Глава XVII

Расчет жестких дорожных одежд и оснований

§ XVII.1. Особенности работы жестких дорожных

ОДЕЖД

К жестким дорожным одеждам относят цементобетонные¹⁷и железо­бетонные покрытия и основания, которые хорошо сопротивляются рас­тягивающим напряжениям, возникающим' при их прогибах под на­грузкой от автомобилей. Распределяя давление колес автомобиля на большую площадь, бетонные покрытия передают сравнительно малое давление на подстилающий грунт. Несмотря на это сопротивление грунта внешним нагрузкам оказывает не меньшее влияние на работу бетонных покрытий, чем прочность самой бетонной конструкции.

Прочность бетонных покрытий во многом зависит от однородности сопротивления грунта по всей площади основания плиты. Неравно­мерное уплотнение песчаного слоя или грунта земляного полотна при­водит к тому, что из-за неравномерных просадок грунта часть плиты начинает работать без поддержки грунтового основания, в результате чего напряжения резко возрастают по сравнению с расчетными.

Для расчета жестких дорожных покрытий и оснований под дейст­вием внешних нагрузок используют теорию балок и плит на упругом основании. В ее создание значительный вклад внесли акад. А. Н. Кры­лов, профессора М. И. Горбунов-Посадов, Б. Н. Жемочкин, Б. Г. Кор- нев, А. П. Синицын, О. Я. Шехтер и другие советские исследо­ватели.

Предложенные многочисленные методы расчета толщины бетонных плит исходят из общего дифференциального уравнения, связываю­щего прогиб плиты под нагрузкой и осадку поверхности основания. Решения разных авторов различаются в связи с тем, что принимаются разные виды функции, характеризующей отпор грунта.

Наибольшее распространение получила гипотеза коэффициента постели Фусса-Винклера, согласно которой реактивное давление основания на плиту пропорционально ее осадке в рассматриваемой точке р — ку, и гипотеза линейно-деформируемого полупространства теории упругости, развитая применительно к расчету плит на упругом основании Н. М. Герсевановым, О. Я. Шехтер, М. Н. Гррбуновым- Посадовым и др.

Решения, получаемые на основе теории плит на упругом основании, сложны и громоздки. Проектировщики используют при расчете тол­щины бетонных покрытий отдельные частные решения, которые ис­следователям удалось получить в замкнутой форме или составить для этих решений методами приближенного интегрирования расчетные таблицы. Еще не накоплено достаточно данных, чтобы отдать преиму­щество тому или иному методу, тем более, что при правильном на­значении характеристик прочности грунта результаты расчетов раз­ными методами бывают весьма близки.

Толщину бетонных плит назначают из условия пропуска тяжелых нагрузок с проверкой на температурные напряжения. Расчетные на­грузки принимают такие же, как и при расчете нежестких дорожных одежд.

Для бетонных покрытий и оснований рекомендуются проектные марки дорожного бетона на растяжение при изгибе К_ра (кгс/см²), приведенные в табл. XVII.!.

Таблица XVII.! | Конструктивные слов	Марка бетвна кго/ом2, для цорор категории
	1 — 11	III
Однослойные покрытия, верхний слой двух­слойных Нижний слой двухслойных Основания усовершенствованных покрытий	50 40 35—30	45 35 25—20

Этим маркам бетона соответствуют следующие пределы прочно­сти при сжатии и модули упругости:

Марка бетона на растяжение

прн изгибе /?р« 20 25 30 35 40 45 50

Предел прочности прн сжатии

кгс/см² ... 100 150 200 250 300 350 400

Модуль упругости бетона

Е_в-Ю-⁶, кгс/см* 1,0 2,3 2.65 2,9 3,15 3,3 3,5