ВСН 26-90, часть 7

г) определяется высота минеральной части насыпи по формуле

(5)

где h глубина оттаивания земляного полотна с учетом принятой конструкции дорожной одежды, м; величина h определяется по графикам (рис. П.5.1) при известных параметрах m и Кт ; т коэффициент эквивалентного приведения (по условиям оттаивания) величины h д к грунту земляного полотна принимается равным 3,9 для песков, 4,0 для супесей, 4,1 для суглинков легких, 4,2 для суглинков тяжелых и глин; h д допустимая глубина оттаивания намороженной торфяной плиты сверху в период эксплуатации дороги, м; величина устанавливается с учетом категории дороги по табл. П.5.2.

Таблица П.5.2


Категория дороги

Допустимая глубина оттаивания h д , м,

при использовании в насыпи грунтов


песчаных

глинистых

III-B

0,30

0,25

IV-В

0,40

0,35

V-В

0,50

0,45


Прочность дорожной конструкции проверяется комплексным расчетом согласно приложению 7.



Рис. П.5.1. График для определения глубины протаивания

земляного полотна


Конструктивные параметры мерзлого торфяного основания (ширина и толщина промораживаемого слоя болота и намораживаемой торфяной плиты) определяются исходя из условий:

(6)

(7)

где Н н толщина намораживаемой плиты из торфа, м; Н пл толщина промороженного слоя торфяной залежи, м; S 1 осадки талого слоя торфяной залежи под действием веса дорожной конструкции и подвижной нагрузки, м; подвижную нагрузку рекомендуется учитывать в том случае, когда высота минеральной части насыпи менее 1,0 м; S 2 осадка намороженного слоя торфа при максимальном оттаивании его в период строительства, м; h вт требуемое возвышение намороженной торфяной плиты над поверхностью болота, принимаемое равным 0,3—0,4 м; h н — величина оттаивания мерзлого основания снизу, которая для большинства торфяных залежей Западной Сибири (за исключением проточных топей, топей выклинивания и т. п.) составляет 0,09—0,11 м; Н д минимальная толщина мерзлого основания из условий обеспечения деформативной устойчивости дорожной конструкции, устанавливаемая по табл. П.5.3.




Таблица П.5 .3


Тип дорожных покрытий

Величина Н д , м, при сопротивлении сдвигу верхнего промораживаемого слоя торфяной залежи, кгс/см2


0,1

0,05—0 ,1

0 ,05

Сборные цементобетонные

1,00

1,15

1,30

Переходные и низшие

0,55

0,60

0,70


Для повышения общей устойчивости дорожной конструкции на болотах, снижения осадок и уменьшения объема работ по намораживанию торфяной плиты целесообразно верхний слой торфяной залежи промораживать на возможно большую глубину.

Минимальная толщина верхнего промораживаемого слоя торфяной залежи Н пл , обеспечивающая безопасное ведение строительных работ в зимнее время, назначается с учетом механических свойств торфяной залежи по табл. П.5.4.

Таблица П.5.4

Сопротивление сдвигу верхнего слоя торфяной залежи, кгс/см2

0,1

0,05—0,1

0,05

.Минимальная величина Н пл , м

0,40

0,45

0,50


Глубина промерзания, м, за время t , ч, или время, в течение которого торфяная залежь промерзнет на величину Н пл прогнозируется по формуле

(8)

где W содержание льда в мерзлом торфе, кг/м3 , величина устанавливается по графику (рис. П.5.2) в зависимости от влажности торфяной залежи w ; С об объемная теплоемкость торфа в талом состоянии, ккал/м3 · град., определяемая по данным приложения 13; t г температура торфяной заложи на глубине 3,0—3,5 м (глубина нулевых амплитуд для торфа), °С; величина t г устанавливается по замерам в любое время года; t в средняя за период промораживания t температура воздуха °С; величина t в устанавливается по данным метеорологических станций; l тм  — коэффициент теплопроводности торфа в мерзлом состоянии, ккал/м · ч, устанавливается согласно приложению 13; S толщина слоя торфа с термическим сопротивлением, равным термическому сопротивлению слоя мерзлого торфа толщиной h ос , при которой начинают расчистку болота от снега и промораживание торфяной залежи, м

(9)

где a коэффициент теплообмена, равный 20 ккал/м2 · ч · град.



