Расчет на сдвигоустойчивость грунтов и несвязных слоев основания в курсовом проекте.

В курсовом проекте расчет на сдвигоустойчивость рекомендуется выполнить для грунта земляного полотна и подстилающего слоя.

При расчетах многослойную дорожную конструкцию приводят к двухслойной расчетной модели (рис.1.11.5). Верхние слои имеют суммарную толщину и средний модуль упругости.

Рис. 1.11.5- Схема для расчета дорожной одежды на сдвигоустойчивость

При расчете дорожной конструкции на прочность по сдвигоустойчивости грунта земляного полотна за нижний слой принимают грунт земляного полотна (с его характеристиками с учетом влажности), а за верхний – всю дорожную одежду. Толщину верхнего слоя h_в принимают равной сумме толщин слоев дорожной одежды ().

Модуль упругости вышележащих слоев дорожной одежды принимают как средневзвешенный модуль пакета слоев, рассчитанный по формуле 1.11.10:

,

где n – количество слоев дорожной одежды, шт;

E_i - модуль упругости i-го слоя, МПа;

h_i - толщина і-го слоя, м.

Пример:

В качестве исходной принимаем конструкцию, полученную при расчете по упругому прогибу (см.рис.1.10.5) с учетом коррекции модулей упругости асфальтобетона при 20 градусах (рис. 1.11.6).

Рис.1.11.6 - Конструкция дорожной одежды для расчета на сдвигоустойчивость

Расчет грунта земляного полотна.

Конструкцию дорожной одежды приводим к двухслойной вида (см. рис.1.11.5).

Найдем расчетное активное напряжение сдвига по формуле (1.11.9)

t_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). Значение модулей упругости асфальтобетона примем при 20 град (табл. 1.7.2).

h_в =50+17+21+6+4=98 см

h_в /Д = 98/39=2, 5

Е_в=(4·1200+6·800+21·600+180*17+50·120)/(4+6+21+17+50)=355 МПа

Е_в /Е_н=355/15=23.7

Угол внутреннего трения φ _г =6 ^о

По номограмме (рис.1.11.3, h_в /Д≽ 2) получим что t_а =0, 09

По номограмме на рисунке 1.11.4 получим, что t_в =0, 0022 МПа

Подставляя все полученные значения в формулу (1.11.9) получим

Т_а=0, 09·0, 6+0, 0022=0, 0077 МПа

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

Т_пр=С·k₁·k ₂,

Сцепление в грунте земляного полотна с=0, 016 МПа.

Коэффициент k₁ составит 5.0 (Табл. 1.11.1). Коэффициент k₂ определим по графику на рисунке 1.11.1.

По формуле (1.11.8) найдем:

N_сут=å N_р/(Т_рдг·T_cл) = 366676/135*8 = 340 авт/сут

Получаем, что k₂ =0, 94 тогда:

Т_пр=0, 016·5·0.94=0, 075 МПа

Проверяем условие 1.11.6.

К_пр по табл. 1..4.2 составит 0.9

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