Расчет слоев из асфальтобетона по сопротивлению сдвигу

3.51. Цель расчета (для случаев по п. 3.5и3.6) - проверка соответствия свойств выбранной асфальтобетонной смеси (для верхнего слоя основания или для покрытия) условию сдвигоустойчивости материала и конструкции. При неудовлетворении требований прочности по сдвигу в асфальтобетоне необходима его замена более сдвигоустойчивым материалом или перепроектирование конструкции.

3.52. Асфальтобетонный слой следует рассчитывать на сопротивление сдвигу при длительном действии нагрузки по приближенному методу. За расчетную надо принимать температуру +50°С и соответственно этой температуре выбирать расчетные характеристики обработанных битумом материалов (см. приложение 3, табл. 14).

3.53. Условия, при которых асфальтобетон работает в верхнем слое основания без накопления остаточных деформаций, определяются неравенством (3.9).

3.54. Действующее в асфальтобетоне активное напряжение сдвига t_нможно вычислитьпо формуле (3.11).

Рис. 3.13. Номограмма для определения активного напряжения сдвига t_нв слое асфальтобетона

Для практических расчетов составлена номограмма (рис 3.13), снизывающая относительную толщину слоев из асфальтобетона (горизонтальная ось), отношение среднего модуля упругости слоев асфальтобетона к общему модулю упругости подстилающего их основания, т.е.Е_ср.асф/Е_об.осн(кривые на номограмме) и относительное максимальное активное напряжение сдвигаt_н/р в асфальтобетоне (вертикальная ось). Номограмма получена по решению теории упругости о слоистом полупространстве для случая, когда не обеспечено достаточное сцепление покрытия с основанием.

3.55. Допускаемое активное напряжение сдвига в асфальтобетоне

т_доп=Кс, (3.18)

где К- комплексный коэффициент, учитывающий зацепление зерен асфальтобетона, условия работы (см. приложение 3, табл. 15);

с- сцепление в слое асфальтобетона (см. приложение 3, табл. 15).

3.50. Порядок расчета асфальтобетона на сопротивление сдвигу следующий.

По формуле (3.12)вычисляют средний модуль упругостиЕ_ср.асфслоев асфальтобетона, определяют общий модуль упругостиЕ_об.оснна поверхности подстилающего основания и находят отношенияЕ_ср.асф/Е_об.осни , где - суммарная толщина слоев асфальтобетона. Затем по номограмме (см. рис. 3.13) находят на вертикальной оси активное напряжение сдвигаt_н/р от единичной нагрузки. Полное напряжение сдвигаТ= (t_н/р)р, где р - расчетное давление на покрытие. ЕслиЕ_ср.асф/Е_об.осн< 2,0, то все расчеты ведутся как для отношенияЕ_ср.асф/Е_об.осн= 2,0. После этого вычисляют допускаемое напряжение сдвигапо формуле (3.18)и отношениеТ_доп/Т.Причем, еслиТ_доп/Т³1, то условие сдвигоустойчивости асфальтобетона считается выполненным, если же 1 >Т_доп/Т, то необходимо заменить материал верхнего слоя основания из асфальтобетона более сдвигоустойчивым или переконструировать дорожную одежду с тем, чтобы снизить напряжение сдвигаТ.

Особенности расчета дорожных одежд для зоны вечномерзлых грунтов

3.57 Конструкции дорожных одежд для зоны вечной мерзлоты нужно рассчитывать на прочность тоже по трем критериям, как и для других дорожно-климатических зон. При этом следует учитывать особенности водно-теплового режима земляного полотна и продолжительность расчетного периода указанного региона (приложение 2), а также влияние мерзлого донника и глубины оттаявшего слоя грунта на общий модуль упругости полупространства, подстилающего дорожную одежду.

3.58. Требуемый модуль упругости дорожной конструкции

Е_тр1= Е_трК_п, (3.19)

где Е_тр- требуемый модуль упругости, определяемый по графику (см рис. 3.2);

К_п- коэффициент, учитывающий продолжительность расчетного периода.

Коэффициенты К_пнеобходимо принимать разными для различных дорожно-климатических районов вечной мерзлоты (см. приложение 2): для районаI₁К_п= 1,3;I₂К_п= 1,2;I₃К_п= 1,1.

3.59. На поверхности оттаявшего слоя грунта, находящегося на мерзлом основании, общий модуль упругости

Е_об.т= Е_тА, (3.20)

где Е_т- модуль упругости талого грунта при расчетной влажности (см. приложение 2, табл. 10),MПа;

А - комплексный коэффициент, учитывающий наличие мерзлого слоя и неоднородное увлажнение сезоннооттаивающего слоя и принимаемый по табл. 3.4в зависимости от глубины оттаивания. Общий модуль упругости на поверхности покрытия или любого другого слоя одежды следует определять методом последовательно-послойного приведения с помощью номограммы (см рис. 3.3) в соответствии с указаниямип. 3.33настоящей Инструкции.