Рис. П.5.2. График для определения содержания льда в мерзлом торфе


Время промерзания торфяных залежей болот I типа при h ос = 0,15 м допускается устанавливать на стадии разработки технического проекта по графикам на рис. П.5.3.



Рис. П.5.3. Ход промерзания торфяных залежей в районе Шаима ( 1 ), Сургута (2 ), Салехарда (3 ), Тазовского (4 )


Ширина мерзлой торфяной плиты основания определяется по формуле

(10)

где К коэффициент запаса, принимаемый равным 1,5 при строительстве на болотах I типа и 2,0 при строительстве на болотах II типа; Е  — модуль упругости мерзлого торфа при температуре 0°С, равный 4 · 104 т/м2 ; g т удельный вес торфа, равный 1 тс/м3 ; m 0 коэффициент Пуассона, равный для мерзлого торфа 0,34.

Осадка талого слоя торфяной залежи ( S 1 ) определяется по методике, изложенной в приложении 3.

Осадка от оттаивания сверху намороженной торфяной плиты (S 2 ) определяется по формуле

(11)

где h о максимальная глубина оттаивании намороженной торфяной плиты в период подведения минеральной части; если досыпка земляного полотна до проектных отметок выполняется в течение всего теплого периода, то h о = 0,55 ¸ 0,60 м.

Приложение 6

СХЕМЫ КОНСТРУКЦИИ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД

а


б


в


Рис. П.6.1. Сборное покрытие на неукрепленных основаниях

с прослойками геотекстиля:

а  — в разрезе; б  — в плане с прослойкой под швами и кромками плит;

в  — в плане с прослойкой на всю ширину покрытия; 1 геотекстиль;

2 покрытие из плит; 3 насыпь из песка




Рис. П.6.2. Сборное покрытие на неукрепленном основании с деревянными подкладками (размером 3 ´ 15 ´ 100 см) под поперечными швами:

1  — деревянная подкладка; 2 сборное покрытие; 3 насыпь из песка


Вместо деревянных подкладок (пропитанных антисептиком) могут быть использованы подкладки из синтетических жестких материалов (полиэтилен)



Рис. П.6.3. Сборное покрытие на цементогрунтовом основании:

1  — покрытие из плит; 2  — выравнивающий слой из сухой цементопесчаной смеси или белитового шлама; 3 цементогрунтовое основание или сухая цементопесчаная смесь


а







б


Рис. П.6.4. Дорожная одежда с асфальтобетонным покрытием:

а  — на сборном основании из преднапряженных или неармированных и слабоармированных плит; б  — на основании из цементогрунтовых плит со скосами (заполняются асфальтобетоном или щебнем); 1 асфальтобетон; 2 плиты;

3 плиты со скосами



Рис. П.6.5. Дорожная одежда переходного типа:

1  — геотекстиль; 2 щебень (гравий)



Рис. П.6.6. Дорожная одежда переходного типа с покрытием из каменных материалов, укрепленных белитовым шламом: 1 геотекстиль; 2 покрытие



Рис. П.6.7. Дорожная одежда со сборным покрытием на укрепленном основании из белитового шлама: 1 слой белитового шлама; 2 выравнивающий слой из сухой цементно-песчаной смеси или белитового шлама; 3 плиты сборного покрытия

Приложение 7

РАСЧЕТ ДОРОЖНЫХ КОНСТРУКЦИЙ НА ПРОЧНОСТЬ

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТОРФЯНЫХ ГРУНТОВ

В ОСНОВАНИИ И НИЖНЕЙ ЧАСТИ НАСЫПИ

Данный расчет может применяться для конструкций, суммарная толщина слоев из минеральных грунтов и материалов в которых не превышает 2,0—2,5 м.

Соблюдение условии настоящего расчета обеспечивает для условий дорог Среднего Приобья работу конструкций в стадии упруго-пластических деформаций при сроке службы между капитальными ремонтами для одежд с покрытиями из щебня и гравия 6—7 лет, а для одежд с покрытиями из сборных плит типа ПАГ-14 10—12 лет.

