Строительство участка автомобильной дороги Могилев-Чериков км72…км75 (расчетная интенсивность движения - 4000 авт./сутки, расчетная скорость движения - 100 км/час), страница 17

           τ_в – активное напряжение сдвига от собственного веса дорожной одежды.  τ_в= -0,0015мПа   (h_до=0,32   φ=0,32°   с=0,004).  

                      τ_в= -0,003мПа     ( φ=0,34°   с=0,0011).

                 р – давление на покрытие р=0,6мПа.

Предельное активное напряжение сдвига.

Т_пред=с· К₁·К₂=0,003·6·1,03=0,1854мПа

где    с – сцепление в грунте. С=0,011;

          К₁ – коэффициент учета особенностей работы грунта на границе с вышележыщим слоем дорожной одежды. К₁=1,5(т.6,1[   ]);

          К₂ – коэффициент заноса на неоднородность условий работы дорожной одежды. (рис.6,3).

        Среднесуточная интенсивность движения, приведенных автомобилей за расчетный срок службы.

N_сут=N_p/( Т_рдг·t_сл )=259860/(125·12)=173авт/сут.

где   N_p - число накопленных осей за расчетный период;

              Т_рдг – количество расчетных дней в году = 125;

         t_сл - расчетный срок службы = 12лет.

    По номограмме рис.6,3 определяем К₂=1,03

   тогда              Т_пред=0,0018·1,5·1,03=0,012мПа

    Приводим расчет вышележащих слоев дорожной одежды к средневзвешенному.

Е_в=(Е₁·h₁+Е₂·h₂+Е₃·h₃+Е₄·h₄)/(h₁+h₂+h₃+h₄)=(1800·6+1200·8+350·18+120·30)/(6+8+18+30)=(10800+9600+6300+3800)/62=30300/62=489мПа

          Е_в/Е_общ=489/20=8,14          Σh/Д=62/39=1,59

     По номограмме (рис.6,5[   ]) определяем τ_а=0,013

Тогда Т_а= τ_а·р+ τ_в=0,013·0,6+(-0,003)=0,048мПа

    Определяем выполнение условия прочности.

Т_пред/ Т_а=0,12/0,0048=2,5> К_пр=1,0

    Условие прочности выполнено.

4.  Расчет дорожной одежды на сдвигоустойчивость в дополнительном слое основания из песка средней крупности.

     Расчетное активное сопротивление:

Т_а= τ_а·р+ τ_в

τ_в= -0,0015мПа   (h_до=0,32   φ=0,32°   с=0,004)   (рис.6,6[   ])

    Приводим расчет вышележащих слоев дорожной одежды к средневзвешfнному.

Е_в=(Е₁·h₁+Е₂·h₂+Е₃·h₃)/(h₁+h₂+h₃)=(1800·6+1200·8+350·18)/(6+8+18)=(10800+9600+6300)/32=834мПа

Е_в/Е_общ=834/87=9,56          Σh/Д=32/39=0,82

     По номограмме (рис.6,4[1]) определяем τ_а=0,034

    тогда       Т_а=0,034*0,6+(-0,0015)=0,0189мПа

                 Предельное активное напряжение сдвига.

Т_пред=с· К₁·К₂=0,004·5·1,03=0,0206мПа

  где с=0,004  К₁=5,0   (т.6,12[   ])    К₂=1,03

    Определяем выполнение условия прочности на сдвиг.

Т_пред/ Т_а=0,0206/0,0189=1,09> К_пр=1,0

Условие прочности выполнено.

5.   Расчет конструкции монолитных слоев на сопротивление усталостному разрушению при растяжении при изгибе.

     Прочность монолитных слоев при растяжении при изгибе обеспечивается условием.

К^тр_пр≤R_доп/δ_ч

где   R_доп –  Предельное допустимое растяжение напряжение материала слоя,мПа;

         δ_ч – Наибольшее растягивающие напряжения в рассматриваемом слое,мПа;

         К^тр_пр - Требуемый коэффициент прочности дорожной одежды с учетом заданного коэффициента надежности (т.6,3…6,4[   ]).

    При расчете на изгиб слоя модуля упругости слоя определяем по формуле:

Е_ср=(Е₁·h₁+Е₂·h₂)/(h₁+h₂)=(4500·6+2800·8)/(6+8)=(27000+22400)/14= =3529мПа

где   Е₁ и Е₂ – модули упругости слоев;

         h₁ и h₂ – толщина слоев.

    Растягивающее напряжение в асфальтобетоне при изгибе определяем по номограмме рис.6,7[2],которое связывает относительную толщину покрытия h/Д и отношение модуля упругости материала покрытия к общему модулю на поверхность основания Е_ср/Е^''_общ

Е_ср/Е^''_общ=3529/140=25,21         Σh/Д=14/39=0,36

    По номограмме (рис.6,7[   ]) находим δ_ч=2,55мПа

Растягивающее напряжение при изгибе:

δ_ч= δ_ч·р·К_б=2,55·0,6·0,85=1,3мПа

где     р – давление на покрытие;

           К_б – коэффициент, учитывающий особенность напряженного состояния покрытия под колесом автомобиля со спаренными К_б=0,85(п.6,8[1]) .

    Предельно допустимое растягивающее напряжение при изгибе асфальтобетона:

R_доп=R_u(1-0,1t)·К_м·К_кн·К_т

где    R_u – прочность асфальтобетона R_u=8,0;

          К_м – коэффициент учета снижения прочности асфальтобетона во времени от действия природно-климатических условий (т.6,14)  К_м=0,8;

          К_т – коэффициент учета снижения прочности асфальта бетона в результате температурных воздействий (т.6,14 [   ]) К_т=0,8;