7.1.5 Расчёт конструкции на сопротивление монолитных слоев основания усталостному разрушению от растяжения при изгибе

Условно приводим конструкцию к трехслойной системе.

Модуль упругости верхнего слоя Е₁ (2 слоя асфальтобетонного покрытия) определяем по формуле (7):

МПа

Модуль упругости второго слоя – это модуль слоя из черного щебня Е₂=600 МПа.

Модуль упругости третьего слоя Е₃=146 МПа.

По отношению

по монограмме определяем =0,37 МПа.

По формуле (11) определяем полное значения растягивающего напряжения:

, МПа

Допустимое растягивающее напряжение определяется по формуле (14)

, (14)

где: К_у– коэффициент усталости для монолитных слоев.

МПа

По критерию растяжения при изгибе:

Следовательно, конструкция удовлетворяет критерию прочности на сопротивление монолитного слоя основания усталостному разрушению от растяжения при изгибе.

Таким образом, конструкция дорожной одежды удовлетворяет условию прочности.

7.1.6 Расчёт конструкции на морозоустойчивость

В районах сезонного промерзания грунтов на участках дорог, находящихся в неблагоприятных грунтово-гидрологических условиях, наряду с требуемый прочностью должна быть обеспечена достаточная морозоустойчивость дорожных одежд и земляного полотна.

Зимнее вспучивание существенно не влияет на ровность покрытия и долговечность дорожной одежды, если общее поднятие проезжей части в процессе промерзания конструкции не превышает допустимую величину морозного пучения для капитального усовершенствованного типа покрытия l_доп=4 см.

Конструкцию считают морозоустойчивой при условии (15):

, (15)

где: l_пуч – расчетное (ожидаемо) пучение грунта земляного полотна;

l_доп – допускаемое для данный конструкции пучение грунта.

Расчет приведен для суглинков легких пылеватых, которые относятся к чрезмерно пучинистым грунтам. Группа грунта по степени пучинистости – 6.

Z= 209 см. – расчетная глубина промерзания, см;

Z₁=71 см. – толщина стабильных слоев дорожной одежды, см;

Т₃=120 см. – средняя многолетняя продолжительность промерзания грунта земляного полотна;

H=300 см. – расчетная глубина залегания уровня грунтовых вод (УГВ),см;

B= 5 см²/сут – комплексная характеристика грунта по степени пучинистости;

α₀= 180 – климатический показатель, см²/сут

- ожидаемое пучение l_пуч определяется по номограмме, учитывая параметры Z_P и Z.

Z=209+63=272 см

где: 63 – поправка добавляемая к Z для определения глубины промерзания.

При толщине дорожной одежды Z_P= 67 см.

Для определения l_пуч формула (16):

, (16)

, см.

Критерий по морозоустойчивости (15):

Условие на морозоустойчивость выполняется.

7.2 Расчёт 2 варианта дорожной одежды

Исходные данные для расчёта приведены в таблице 15.

Расчёт ведется (норма формул и номограмм) по СН РК 3.03-19-03.

Таблица 15 - Исходные данные

Материал	h слоя, см	E, МПа при расчете		Расчёт на растяжение при изгибе и сдвиге
		по допус-тимому прогибу	по сдвиго-устой-чивости	E, МПа	R, МПа	φо	C, МПа
Асфальтобетон горячий плотный мелкозернистый на битуме БНД 90/130 тип Б, марка-1	6	2400	440	3600	2,4	-	-
Асфальтобетон горячий пористый крупнозернистый на битуме БНД 90/130 тип Б, марка-1	9	1400	456	2200	1,4	-	-
Черный щебень	20	600	600	600	-	-	-
Щебень, устраиваемый методом заклинки	15	400	400	400
ПГС природная	20	180	180	180	-	45	0,03
Суглинок пылеватый		49,4				19,2	0,02