Расчетная схема дорожной конструкции пакет из слоев конечной мощности на недеформируемом основании (дно болота), включающий связные (сплошные) слои и зернистые слои с коэффициентом распределительной способности v = 0,33.

Мощность системы ограничивается снизу уровнем минерального дна болота.

К связным слоям относят мерзлые слои торфа и минерального грунта, бетон, асфальтобетон и т. п. материалы, к несвязным слои талого торфа, песков, супесей, гравия, щебня и т. п.

Дорожные одежды из предварительно-напряженных плит рассчитываются по критериям сопротивления растяжению при изгибе материала плиты и допустимому упругому прогибу всей конструкции. Дорожные одежды из щебня и гравия рассчитываются только по критерию допустимого упругого прогиба всей конструкции.

Расчетная нагрузка автомобиль группы А. Приведение фактического движения к интенсивности движения расчетного автомобиля группы А производится для жестких одежд по ВСН 197—83, для нежестких по ВСН 46—83. Диаметр штампа эквивалентного круга для нежестких одежд 37 см (движущийся автомобиль по ВСН 46—83), для жестких — 33 см.

Конструкции с нежесткими одеждами переходного типа

Толщина отдельных конструктивных слоев одежды и земляного полотна уточняется расчетом. При этом с ошибкой не более 5 % должно быть достигнуто равенство между расчетным прогибом проектируемой конструкции и допустимым прогибом по условиям движения, который определяется по рис. П.7.1.



Рис. П.7.1. Требуемые модули упругости и предельно допустимые прогибы в зависимости от приведенной к расчетному автомобилю группы А суточной интенсивности движения на одну полосу:

1  — для сборных предварительно-напряженных покрытий (диаметр эквивалентного кругл 33 см);

2  — для нежестких покрытий переходного типа (диаметр эквивалентного круга 37 см)


Допустимый прогиб и требуемый модуль упругости всей конструкции связаны между собой соотношением

(1)

где р удельное давление по площади следа расчетного автомобиля, кгс/см2 ; D диаметр круга, равновеликого следу колеса расчетного автомобиля, см; m  — коэффициент Пуассона, принимается 0,3; l доп — допустимый упругий прогиб дорожной одежды, см.

Расчетный прогиб проверяемой конструкции определяется графоаналитически с использованием вспомогательного графика на рис. П.7.2 в три приема.



Рис. П.7.2. Номограмма для определения функционального коэффициента Fi


Первый шаг. Определяются для каждого слоя (i —N слоя, считая сверху) вспомогательные величины по формуле

(2)

где, помимо прежних обозначений, Hi расстояние в дорожной конструкции от нагрузки до низа i - го слоя, см.

Второй шаг. По графику на рис. П.7.2 для каждой величины Ki находится функциональный коэффициент Fi .

Третий шаг. Вычисляется упругий прогиб по формуле

(3)

где, помимо прежних обозначений, Ei штамповый модуль упругости i -го слоя, кг/см2 .

Для торфа в болоте I и II типов следует принимать значения штампового модуля упругости торфа, приведенные в прил. 13.

Если в конструкции имеется один или несколько слоев из связных материалов, способных воспринять растягивающие усилия при изгибе, то при использовании формул (2), (3) толщины этих слоев должны быть приведены к эквивалентной по формуле

(4)

где h э эквивалентная толщина связного слоя, см; h фактическая толщина связного слоя, см; Е в модуль упругости материала связного слоя, кгс/см2 ; Е эн эквивалентный модуль упругости слоев, подстилающих связный слой, кгс/см2 . Для слоев дорожной одежды с достаточной степенью точности, можно принять его равным требуемому модулю упругости одежды.

Слой мерзлого торфа следует относить к связным слоям. При определении его эквивалентной толщины Е эн следует принимать, как для торфа, по прил 13, а Е в 400 кгс/см2 .

Модули упругости слоев земляного полотна из минеральных грунтов в зависимости от влажности даны в прил. 13. Там же указаны расчетные характеристики новых местных материалов для устройства дорожных одежд.

