Материал: 2298

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

С

 

и

 

б

 

А

Д

Цифры на кривых отношение

И

 

Рис. 5.3. Номограмма для определения общего модуля упругости Еобщ двухслойной системы

31

Если условие прочности не выполняется, тогда изменяют толщину одного или нескольких конструктивных слоев дорожной одежды или используют материалы с более высокими модулями упругости для одного или нескольких конструктивных слоев дорожной одежды.

ледует иметь в виду, что должны быть удовлетворены другие критерии прочности конструкции дорожной одежды: по сдвигающим напряжен ям в грунте земляного полотна и слабосвязных материалах, а также по растягивающим напряжениям при изгибе пакета ас-

фальтобетонных

слоев.

При

неблагоприятных

грунтово-

гидролог ческ х условиях должна быть обеспечена морозоустойчи-

С

.

 

 

 

вость дорожной

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы

 

1.

Как зап сывается условие прочности дорожной одежды по прогибу?

конструкции

 

 

 

2.

Как наход тся минимальный требуемый модуль упругости дорожной

одежды?

 

 

 

 

 

3.

Чем огран чено минимальное значение требуемого модуля упругости?

4.

От чего зависит тре уемый минимальный модуль упругости одежды?

5.

Какая используется теория при нахождении модуля упругости на по-

верхности слоя?

 

 

 

 

6.

Что считается упругим основанием в двухслойной системе?

 

7.

Как принимают значения модулей упругости конструктивных слоев до-

рожной одежды?

 

 

 

 

8.

КакаябАпринята расчетная температура асфальтобетонных слоев при рас-

чете по упругому прогибу?

 

 

 

9.

Чем ограничивается минимальная толщина конструктивных слоев оде-

жды?

 

ПрактическоеДзанятие № 6

 

 

 

 

И

РАСЧЕТ КОНСТРУКЦИИ ПО УСЛОВ Ю СДВИГОУСТОЙЧИВОСТИ ПОДСТИЛАЮЩЕГО ГРУНТА И МАЛОСВЯЗНЫХ КОНСТРУКТИВНЫХ СЛОЕВ

Дорожную одежду проектируют с таким расчетом, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте или малосвязных (песчаных) слоях за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации. Проверку выполняют для расчетного периода, связанного с весенним переувлажнением грунтов.

32

Малосвязные материалы слоев дорожной одежды – материалы,

частицы которых не имеют заметного сцепления между собой, а слои дорожной одежды, построенные из них, не обладают сопротивлением растяжению при изгибе (песчаный, гравийный, щебеночный материалы). Иногда эти материалы называют слабосвязными.

Недопустимые деформации сдвига в конструкции не будут накапливаться, если в грунте земляного полотна и в малосвязных (пес-

чаных) слоях обеспечено условие

 

 

 

 

 

 

 

 

С

Т

 

 

Т пр

,

 

 

 

 

 

(6.1)

 

тр

 

 

 

 

 

 

 

 

К

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где Т – акт вное напряжение сдвига от действующей кратковремен-

ной

 

 

дл тельной нагрузки;

Тпр

– предельное напряжение сдвига,

превышен

которого вызывает

нарушение

прочности на

сдвиг;

К тр

 

 

 

коэффициент прочности, определяемый по табл. 4.2.

пр

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ли

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Предельное напряжение сдвига Тпр в грунте рабочего слоя (или в

песчаном матер але промежуточного слоя) определяют по формуле

 

 

требуемыйT k (с 0,1

ср

Z tg

ст

)

,

(6.2)

 

 

 

 

 

пр

д

N

 

 

 

 

где kд

– коэффициент, учитывающий особенности работы конструк-

ции на границе слоев основания и грунта рабочего слоя; сN – сцепле-

ние в грунте земляногоАполотна (или в промежуточном песчаном

слое), принимаемое с учетом повторности нагрузки, МПа (см. прил.);

Z – глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдви-

гоустойчивость, от верха конструкции,

см; ср

– средневзвешенная

плотность конструктивных слоев, расположенных выше проверяемо-

 

 

 

 

 

 

Д

 

го слоя, равная приближенно 0,002 кг/см3;

ст

– угол внутреннего

трения материала нижнего слоя при статическом действии нагрузки

(∑N = 1), градус.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент kД принимают равным:

 

 

 

 

 

4,5 – при устройстве слоя основанияИиз укрепленных материа-

лов; при использовании в дополнительном слое основания

песка

крупного;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4,0 – песка средней крупности; 3,0 – песка мелкого;

 

при устройстве основания из неукрепленных материалов – 2,0;

при устройстве рабочего слоя земляного полотна из связного и несвязного грунта – 1,0.

33

Си б А Д

Цифры на кривых отношение Eв/ Eн , цифры на лучах – уголИвнутреннего трения нижнего слоя

Рис. 6.1. Номограмма для определения активного напряжения сдвига н от временной нагрузки в нижнем слое двухслойной системы (при h/D = 0–4,0)

34

Значения коэффициента kД при применении в конструкциях дорожных одежд геосинтетических материалов следует принимать по отдельному нормативному документу.

Активные напряжения сдвига определяют на основании решения теории упругости для двухслойной системы при наличии сцепления между слоями.

Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляют по формуле

E ср

 

( Е 1 h1

 

E 2 h 2

E 3 h 3 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

h

1

h 2

 

h 3

 

 

(6.3)

рис

 

Т

н

p ,

 

 

По отношен ям

Е

в

,

и

h в

,

и при известном с помощью

С

Е н

 

D н

 

 

 

 

 

 

. 6.1 наход м удельное активное напряжение сдвига:

н.

 

 

 

бА

 

Действующ е активные напряжения сдвига определяют по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где н – удельное акт вное напряжение сдвига от единичной нагрузки

( p 1),

 

определяемое

по

 

номограммам

(см. рис. 6.1), МПа;

p – расчетное давление от колеса на покрытие (см. табл. 3.1), МПа.

 

 

 

 

 

 

Контрольные вопросы

 

1.

Какие материалы конструктивных слоев дорожной одежды относятся к

малосвязным?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

За счет каких факторов в малосвязных слоях возникают сдвигающие

напряжения?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

От каких нагрузок могут возникнуть и накапливаться остаточные де-

формации?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

4.

Какая теория используетсяДдля определения напряжений в малосвязных

материалах?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

От чего зависят действующие напряжения сдвига в слок?

 

6.

В какой период года имеем наибольшие сдвиговые напряжения?

 

7.

Какими показателями характеризуем прочность грунтов?

 

8.

В какой период года прочность грунтов наибольшая?

 

9.

Как находят действующие напряжения сдвига в слое?

 

10. От каких показателей зависит предельное напряжение сдвига в слое? 11. Как можно повысить прочность грунтов?

35