 |
Расчет дорожной одежды на сдвиг
|
|
|
|
БИЛЕТ 11
Прочность дорожной одежды по сдвигу обеспечена при условии
, (1)
где Т — активные напряжения сдвига, Па;
ТДОП — допустимое напряжение сдвига, Па;
КПР — коэффициент прочности.
Активное напряжение сдвига в грунте и слоях малосвязных материалов (песчаный, гравийный материал) зависит от активных напряжений сдвига от временной нагрузки τам и от веса вышележащих слоёв τав
, (2)
Наиболее неблагоприятные условия работы грунта и малосвязных материалов на сдвиг возникают при высокой положительной температуре покрытия, наблюдаемой в период наибольшего ослабления дорожной одежды (в большинстве районов страны весной). Это связано со снижением жесткости и распределяющей способности слоёв, содержащих органическое вяжущее.
В Инструкции ВСН 46-83 рекомендовано следующая расчетная температура: во второй дорожно-климатической зоне +200 С.
В процессе расчета многослойную конструкцию, лежащую выше слоя, в котором определяют напряжение сдвига, заменяют однослойной и вычисляют средний модуль упругости Еср
, (3)
где ЕСР - модуль упругости, Па; hi - толщина i -го слоя; n - число слоёв.
Наихудшие условия работы грунта на сдвиг имеютместо прибольших положительных температурах покрытия, наблюдаемые в расчетный период весной. Поэтому прирасчете дорожной одежды по сдвигу значение модуля упругости материалов, содержащих органическое вяжущее должно соответствовать во второй дорожно-климатической зоне +200 С.
После приведения многослойной реальной конструкции к двухслойной модели. вычисляется τн (от единичной нагрузки) по номограмме, связывающей относительную толщину одежды 
(верхняя горизонтальная шкала), отношение модулей упругости верхнего и нижнего слоев 
(кривые по номограмме), угол внутреннего трения грунта jгр (лучи по номограмме) и максимальное активное напряжение сдвига τн от единичной нагрузки в нижнем слое (нижняя горизонтальная шкала).
|
|
|
Активное напряжение сдвига τв в грунте от собственного веса дорожной одежды находится по номограмме в зависимости от 
и углу внутреннего трения j.
Вычисляют активное напряжение сдвига Т по формуле (2). При этом значение τв подставляют с тем знаком, с каким оно получено по графику.
Рассчитывают допустимое напряжение, сдвига в грунте
, (4)
где С - сцепление в грунте активной зоны земляного полотна в расчетный период или материале малосвязного слоя, Па;
К1 - коэффициент, учитывающий снижение сопротивления грунта или малосвязного материала сдвигу под агрессивным воздействием подвижных нагрузок, колебаний и т.п. (К1 = 0,6 при расчете движущегося автомобиля; К1 = 0,9 при расчете на действие неподвижной нагрузки);
К2 - коэффициент запаса на неоднородность условий работы дорожной одежды, связанный с недоучетом неблагоприятных природных воздействий, с технологическими и др. причинами, и определяется по графику (рисунок 6.2);
К3 - коэффициент, учитывающий особенности работы грунта и малосвязных материалов, обусловленные увеличением фактического сцепления за счет зацепления частиц.
Проверяют обеспечение условия
.
Если оно не обеспечено, возможны следующие решения:
- увеличение толщины одного или нескольких вышележащих слоев;
- замена материалов одного или нескольких слоев более жестким материалом имеющим более высокий модуль упругости;
- замена либо укрепление грунта или малосвязного материала с целью повышения их сдвигоустойчивости.
Расчет сдвигоустойчивости асфальтобетона ведут на длительное действие нагрузи при расчетной температуре во всех дорожно-климатических зонах. Допустимое активное напряжение сдвига
|
|
|
, (5)
где К - комплексный коэффициент, учитывающий зацепление зерен асфальтобетона и условие его работы;
С - сцепление (таблица Характеристики асфальтобетона для расчета на сдвиг).
Рассчитывая асфальтобетон на сдвиг, вычисляют средний модуль упругости его слоев Еср.асф по формуле (3); определяют общий модуль упругости нижележащих слоев Еобщ.осн, используя номограмму и вычисляют отношения 
и 
где 
— суммарная толщина слоев из асфальтобетона).
По номограмме определяют активное напряжение сдвига от единичной нагрузки 
. Умножая это отношение на среднее давление от колеса расчетного автомобиля на покрытие, определяют активное напряжение сдвига Т.
Определив значение ТДОП по формуле (.5), устанавливают соблюдение условия (1). Если это условие не обеспечено, необходимо заменить материал верхнего слоя на более сдвигоустойчивый или изменить конструкцию дорожной одежды с целью снижения активного напряжения сдвига Т.
Знаки дорожные.
БИЛЕТ 12
Вираж
|
|
|