Конструкции с жесткими дорожными одеждами из сборных предварительно-напряженных плит ПАГ-14 и ПДГ

В результате расчета уточняется толщина слоев искусственного основания и земляного полотна. При этом с ошибкой не более 5 % должно быть:

а) достигнуто равенство между допустимым прогибом (рис. П.7.1) и расчетным прогибом проверяемой конструкции;

б) обеспечено превышение или равенство допустимого напряжения на изгиб плиты и расчетного напряжения в плите.

Прогиб и напряжение в плите проверяемой конструкции рассчитывается графоаналитически с использованием вспомогательных графиков (рис. П.7.3, П.7.4). При этом прогиб рассчитывается, как прогиб нежесткой дорожной конструкции от нагрузки круглым штампом диаметром D усл , зависимым от эквивалентного модуля упругости основания, на которое опирается плита. Расчет рекомендуется выполнять в четыре приема.

Для расчетной интенсивности движения по графику (рис. П.7.1) определяется допустимый упругий прогиб l доп и требуемый эквивалентный модуль упругости Е тр . В дальнейшем эти значения будут контрольными для проверяемых конструкций.

Рис. П.7.3. Растягивающие напряжения и осадки в центре плиты от нагрузки 5 тс, приложенной в середине плит (для плит ПАГ-14 и ПДГ)


В зависимости от l доп по рис. П.7.3 находится требуемый эквивалентный модуль упругости основания Е о.э , подстилающего плиту, и определяется растягивающее напряжение в плите, соответствующее найденному модулю упругости основания. Полученное по графику значение s ри умножается на коэффициент 1,20 (учет динамики). Результат сравнивается с допустимыми напряжениями s доп для плиты данной марки (49 кгс/см2 для ПДГ и 55 кгс/см2 для ПАГ-14). Если растягивающее напряжение с учетом коэффициента 1,20 превышает допустимое напряжение более чем на 5 %, увеличивают Е о.э .



Рис. П.7.4. Диаметр условного круга передачи нагрузки на основание (для плит ПАГ-14 и ПДГ)


В зависимости от Е о.э по рис. П.7.4 для данной марки плиты определяется диаметр условного круга передачи нагрузки на основание D усл после чего рассчитывается среднее давление на основание по площади условного круга р о по формуле

(6)

где Р — нагрузка на расчетное колесо (5000 кгс).

По формуле (3) вычисляются упругая осадка основания от нагрузки в виде условного круга и соответствующий эквивалентный модуль упругости Е о.э  — по формуле, которая в этом случае имеет вид

(7)

Если разница Е о.э с требуемым модулем более 5 %, то корректируют конструкцию в нужную сторону. Может быть изменена толщина минеральной части насыпи или слоев искусственного основания (гравия, цементогрунта и т. п.), проведено частичное выторфовывание на коротком участке.

Приложение 8

РАСЧЕТ ДОРОЖНОЙ ОДЕЖДЫ СО СБОРНЫМ ПОКРЫТИЕМ ПО УСЛОВИЮ ОГРАНИЧЕНИЯ ОСТАТОЧНЫХ ДЕФОРМАЦИЙ В ОСНОВАНИИ

Условие прочности конструкции дорожной одежды по условию допустимой остаточной деформации в основании в зоне поперечного шва под углом плиты

w расч £ w доп , (1)

где w доп допускаемая остаточная деформация поверхности основания под углом плиты от расчетной нагрузки, накапливаемая к концу расчетного срока эксплуатации. При отсутствии специальных требований к ровности покрытия принимается w доп = 2 см. Расчетная схема показана на рис. П.8.1; w расч  — расчетный прогиб под углом плиты при повторном воздействии нагрузки, определяемый по формуле

w расч = (2)

где Е о модуль деформации основания, принимаемый по табл. П.8.1.

