9. Общие понятия о прочности и надежности.

Дорожные одежды рассчитывают на прочность с заданным уровнем надежности.

Под прочностью понимают способность материалов или конструкций сопротивляться разрушению, а также необратимым изменениям формы под действием внешних нагрузок.

Целью расчета дорожных одежд является назначение толщины конструктивных слоев и при необходимости, характеристик и свойств материалов слоев, обеспечивающих их надежную работу в течение расчетного срока службы. Т.е. окончательная конструкция дорожных одежд должна обеспечить проектный уровень надежности и в итоге суммарной объем недопустимых деформаций и разрушений на конец срока службы не более допустимого.

Дорожная одежда – сложная слоистая система, испытывающая совместные действия транспортных нагрузок и погодно-климатических факторов, поэтому разработать простой и единственный критерий прочности по всем видам деформаций и разрушений до настоящего времени не удалось

.

11. Методика выбора материала для устройства конструктивных слоев

Выбор материалов для конструктивных слоев дорожной одежды, кроме слоев покрытия и дренирующего слоя, производится по методу минимальной строительной стоимости равнопрочных слоев. Этим методом для каждого слоя дорожной одежды из всех имеющихся в районе строительных материалов (местных и привозных), которые могут быть применены в данном конструктивном слое, определяется материал, обеспечивающий минимальную стоимость единицы прочности данного слоя. При практически одинаковой или близкой стоимости вариантов следует учитывать при выборе и другие факторы: технологичность, максимальное использование местных материалов и др.

При выборе материалов для нижнего слоя основания из имеющихся местных материалов , пригодных для устройства этого слоя, составляются двухслойные системы с одинаковым общим модулем упругости Е_общ (не выше наименьшего модуля упругости рассматриваемых материалов) и одинаковым модулем упругости полупространства, равным модулю упругости грунта земполотна Е_гр, т.е. равнопрочные системы (рис.1.7..7).

Р ис 1..7..7- Варианты равнопрочных систем

Для систем (а, б, в и т.д.) определяют толщины равнопрочных слоев h^I, h^II_I,h^III_I по номограмме (рис.1.7.8), принимая Е₂=Е_гр; Е^I₁ =E₁. Вычисляют соотношения:

Е_гр/Е_I=в ; Е_общ/Е_I= d

По номограмме (рис.1.7..8) определяется соотношение С=h/Д (рис.1.7.1..9) и толщину соответствующего слоя:

h=C Д

Учитывая дальность возки материалов и толщины равнопрочных слоев, определяют стоимость 1 м² равнопрочного слоя для каждого варианта. Стоимость слоев в курсовом проекте определяется путем составления упрощенных смет.

Из рассмотренных вариантов для дальнейшего проектирования подстилающего слоя принимается материал с минимальной стоимостью равнопрочного слоя. При практически одинаковых стоимостях учитываются и другие факторы.

Выбор материалов для верхних слоев основания производится аналогичным образом. При составлении вариантов равнопрочных двухслойных систем в качестве модуля упругости полупространства и общего модуля упругости системы следует принимать модули, близкие к общим модулям на нижней и верхней границах слоя основания в конструкциях дорожной одежды для подобных условий. При отсутствии таких данных можно пользоваться следующим отношением:

Е₀=(0,1-0,5)Е_мin

Е_э = 1.8-2.5Е_о

Здесь Е_min- минимальное значения модуля упругости рассматриваемых материалов.

Значения модулей упругости материалов (рис. 1.7.7) принимают реальными, по данным таблицы 1.7.2.