Проект дорожной одежды нежесткого типа

1.7. Проверка сдвигоустойчивости дорожной одежды
В качестве исходной принимаем конструкцию, полученную при расчете по упругому прогибу с учетом коррекции модулей упругости асфальтобетона при 20 градусах.
Е_об=445 МПа

Еэ^I =432 МПа Е1=2400 МПа	h=4
Еэ^II =378 МПа Е2=1400 МПа	h=6
Еэ^III =360 МПа Е3=400 МПа	h=12
Еэ^IV =52 МПа Е4=600 МПа	h=17
Еэ^V =130 МПа	h=35

Е_гр =21 МПа

Рис. 1.7 Конструкция дорожной одежды для расчета на

сдвигоустойчивость

Расчет грунта земляного полотна

В курсовом проекте расчет на сдвигоустойчивость рекомендуется выполнить для грунта земляного полотна и подстилающего слоя.

При расчетах многослойную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели. Верхние слои имеют суммарную толщину и средний модуль упругости.

Рис. 1.8 Схема для расчета дорожной одежды на сдвигоустойчивость.
Для расчета определим суммарную толщину вышележащих слоев (h_в), отношение (h_в/Д) и средневзвешенный модуль упругости вышележащих слоев (Е_в).
Значение модулей упругости асфальтобетона приняли при 20°.

Суммарная толщина асфальтобетонных слоев составит:

h_в = 4+6+12+17+35 = 74 см
Отношение:
h_в /Д = 74/39 = 1,9

Средневзвешенный модуль упругости пакета асфальтобетонных слоев определим по формуле:

Найдем отношение:

Е_в / Е_гр = 311 / 21 = 14,8

Найдем расчетное активное напряжение сдвига по формуле:

T_а = τ_а p + τ_в = 0,015 ∙ 0,6 + 0,023 = 0,032 МПа

τ_а – активное напряжение сдвига от действия единичного нагружения, определяемое по номограмме (рис. 4.14 учебно-методического пособия).
τ_а = 0,015 МПа.

p = 0,6 МПа – по таблице 4.7 методического пособия.
Угол внутреннего трения φ_г = 10°.

τ_в – напряжение от собственного веса дорожной одежды, определяемое по номограмме (рис. 4.17 учебно-методического пособия).
τ_в = 0,023 МПа

Определим предельное активное напряжение сдвигу Т_пр в грунте рабочего слоя по формуле:

Т_пр  с k₁ k₂ = 0,01 ∙ 6 ∙ 1,03 = 0,0618 МПа

Сцепление в грунте земляного полотна с = 0,01 МПа

Коэффициент k₁ = 6,0 по таблице 4.8 методического пособия.
Коэффициент k₂ определим по рис. 4.18 учебно-методического пособия, для этого определим N_сут:

N_сут  ΣN_р / (Т_рдг · T_cл) = 200597 / 135 ∙8 = 186 авт/сут

k₂ = 1,03
Для IV категории дороги с капитальным типом покрытия при коэффициенте надежности 0,85 срок службы T_сл составляет 8 лет.
Т_ргд = 135 – по таблице 4.9 методического пособия.

Проверяем условие:

К_пр^тр ≤ Т_пр / Т_а

К_пр^тр = 0,9 по таблице 4.3 методического пособия.

0,9 ≤ 0,0618 / 0,032
0,9 ≤ 1,93

Условие выполняется, следовательно, деформации сдвига в грунте отсутствуют.