Таблица П.8.1

Вид песка в основании (земляном полотне)

Модуль деформации, МПа

Крупный

40 ,0

Средний

35,0

Мелкий

30,0


(3)

где Р к нормативная нагрузка на колесо, при определении которой не включаются разовые тяжелые нагрузки; т д — коэффициент динамичности с учетом возникновения уступов между плитами, принимаемый равным 1,3; т пг коэффициент перегрузки, принимаемый равным 1,3; т ст коэффициент влияния стыковых соединении, при надежных стыках т ст = 0,75, в остальных случаях т ст = 1; N количество расчетных автомобилей, проходящих за сутки по краю покрытия, принимаемое равным 0,2 от общей суточной интенсивности движения по дороге; п количество дней в году с расчетным состоянием грунта, без специальных данных принимается равным 50 дням; Т расчетный срок службы покрытия, год; К пг коэффициент перегрузки песчаного основания под покрытием, определяемый по формуле


К пг = __ q расч __ , (4)

q доп

q доп допускаемое давление на основание по сдвигу грунта при повторном нагружении для площадки нагружения по рис. П.8.1.



Рис. П.8.1. Схема расчета основания под сборными покрытиями

из плит типа ПАГ-14

Таблица П.8.2

Угол внутреннего трения

Значение коэффициентов

грунта j , град

А1

А2

A 3

4

0,06

1,25

3,51

6

0,10

1,39

3,71

10

0,18

1,73

4,17

24

0,72

3,87

6,45

26

0,84

4,37

6,90

28

0,98

4,93

7,40


(5)

т коэффициент условия работы, равный 1,2; А1 , А2 , А3  — безразмерные коэффициенты, принимаемые по табл. П.8.2; b ширина площадки нагружения, для песчаного основания равная полуширине плиты В ; h — глубина площадки нагружения, для песчаного основания равная толщине плиты; g плотность грунта в Н/м3 (т/м3 ); С  — удельное сцепление грунта на глубине h с учетом повторности нагружения, принимаемое по табл. П.8.3 в Н/м2 (или в т/м2 при умножении табличных значений на 100);

Таблица П.8. 3



Расчетный модуль

Расчетные прочности характеристики при повторности нагружения, циклы

Грунт

упругости

NnT = 104

NnT = 105

NnT = 106



основания

Е о , МПа

j , град

С , МПа

j , град

С , МПа

j , град

С , МПа

Песок средней крупности

110

28

0,0032

27

0,0030

26

0,0025

Песок мелкий

110

27

0,0038

26

0,0036

24

0,0033

Песок пылеватый

90

26

0,0036

25

0,0029

24

0,0020

Суглинок легкий при:

w отн = 0,65 w т


50


10


0,0048


10


0,0045


10


0,0040

w отн = 0,65 w т

41

6

0,0035

6

0,0033

6

0,0030

w отн = 0,65 w т

34

4

0,0020

4

0,0019

4

0,0019


п j , nq , nc  — коэффициенты влияния размеров площадки нагружения, ее длины:

(6)

q расч — расчетное давление на основание под углом плиты при первом нагружении

q расч (7)

L расчетная длина площадки нагружения основания (земляного полотна) при первом нагружении на эпюре, указанной на рис. П.8.1

(8)

Е  — модуль упругости бетона (плиты); для плит типа ПАГ-14 из бетона марки “400” Е = 31500 МПа; — модуль упругости основания; а  — полудлина штампа, считая, что штамп имеет прямоугольную форму, при отсутствии специальных требований принимается, что а = 16 см;

К д — коэффициент влияния вибротекучести основания при динамическом нагружении, определяемый на основе данных длительной эксплуатации сборных покрытий путем обратного пересчета.

Обратный пересчет наделяет К д также функцией поправочного коэффициента, приводящего расчет в полное соответствие данным эксплуатации.

Для песчаных оснований при отсутствии стыковых соединении К д = 2,86, при наличии надежных стыковых соединений уменьшается ускорение динамического нагружения и К д уменьшается до 0,286. При наличии под поперечными швами слоя нетканого материала, снижающего влажность верхнего слоя основания и повышающего его динамическую устойчивость в 2 раза К д = 1,43.

При укладке в зоне поперечных швов деревянных или пластмассовых прокладок значения b и L увеличиваются исходя из площади выступающих за торец или край плиты частей этих прокладок.

При .устройстве под продольными швами полос из цементогрунта b и L увеличиваются, увеличивается также на толщину полос расчетная глубина в формуле (5). Прочность полос цементогрунта должна быть. такова, чтобы выдержать нагрузку 0,6 ¸ 0,8 Р.

