1.11. Расчет на сдвигоустойчивость грунтов и несвязных слоев основания.

В качестве исходной принимаем конструкцию, полученную при расчете по упругому прогибу с учетом коррекции модулей упругости асфальтобетона при 20 градусах.

E_общ=221 МПа

E₁=1200 МПа h₁=5см

E₂=800 МПа h₂=7см

E₃=450 МПа h₃=28см

E₄=130 МПа h₄=38см

E_гр=27 МПа

1. Расчет грунта земляного полотна.

Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной.

Найдем расчетное активное напряжение сдвига по формуле (1.11.9):

_а - найдем по номограмме (рис.1.11.2 или 1.11.3) для этого определим суммарную толщину вышележащих слоев (h_в), отношение (h_в/Д) и средневзвешенный модуль упругости вышележащих слоев (Е_в).

h_в =5+7+28+38=78 см

h_в /Д = 78/37=2,1

Е_в=(5·1200+7·800+28·450+38·130)/( 5+7+28+38)=373 МПа

Е_в /Е_н=373/27=14,0

Угол внутреннего трения φ_г =14 ^о

По номограмме (h_в /Д≽2) получим что _а =0,0125

По номограмме получим, что _в =0,00066 МПа

Подставляя все полученные значения в формулу (1.11.9) получим

Т_а=0,0125·0,6+0,00066=0,0082 МПа

Определим предельное активное напряжение сдвигу Т_пр в грунте рабочего слоя по формуле 1.11.7.

Т_прС·k₁·k₂,

Сцепление в грунте земляного полотна с=0,007 МПа.

Коэффициент k₁ составит 4,5 (Табл. 1.11.1). Коэффициент k₂ определим по графику на рисунке 1.11.1.

По формуле (1.11.8) найдем:

N_сутN_р/(Т_рдг·T_cл) = 7913306/135*8 = 733 авт/сут

Получаем, что k₂ =0,825 тогда:

Т_пр0,007·4,5·0.825=0,026 МПа

Проверяем условие 1.11.6.

К_пр по табл. 1..4.2 составит 0.94

Получаем, что условие выполняется. Следовательно, деформации сдвига в грунте отсутствуют.

2. Расчет подстилающего (дренирующего) слоя.

Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной.

h_в =5+7+28=40 см

h_в /Д = 40/37=1,1

Е_в=(5·1200+7·800+28·450)/( 5+7+28)=605 МПа

Е_в /Е_н=606/63=9,6

Угол внутреннего трения φ_г =35 ^о

По номограмме (рис.1.11.3, h_в /Д≤2) получим что _а =0,019

По номограмме получим, что _в = -0,0025 МПа

Подставляя все полученные значения в формулу получим

Т_а=0,019·0,6-0,0025=0,0089 МПа

Сцепление в грунте земляного полотна с=0,004 МПа.

Коэффициент k₁ составит 6,5. Коэффициент k₂ =0,825 тогда:

Т_пр0,004·6,5·0.825=0,0215 МПа

Проверяем условие.

К_пр по таблице составит 0.94

Получаем, что условие выполняется. Следовательно, деформации сдвига в грунте отсутствуют.

3. Расчет слоя основания.

Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной.

h_в =5+7=12 см

h_в /Д = 12/37=0,32

Е_в=(5·1200+7·800)/(5+7)=967 МПа

Е_в /Е_н=967/168=5,75

Угол внутреннего трения φ_г =48 ^о

По номограмме (h_в /Д≤2) получим что _а =0,043

По номограмме получим, что _в = -0,0015 МПа

Подставляя все полученные значения в формулу получим

Т_а=0,043·0,6-0,0015=0,0243 МПа

Сцепление в грунте земляного полотна с=0,07 МПа.

Коэффициент k₁ составит 7,0. Коэффициент k₂ =0,825 тогда:

Т_пр0,07·7·0.825=0,4043 МПа

Проверяем условие.

К_пр по таблице составит 0.94

Получаем, что условие выполняется. Следовательно, деформации сдвига в грунте отсутствуют.