Определение расчетных характеристик грунтов и материалов

По графику (3,2)оределяем:

Eтр=280 МПа

Еобщ=280×1,2=336 МПа

Расчет этой конструкции выполнен по номограмме рисунке 72 (1): Расчет ведем сверху

Eo6щ/E1=336/4400=0,076

h1/D=8/37=0,22

по номограмме определяем Е!общ/E1=0,03 E!общ=0,03×E1=0,03×4400=132 МПа

Е общ/Е2= 132/2800=0,047

h2/D= 10/37=0,27

по номограмме определяем Е!/E1=0,026

Е!!общ=0,02×E1=0,026×4400=114,4 Мпа

Расчет ведем снизу

Егр/Е4=42/120=0,325

h4/D=30/37=0.81

по номограмме определяем Е общ/Е4=0,6 Е!!!общ=0,6×Е4=0,6×120=72 МПа

Е общ/Е3=114,4/350=0,32

Е общ/Ез=72/350=0,21

По номограмме находим

h3/D=0,41

h3=D×0,41=0,41×37=15,17

Расчет дорожной одежды по сдвигу в подстилающем грунте.

Средний модуль упругости одежды находится по формуле: Ecp=(E1h1+ E2h2+Е3h3+E4h4) /(h1+h2+h3+h4)

Еср=(4400×8+ 2800×10+ 350×15,17+ 120×30)/(8+10+15,17+30)=1142Мпа

Находим:

1) Отношение среднего модуля упругости одежды к модулю упругости грунта:

Eср/Eгр1142/39=29.3

2)Отношение общей толщины дорожной одежды к диаметру отпечатка следа колеса расчетного автомобиля:

∑h/D= 63,17/37=1,7

По этим данным с помощью номограммы рисунок 74 (1) при φгр=34° находят τа.макср=0,021. Активное напряжение сдвига от временной нагрузки τа.макс=0,021-6=0,0126 МПа.

Активное напряжение сдвига от массы вышележащих слоев одежды по номограмме, изображенной на рисунке 76 (1), составит τам=-0,0013 МПа.

Полное активное напряжение сдвига τа=0,0126+(-0,0013)= 0,0113 МПа. Допустимые активные напряжения сдвига в грунте:

Τа доп=(1/Kпр)Кк1сгр

τа доп=( 1/1 )0,8-0,8-0,026-0,0166 МПа

Таким образом, полное активное напряжение по сдвигу в грунте менее допустимо.

Расчет дорожной одежды по условию сдвига в песчаном подстилающем слое.

Этим расчетом определяют, не достигается ли предельное напряженное состояние при сдвиге в песке подстилающего слоя.

Средний модуль упругости слоев, лежащих выше песчаного

Еср'=(4400×8+ 2800×10+ 350×15,17)/(8+10+15,17) = 2065 Мпа

Модуль упругости на поверхности песчаного слоя Еобщ = 114,4 МПа.

Вычисляем отношение:

Еср/ Еобщ =2065/114,4=18,05

∑h/D= 33,17/37=0,9

По полученным данным активное напряжение сдвига в песчаном слое от временной нагрузки с помощью номограммы на рисунке 76 (1): τ а.макс р=0,0035, отсюда τамакс=0,0035-0,6=0,0021 МПа.

Напряжение сдвига за счет массы слоев одежды, лежащих выше песчаного слоя определяем по номограмме на рисунке 78 (1), τа в= -0,0032 МПа

Полное активное напряжение сдвига та=0,0021-0,032= -0,0011 МПа. Знак минус указывает на наличие значительного запаса прочности в песке подстилающего слоя. Поэтому в качестве подстилающего слоя можно использовать менее прочный материал, например мелкозернистый песок.