При проектировании вариантов стабилизированного основания с допущением к концу срока эксплуатации небольших остаточных деформации расчетная длина площадки нагружения увеличивается на две толщины слоя основания (2h o ), ширина  — если стабилизированное основание шире покрытия  — не более чем на 2h o , а глубина залегания площадки нагружения h в формуле (5) — на h o .

При определении w расч представляет собой эквивалентный модуль деформации основания. Для цементогрунтового основания толщиной 16 см с песчаным выравнивающим слоем К д = 2,86, а с выравнивающим слоем из сухой цементопесчаной смеси К д = 1.

Для меньшей толщины слоя стабилизированного основания (без песчаного выравнивающего слоя)

(9)

Приложение 9

РАСЧЕТ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД С ПЕРЕХОДНЫМИ ТИПАМИ ПОКРЫТИЙ ПО СДВИГУ В ПОДСТИЛАЮЩЕМ ГРУНТЕ

Дорожные одежды с переходными типами проектируются с учетом возможности накопления в подстилающих грунтах остаточных деформаций, не превышающих заданной величины за расчетный срок эксплуатации (за определенное количество воздействий расчетных нагрузок).

Задача расчета определение толщины слоев одежды или выбор материалов подстилающих слоев с соответствующими прочностными характеристиками при заданных толщинах дорожной одежды.

Расчет дорожной одежды основан на следующих предпосылках:

1. Напряженное состояние дорожной одежды под действием транспортной нагрузки определяется решениями теории упругости для однородного полупространства.

2. Деформации материала самого покрытия исправляются в процессе содержания автомобильной дороги и в расчете не учитываются.

3. За расчетные принимаются наибольшие нагрузки на ось от автомобилей, которые систематически обращаются по дороге в неблагоприятный период года. Нагрузки на ось, отличающиеся от расчетных, приводятся к расчетным с помощью соответствующих коэффициентов приведения.

4. Силы инерции, действующие на одежду и земляное полотно в процессе деформирования, расчетом не учитываются (задача квазистатическая).

5. Влияние горизонтальной составляющей подвижной нагрузки на закономерности накопления остаточных деформаций в подстилающем грунте расчетом не учитывается (осесимметричная задача).

6. Вследствие достаточной уплотненности подстилающих грунтов возникающие в них под действием транспортных нагрузок остаточные деформации имеют в основном характер деформаций сдвига (бокового выдавливания).

Характер накопления остаточных деформаций зависит от количества приложений расчетных нагрузок и уровня напряженного состояния грунта, выраженного коэффициентом Ку.н.с , представляющим отношение фактического девиатора напряжений, действующего в грунте на различных горизонтах к предельному:

(1)

где s 1 наибольшее главное напряжение; s 2 наименьшее главное напряжение; j расчетная величина угла внутреннего трения грунта; С расчетная величина сцепления в грунте.

Величина накопленной под действием транспортных нагрузок остаточной деформации l ост устанавливается в соответствии с зависимостью

(2)

где а параметр, представляющий остаточную деформацию при единичном приложении нагрузки, %; i параметр, характеризующий интенсивность накопления остаточной деформации, %:

(3)

N количество воздействий расчетных нагрузок.

Параметры а и i зависимости (2) представляют собой при прочих равных условиях функции уровня напряженного состояния:

(4)

(5)

Примечание. Для учета влияния напряжений от собственного веса конструктивных слоев следует принимать:

где и большие и меньшие главные напряжения от внешней (подвижной) нагрузки, возникающие в данной точке; g средневзвешенный удельный вес слоев конструкции, расположенных выше рассматриваемого горизонта z ; z расстояние от поверхности покрытия до рассматриваемого горизонта; коэффициент уровня напряженного состояния, соответствующий началу накопления остаточных деформаций (при значении Ку.н.с < с накопление остаточных деформаций отсутствует); d параметр, характеризующий увеличение остаточной деформации с ростом уровня напряженного состояния при однократном приложении нагрузки; x параметр, характеризующий рост интенсивности накопления остаточной деформации с увеличением уровня напряженного состояния.

