Расчет конструкции дорожной одежды по сдвигу в грунте земляного полотна и промежуточных слоях из слабосвязных материалов

Сдвиг – это основная форма нарушения сплошности грунтов и несвязных материалов.

Дорожную одежду проектируют из расчета, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в грунте земляного полотна (подстилающем грунте) или малосвязных (песчаных) слоях за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации формоизменения, вызванные пластическими смещениями.

Недопустимые деформации сдвига в грунте земляного полотна и малосвязных (песчаных) слоях не будут накапливаться, если выполняется условие:

, (6.1)

где – требуемое минимальное значение коэффициента прочности дорожной одежды по критерию сдвига с учетом заданного уровня надежности [1, табл.3.1] (см. табл.2.1);

Т – расчетное (фактическое) активное напряжение сдвига (часть сдвигающего напряжения, непогашенная внутренним трением) в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующей кратковременной нагрузки, МПа;

– предельная величина активного напряжения сдвига (в той же точке), превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг, МПа.

Действующие в грунте или песчаном слое активные напряжения сдвига определяются по формуле, МПа:

, (6.2)

где р – расчетное давление от колеса на покрытие, МПа [1, прил.1, табл.П.1.1] (см. табл.1.3.1);

– активное напряжение сдвига от временной единичной нагрузки, МПа, определяемое с помощью номограммы [1, рис.3.2 или 3.3].

Примечание: При пользовании номограммой для определения величину принимают для случая воздействия динамической нагрузки (с учетом числа приложений) [1, прил.2, табл.П.2.4 и П.2.6].

Предельное активное напряжение сдвига в грунте рабочего слоя (или в песчаном материале промежуточного слоя) определяется по формуле, МПа:

, (6.3)

где – сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки [1, прил.2, табл.4 или 6];

– коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания.

– средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, МН/м;

,(6.4)

– глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, м;

– расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки (), град. [1, прил.2, табл.4 или 6];

n –число конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя;