Расчетные характеристики материалов и грунта земляного полотна

Материал слоя и грунта	Источник	Расчет по упругому прогибу, МПа	Расчет по сопротивлению на сдвиг	Расчет по сопротивлению растяжению при изгибе
Мелкозернистый асфальтобетон тип А, I марки на битуме БНД 60/90	ОДН 218.046-01 П.3.1 П.3.2	При + 10˚С Е1=3200 МПа	При +30˚С Е1=1100 МПа	Е1=4500 МПа Rи=9,8 Мпа m=5,5 "=5,2
Крупнозернистый пористый марки II асфальтобетон БНД 60/90	ОДН 218.046-01 П.3.1 П.3.2	При + 10˚С Е2=2000 МПа	При +30˚С Е2=700 МПа	Е2=2800 МПа Rи=8,0 Мпа m=4,3 "=5,9
Песок пылеватый укрепленный комплексным вяжущим, приготовленный в установке. Класс по прочности I	ОДН 218.046-01 П.3.5	Е3=600 МПа	Е3=600 МПа	Е3=600 МПа R=0,45 МПа
Песчано-гравийная смесь	ОДН 218.046-01 П.3.8	Е4=180 МПа	Е4=180 МПа	Е4=180 МПа
Грунт земляного полотна – песок пылеватый	ОДН 218.046-01	Егр=87,6 МПа	Егр=87,6 МПа φc=12˚ φд=36˚	Егр=87,6 МПа сгр=0,005 Мпа сд=0,014 МПа

                     7.6.Расчет дорожной одежды по упругому прогибу

Прочность конструкции количественно оценивается величиной коэффициента прочности. При оценке прочности конструкции в целом по допускаемому упругому прогибу коэффициент прочности определяют по:

Конструкция дорожной одежды удовлетворяет требованиям надежности и прочности по критерию упругого прогиба, если:

 , где

К_ПР – коэффициент прочности;

Е_ТР – требуемый модуль упругости конструкции;

Е_ОБЩ – общий модуль упругости конструкции.

Для капитального типа покрытия, II категории и заданного коэффициента прочности принимаем .

Расчетные параметры нагрузки для группы расчетной нагрузки АI, (берем по таблице П.1.1) P=60 MПа, D=37 см

Путем послойного расчета с помощью номограммы определяют модуль упругости на поверхности покрытия Е_ОБЩ.

1) Общий модуль упругости на поверхности четвертого слоя

2) Общий модуль упругости на поверхности третьего слоя

3) Общий модуль упругости на поверхности второго слоя

 

4) Общий модуль упругости на поверхности покрытия

5) Коэффициент прочности по упругому прогибу

(требуемый минимальный коэффициент прочности для расчета по допускаемому упругому прогибу, определяется по табл.3.1).

Следовательно, выбранная конструкция удовлетворяет условию прочности по допускаемому упругому прогибу.

 

Расчет варианта дорожной одежды по сдвигу в грунте земляного полотна и в подстилающем слое

Сдвиг в грунте земляного полотна не возникает, если выполняется условие:

 , где

Т_ДОП – допускаемое напряжение сдвига, обусловленное сцеплением в грунте;

Т – активное напряжение сдвига в грунте от действующей кратковременной или длительной нагрузки.

Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле

В качестве рабочего слоя модели принимаем грунт (песок пылеватый) со следующими характеристиками: при W_p=0.6_т и

Е_гр=87,6 МПа; φ=36˚; с=0,014 МПа

Средний модуль упругости Е_СР дорожной одежды рассчитывается по формуле (при расчете на сдвиг в грунте земляного полотна):

, где n – число слоев дорожной одежды;

Е_i – модуль упругости i- го слоя;

h_i – толщина i- го слоя.

по отношению º по монограмме находим удельное напряжение сдвига:

Предельное активное напряжение сдвига Т_пр в грунте рабочего слоя определяем по формуле 3.14, с=0.014 МПа, К_д=1,0, Z_оп=43см, φ_ст=12˚ (Приложение 2; табл2.4),

T_np = с_Nk_д + 0,1 g_срz_опtgj_СТ,

 

T_np =0,014∙1,0+0,1∙0,002∙67∙tg12=0.043 МПа

Проверяем условие прочности по сдвигу в грунте земляного полотна:  (требуемый коэффициент прочности по табл.3.1)

Условие прочности выполняется.