Подставляя выражения (4) и (5) в (2) имеем:

(6)

Для однородного грунтового массива, к поверхности которого приложена нагрузка через штам диаметром D , вертикальная относительная деформация элемента грунта, расположенного на глубине z от поверхности, выражается зависимостью (2). Абсолютная его деформация составит:

(7)

Осадка поверхности массива грунта:

(8)

z 1 , z 2 — пределы интегрирования (размер активной зоны), определяемые из условия Ку.н.с = .

Учитывая выражение (6) имеем:

(9)

Величины s 1 и s 2 находят из зависимостей:

(10)

(11)

где q удельная величина расчетной нагрузки; g  — удельный вес грунта; m  — коэффициент Пуассона, m = 0,5; z  — глубина рассматриваемой точки, R радиус нагруженной площадки.

Величины , d и x определяют по результатам испытаний образцов грунтов в условиях трехосного сжатия при повторном воздействии нагрузок.

Расчет дорожной одежды производится следующим образом:

1. В зависимости от величины удельной расчетной нагрузки q , диаметра нагруженной площадки D и прочностных характеристик грунта j и С оценивается изменение по глубине напряженного состояния дорожной одежды и подстилающего грунта как однородного полупространства, используя зависимости (1), (10) и (11).

Для этого строится эпюра изменения Ку.н.с в зависимости от относительной глубины расположения рассматриваемой точки грунтового массива z /D до уровня, где Ку.н.с = · На участке, где Ку.н.с > 1 , эпюра изменения Ку.н.с спрямляется и Ку.н.с принимается равным 1.

2. Задаваясь определенной толщиной дорожной одежды, определяется величина накопленной осадки поверхности подстилающего грунта, используя зависимость (9).

Для этого строятся эпюры изменения d и x в зависимости от относительной глубины рассматриваемой точки грунтового массива z /D при coj ответствующих значениях Ку.н.с для заданного количества приложений расчетной нагрузки N .

Сумма площадей эпюр изменения d и x соответствует величине накопленной осадки поверхности грунта.

3. Рассчитанная накопленная остаточная деформация поверхности подстилающего грунта не должна превышать допустимой величины (табл. П.9.1).

Таблица П.9.1

Тип дороги

l доп

Внутрипромысловые

2 см

Подъезды к скважинам

4 см

Временные

6 см


Если остаточная деформация l расч больше или меньше l доп , следует соответственно увеличить или уменьшить толщину дорожной одежды и повторно провести определение l расч , используя эпюру изменения d и x .

При расчете осадки поверхности песчаных подстилающих грунтов величины d и x могут быть определены по следующим экспериментальным зависимостям:

(12)

(130


Величины прочностных характеристик песчаных грунтов j и С , а также величины приведены в табл. П.9.2.

Таблица П.9.2

Грунт

j , град.

С , МПа

Песок крупный

42

0,007

0,25

Песок средней крупности

40

0,006

0,23

Песок мелкий

38

0,005

0,21


Для удельной расчетной подвижной нагрузки q = 0,6 МПа расчет дорожных одежд производится с помощью номограммы (рис. П.9.1), связывающей между собой относительную толщину дорожной одежды h /D (верхняя горизонтальная шкала), угол внутреннего трения подстилающего грунта j (наклонные прямые номограммы), суммарное количество воздействий расчетных нагрузок N за срок службы (лучи на номограмме) и относительную накопленную остаточную деформацию подстилающего грунта l = е/D (нижняя горизонтальная шкала). Задаваясь толщиной дорожной одежды h /D , в зависимости от угла внутреннего трения подстилающего грунта j и суммарного количества воздействий расчетных нагрузок N можно определить относительную величину накопленной остаточной деформации l .

Расчет может быть выполнен и в обратном порядке: задаваясь величиной накопленной остаточной деформации l , в зависимости от суммарного количества воздействий расчетной нагрузки N и угла внутреннего трения подстилающего грунта j можно определить требуемую относительную толщину дорожной одежды h/D .



Рис. П.9.1. Номограмма для определения относительной величины накопленной остаточной деформации l в подстилающем грунте

(при h /D = 0 ¸ 2,0). Порядок пользования .показан штриховой линией

со стрелками

Приложение 10

СХЕМЫ КОНСТРУКЦИЙ УКРЕПЛЕНИЯ ОБОЧИН

Закрыть

Строительный каталог