2)Розраховують конструкцію за умовою зсувостійкості в ґрунті.

Діючі в ґрунті активні напруження зсуву вираховують за формулою:Т_а= τр;

Для визначення τ попередньо призначену дорожню конструкцію приводять до двошарової розрахункової моделі.

В якості нижнього шару моделі приймають ґрунт (суглинок важкий глина пилуватий) з насту-пними характеристиками при Wp = 0,61 W_L і Σ Np = 2000000 одиниць: Е_н = 34 МПа, ϕ = 16° та С = 0,034 .

Модуль пружності верхнього шару моделі вираховують за формулою , де значення модулів пружності матеріалів, які містять органічне в'яжуче, призначають за таблицею Е.2 при розрахунковій температурі 35 °С .

Е_в=(5*1800+6*1800+10*600+25*180+30*200)/76=477.8Мпа

Для відношень Е_в/Е_н457.8/180=2,64 h_в/D=76/34,5=2, 2

при ϕ_n=ϕK_nϕ=16°*0.30=4.8 за допомогою номограми знаходять активне напруження зсуву: τ_н = 0,008Мпа

Таким чином Та = 0,08 · 0,8 = 0,064МПа.

Граничне активне напруження зсуву Тгр у ґрунті робочого шару визначають за формулою

Т_гр=С_NК_д+0,1γ_срZ_опtg(ϕ_n),

де С_N=Сk_nc=0.015*0.3=0.45 МПа

k_nc=0,3(таблиця Д 8) [1], К_д=1,

Z_оп=5+6+10+25+30=76 см

γ_ср = 0,002 кг/см³;

0,1 – коефіцієнт для переводу в МПа.

Т_гр=0,45*1+0,1*0,002*76tg13°=0.01104 МПа

К_мц=Т_гр/Т_а=1,72< К_мц^потр=1,48.

3)Розраховують конструкцію на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині.

Розрахунок виконують у такій послідовності:

Приводять конструкцію до двошарової моделі, де нижній шар моделі – частина конструкції, розташована нижче за пакет асфальтобетонних шарів. Модуль пружності нижнього шару визначають за номограмою .

Е_н=207МПа

До верхнього шару відносять всі асфальтобетонні шари. Модуль пружності верхнього шару вираховують за формулою (3.11) [1]:

Е_в=∑Е_іh_і/∑h_і,

Е_в=(5*4500+6*4500)/11=4500МПа

Модулі пружності асфальтобетонних шарів призначають.

Для відношень h_в/D=11/34,5=0,32 та Е_в/Е_н=4500/318=14.15за номограмою визначають σ_r' = 1,7.

Розрахункове розтягуюче напруження визначають за формулою.σ_r= σr'pKб=2*0,8*1=1, 6МПа

Визначають допустиме розтягуюче напруження при згині асфальтобетону за формулою:

R_p=R_лабК_mK_rnК_т,

R_лаб=7,2МПа для нижнього шару асфальтобетонного пакета ;

К_m=0,9 (таблиця 3.10); К_т=0,8;

K_кn=К_пр∑N_p^-(1/m),

К_пр=8,0та m=4 (таблиця Е.1)

K_кn=8.0*2000000^-(1/5.5)=0.572,

R_p=8,0*0,9*0,572*0,8=3,29

R_p/ σ_r=3,29/1.6=2,05, що більше, ніж К_мц^потр=1,39 .

Відповідно, вибрана конструкція задовольняє умову міцності на опір монолітних шарів руйнуванню від розтягу при згині.

Умова за морозостійкістю

Глибина промерзання грунту у Луганській області-0.100м

Н_дор.од. >2/3 Н_{пром. = 66.6(см)>2\3*100(см)}

76(см)>66.6(см)

Висновок: вибрана конструкція відповідає всім критеріям міцності.

^{Варіант 3}

Необхідно запроектувати дорожній одяг з наступними вихідними даними:

- дорога проходить у дорожньо-кліматичній зоні IVр9;

- категорія автомобільної дороги – II;

-розрахункова температура Т=35°С,

- за розрахункове навантаження прийнятий автомобіль групи А1 з розрахунковими параметрами:р = 0,8 МПа, D = 34,5 см;

- сумарну кількість прикладень навантаження за строк служби ∑N_р=2000000 одининиць.

- ґрунт робочого шару земляного полотна – важкий суглинок глина W_p=0.61W_L;

Попередньо призначають конструкцію та розрахункові значення розрахункових параметрів:

Отримані дані зводяться у табл. 13.

Таблиця 13

№п/п	Матеріал шару	h,см	Розрахунок за
			пружним прогином, Е, МПа	опором зсуву, Е, МПа	опором розтягу при згині
					Е, МПа	Rлаб, МПа	m	Кпр
1.	АБ.Щ.Дз.НП.АІ на БНД60/90	5	3200	1800	4500	9.8	5.5	4.0
2.	АБ.Щ.КЗ.НП.АII. НШ на БНД60/90	7	3200	1800	4500	9.8	5.5	4.0
3.	Шлак з підібраним гранулометричним складом за ГОСТ 3344:	25	350	350	350	-	-	-
4.	Щебінь фракційний марок 800 – 1400, вкладений за способом заклинки за ДСТУ Б В.2.7‑30: з магматичних порід	30	250	250	250	-	-	-

1)Розрахунок за допустимим пружним прогином ведуть пошарово,

1)Е_н/Е_в=Е^гр/Е⁵250/350=0,71 h_в/D=h⁵/D=30/34.5=0.86 см

Е⁵_заг/Е⁵=0,87 Е⁵_заг=0,87 *Е⁵=0,87*350=305 МПа

2) Е_н/Е_в= Е⁴_заг/Е³=305/3200=0,1 h_в/D=h³/D=7/34,5=0,20 см

Е³_заг/Е³=0,14 Е³_заг=0,14 *Е³ =0,14*3200=448 МПа

3) Е_н/Е_в= Е³_заг/Е²=448/3200=0,14 h_в/D=h²/D=5/34,5=0,15 см

Е²_заг/Е²=0,16 Е²_заг=0,16 *Е²=0,16*3200=512 МПа

Потрібний модуль пружності визначають графічно або за формулами, приведеними на рисунку 3.2[1]:

Е_потр=42,843│ln ∑N_р│-315,68=42,843*ln2000000-315,68=306 МПа

Визначають коефіцієнт міцності за пружним прогином:

Е_заг/Е_потр=512/306=1.67

Потрібний мінімальний коефіцієнт міцності для розрахунку за допустимим пружним прогином – 1,43(таблиця 3.1).

Відповідно, вибрана конструкція задовольняє умову міцності за допустимим пружним прогином.