ВСН 197-91 ИНСТРУКЦИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕСТКИХ ДОРОЖНЫХ ОДЕЖД - Расчет основания

Расчет основания

3.28. Критерием устойчивости основания является устойчивость его по сдвигу и отсутствие недопустимых деформаций под торцами плит к концу расчетного срока службы. Для дорог I - III категорий величину предельно допустимых деформаций или высоту уступов между плитами в поперечных швах устанавливают равной 0,3 см.

Толщину дорожной одежды в целом определяют также из условия обеспечения отвода влаги из основания и из расчета на морозное пучение.

3.29. Устойчивость основания по сдвигу допускается оценивать по двум вариантам.

При расчете на формирование в результате накопления остаточных деформаций в основании к концу срока службы дорожной одежды уступов между плитами высотой не более 0,3 см устойчивость считают обеспеченной при условии q_расч ³ q_доп.

3.29.1. Расчетное давление q_расч (МПа) на основание при нагружении обоих углов плиты у поперечного шва (длина плиты более 15h) можно определить по формуле

; Р в кН; в см, (53)

где m_ст - коэффициент, учитывающий влияние стыкового соединения; если стык работает, то m_ст = 0,7, если нет, то m_ст = 1,0.

Значения L^т_х и L^т_у не должны превышать соответственно 2А и 2В. Если под плитой основание толщиной h_o укрепленное, то проверку на сдвиг проводят на глубине h_o, a L^т_х и L^т_у увеличивают на 3h_o; при этом L^т_у £ 2В + 4h_o и L^т_х £ 2A + 2h_o.

На подошве слоя песка толщиной h_п значения L^т_х и L^т_у увеличивают на 0,7h_п.

При применении подшовных подкладок L^т_х £ 2A + 0,5l_п, где l_п - размер подшовной подкладки вдоль покрытия для поперечных швов и поперек покрытия для продольных швов и краев.

Расчетное давление q_расч (МПа) на основание составляет:

для плит длиной (8 ¸ 15h)

, (54)

для плит длиной менее 8h

, (55)

где Q - вес плиты, кН; Р в кН; А, В, а, в - в см.

3.29.2. Допустимое давление q_доп (МПа) на основание

, (56)

где m - коэффициент, учитывающий условия работы; m = 1,3; К_н - коэффициент надежности; К_н = 1,1; А₁, А₂ и А₃ - безразмерные коэффициенты, зависящие от угла внутреннего трения грунта, принимаемые по табл. 8; - удельный вес грунта, тс/м³; h_в.с - толщина выравнивающего слоя; С - удельное сцепление грунта основания (см. обязательное приложение 2), МПа; n_j, n_ди и n_с - коэффициенты, учитывающие размеры площадки нагружения:

; ; ; (57)

L_х(у), h, h_o, h_в.с принимаются в м; .

Таблица 8

3.29.3. Высота накапливаемых w_уст (см) между плитами

, (58)

где Р в кН; L^т_у в см; Е_о в МПа; К_д - коэффициент, учитывающий влияние виброползучести при динамическом нагружении подвижной колесной нагрузкой;

; (59)

К^о_д - то же, для основания толщиной h^o_o по табл. 9; h_o - проектная, т. е. предварительно назначенная толщина слоя укрепленного основания; К_q - коэффициент, учитывающий влияние нагруженности основания по сдвигу;

; (60)

Из формулы (58) получаем:

, (61)

где w_доп в см.

Величину h_o назначают предварительно, а затем для определения L^т_у уточняют исходя из условия Е^тр_о £ Е_о. Е_о для назначенной толщины основания определяют как эквивалентный модуль упругости по обязательному приложению 2.

Подшовные подкладки, применяемые для укрепления песчаных оснований, должны выдерживать на песчаном основании на изгиб (при приложении нагрузки через полосу шириной 10 см, размещенную в центре подкладки) нагрузку, равную 0,5Р.

Подшовные подкладки следует располагать на такой высоте, чтобы после прикатки покрытия несколькими проходами крана по сборному покрытию подкладки находились заподлицо с поверхностью основания.

При использовании в основании некондиционных сборных плит вначале определяют их конструктивные и прочностные характеристики по тем группам, на которые они были предварительно рассортированы. Расчет этих плит проводится с учетом увеличения размеров (а и в) площадки нагружения на половину толщины верхнего асфальтобетонного слоя. При необходимости под плитами можно применять укрепленный нижний слой основания, толщина которого определяется расчетом.

Таблица 9

* Меньшее значение - для более сухого грунта земляного полотна, уплотненного в летнее время.

** Для песчаных оснований из однозернистых (барханных) песков.

Значение К^о_д при отсутствии стыков увеличивают в 1,3 раза, а при наличии - в 2 раза.

3.30. При расчете на работу конструкции в упругой стадии при заданном уровне надежности устойчивость основания считается обеспеченной при условии:

,

где Т_акт и Т_доп - активные и допустимые напряжения сдвига, определяемые по Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа с учетом того, что в зоне швов покрытия расчетный модуль упругости Е_pacч бетонного покрытия назначают по табл. 10;

Таблица 10

К_пр - коэффициент прочности по табл. 5.