2. Расчёт конструкции по условию сдвига устойчивости в грунте

Для определения напряжения сдвигов предварительно назначенную конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной расчётной модели.

В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт – тяжёлый суглинок с такими характеристиками:

Модуль упругости верхнего слоя модели определяем по формуле:

Для отношения и при

При помощи монограммы определяем удельное активное напряжение сдвига от единичной нагрузки:

Определяем действующее в грунте активное напряжение сдвига:

где – давление в шинах.

Предельное активное напряжение сдвига в грунте:

где – сцепление в грунте земляного полотна:

– коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции, равен 1;

– усреднённый удельный вес конструктивных слоёв, размещённых выше проверяемого слоя, равен ;

– глубина размещения поверхности слоя, которая проверяется на сдви-гоустойчивость от верха конструкции;

– величина угла внутреннего трения;

– коэффициент для перевода в МПа.

Проверим условие :

Вывод: Условие не выполнено, так как .

2. Расчёт конструкции на сопротивление монолитных слоёв разрушению от растяжения при изгибе

Приводим конструкцию к двухслойной модели, где нижний слой модели – это часть конструкции, расположенная ниже асфальтобетонных слоёв.

Модуль упругости нижнего слоя:

Верхний слой модели – асфальтобетонные слои. Модуль упругости верхнего слоя рассчитывается по формуле:

Для отношений и при

Расчётное растягивающее напряжение асфальтобетона:

где – давление в шинах;

– коэффициент, учитываемый особенности напряжённого состояния покрытия под колесом автомобиля, равен 0,85.

Определим допустимое растягивающее напряжение при изгибе асфальтобетона:

где – лабораторное значение границы прочности на растяжение при изгибе, принимаем 9,8 МПа;

– коэффициент, учитывающий снижение прочности во времени от действия погодных условий, равен 0,95;

– коэффициент, учитывающий повторность нагрузок на дорогу:

где – коэффициент, учитывающий влияние повторных нагрузок в нерасчётный период, равен 4,0;

– суммарная интенсивность движения;

– показатель усталости, равен 5,5.

– коэффициент, учитывающий снижение прочности материалов конструкции в результате температурно-осадочных влияний, равен 0,85.

Проверим условие :

Коэффициент прочности:

Вывод: Условие выполнено, так как

2. Расчёт конструкции жёсткого типа

Исходные данные:

1. Категория дороги – III;

2. Ширина проезжей части – 8 м;

3. Расчётная продолжительность службы покрытия – 25 лет;

4. Расчётная нагрузка на покрытие – 100 кН;

5. Перспективная интенсивность движения на 20 лет – 2000 авт/сут;

6. Показатель ежегодного прироста движения – 5%;

7. Грунт земляного полотна – суглинок тяжёлый;

8. Материал покрытия – бетон

Приведённая интенсивность движения рассчитывается по формуле:

где – интенсивность движения в расчётный год:

– коэффициент полос движения, равен 0,55;

– коэффициент, зависящий от ширины проезжей части, равен 1,1.

.

Расчётная суммарная нагрузка:

где – количество дней в году с температурой больше нуля, равно 278 дней для Одесской области.