из указанных деформаций в разрушениях дорожных одежд еще не выяснена и может быть различной в разных конструкциях одежд.

одежды.

 

 

Вопрос Расчёт толщины жестких ДО. Конструкция жестких Д.О. Соединение плит м/у собой. Рсчет плит на укрепленных основаниях. Температурные напряжения в жестких покрытиях

 

Дорожные одежды рассчитывают с учетом состава транспортного потока перспективной интенсивности движения к концу срока службы, грунтовых и природно-климатических условий.

Расчет производят в следующих случаях:

- при проектировании дорожных одежд;

- при определении возможности разового пропуска тяжелых нагрузок по существующему покрытию;

- при определении рациональности новых конструктивных решений.

Расчет выполняют по предельным состояниям, определяющим потерю работоспособности того или иного элемента конструкции, на основании расчетных схем, используя нормируемые расчетные параметры.

Расчет ведется путем проверок предварительно назначенной конструкции дорожной одежды:

- по прочности верхних слоев дорожной одежды;

- по прочности и устойчивости земляного полотна и слоев основания на сдвиг и по накоплению уступов и поперечных швах покрытия;

- по устойчивости и продольном направлении покрытия в жаркое время года, по прочности стыковых и монтажных соединений;

- по устойчивости дорожной одежды к воздействию морозного пучения;

- по способности дренирующего слоя основания отводить влагу в весенний период.

Расчетом определяются толщины покрытия и слоев основания, расстояние между поперечными швами, количество штырей в швах расширения и сжатия.

Исходные данные для расчета дорожной одежды включают:

- параметры дороги (категория, ширина проезжей части, срок службы дорожной одежды до капитального ремонта);

- параметры движения (интенсивность, нагрузка);

- параметры земляного полотна и условия его работы (тип местности, разновидности грунтов, уровень грунтовых вод);

- дорожно-климатическую зону.

Расчетные нагрузки

Покрытие рассчитывают на воздействие расчетной колесной нагрузки Р, которая определяется умножением нормативной нагрузки на опору (колесо) Р_к на коэффициент динамичности т:

Р = Р_к m_Д, (4.1)

Для дорог общей сети Р_к = 50 кН, m_Д = 1,2.

Все полосы проезжей части и боковые укрепленные полосы проектируют на одну и ту же нагрузку. Исключением являются полосы дорог с ограничениями по условиям движения по направлениям (дороги карьеров, подъездов к промышленным и строительным объектам).

Дорожная одежда – слоистая система, предназначенная для восприятия и перераспределения транспортной нагрузки до уровня допустимой из условия прочности грунта земляного полотна. Дорожная одежда – основной конструктивный элемент дороги и ее стоимость может составлять до 70% всей стоимости строительства.

Дорожная одежда состоит из верхнего слоя – дорожного покрытия, нижнего – дорожного основания и дополнительных слоев (рис. 15.2).

Основные требования к дорожной одежде:

1) необходимая прочность, ровность, шероховатость поверхности, беспыльность;

2) обеспечение безопасного движения;

3) экономичность, определяемая затратами на строительство, ремонт и содержание;

4) надежность, определяемая вероятностью безотказной работы.

Жесткая дорожная одежда – дорожная одежда, работающая как плита конечных размеров на упругом основании при свободном, шарнирном или ином способе соединения плит. Жесткая дорожная одежда может быть с цементобетонным покрытием, а также с асфальтобетонным покрытием на основании из цементобетона, расчлененного деформационными швами. Покрытия жестких одежд могут быть монолитные и сборные, армированные и неармированные, предварительно напряженные и струнобетонные. Основное отличие жестких одежд заключается в наличии деформационных швов, которые устраивают с целью предотвращения образования хаотических трещин (более подробно см. ниже). В РБ наибольшее распространение получили однослойные, монолитные цементобетонные покрытия. Жесткие дорожные одежды применены на участках автодорог Брест-Москва, подъезд к Национальному аэропорту, Минск-Витебск, Минск-Гродно и др.

Конструирование жестких дорожных одежд включает следующие слои:

1. Покрытие из ц/б или др. (16-24 см).

2. Основание – из укрепленных цементом матер. (цементо-грунт, цементо-гравий, тощий бетон)

3. Технологический слой – из ПГС, ЩГС.

Песчаный подстилающий слой ( дренирующий и морозозащитный)