30. Расчёт конструкции дорожной одежды по условия сдвигоустойчивости. Действие нормальных и касательных напряжений. В конструкции дорожных одежд.

Сдвиг – это основная форма нарушения сплошности грунтов и несвязных материалов. Дорожную одежду проектируют из расчета, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в грунте земляного полотна или малосвязных слоях на весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации формоизменения, вызванные пластическими смещениями.

Недопустимые деформации сдвига в грунте земляного полотна и малосвязных слоях не будут накапливаться, если выполняется условие: , где Т_пр – предельное активное напряжение сдвига, превышение которого вызывает нарушение прочности на сдвиг, МПа; Т – расчетное активное напряжение сдвига (часть сдвигающего напряжения, непогашенная внутри трением) в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующей кратковременной нагрузки, МПа; К_п.с.^тр – требуемое минимальное значение коэффициента прочности дорожной одежды по критерию сдвига с учетом заданного уровня надежности К_н .

Действующие в грунте или песчаном слое активные напряжения сдвига определяется по формуле, МПа: , где - активное напряжение сдвига от временной и единичной нагрузки, МПа, определяемое с помощью номограммы.

р – расчетное давление от колеса на покрытие, МПа.=0,6Мпа

Предельное активное напряжение сдвига в грунте рабочего слоя (лил в песчаном материале промежуточного слоя) определяется по формуле, МПа , где k_d – коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания;

с_N – сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном слое), МПа, применяемое с учетом повторности нагрузки; γ_ср – средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, МН/м³,

, где n – число конструктивных слоев, расположенных выше

проверяемого слоя; γ_i – удельный вес i –го слоя, МН/м³; ρ_i – плотность i – го слоя, кг/м³. , где g – ускорение свободного падения; g=9,81 м/с²; h_i – толщина i – го слоя, м; z_оп – глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, м; φ_ст – расчетное значение угла внутреннего трения материала, проверяемого слоя при статическом действии нагрузки (ΣN_p=1), …˚.

При расчете дорожной одежды на прочность по сдвигоустойчивости грунта земляного полотна в качестве нижнего слоя модели принимают грунт (с характеристиками Е_гр, с_гр, φ_гр), а в качестве верхнего – всю дорожную одежду.

Т олщину верхнего слоя h_в принимают равной сумме толщин слоев дорожной одежды: . Модуль упругости верхнего слоя модели Е_в определяется , где n – число слоев дорожной одежды; Е_i – модуль упругости i-го слоя, МПа; h_i – толщина i –го слоя, см. D

р

….

, ,

Рис.3.

При расчете дорожной одежды по условию сдвигоустойчивости в песчаном слое основания в качестве нижнего слоя модели принимают песчаный слой (с его характеристиками , ), а в качестве верхнего – слои, лежащие над песчаным.

Модуль упругости нижнего слоя принимают равным общему модулю упругости на поверхности песчаного слоя, определяемому в расчете по допускаемому упругому методом «сверху вниз».

Толщину верхнего слоя модели принимают равной общей толщине слоев, лежащих над песчаным, а модуль упругости верхнего слоя определяют как средневзвешенное значение для этих слоев.