Напряжениям и ускорениям. Предельные деформации

(динамические прогибы)

 

Критерии прочности и устойчивости слоистых дорожных конструкций являются основополагающими относительными величинами, гарантирующими сохранение прочности до допустимого предела и устойчивости формы покрытий. Главным критерием конструкции является критерий устойчивости по динамическому прогибу, т.к. многочисленные опыты по испытанию дорог (в основном США, AASНO) показали прямую связь состояния покрытия по степени растрескивания со значениями динамического прогиба (табл. 4.4).

 

Таблица 4.4

Критерии прочности дорожных конструкций

Дорожная конструкция, её слои	Значимость критерия устойчивости (прочности)	Динамические критерии	Наименование критерия устойчивости	Назначение критерия
Дорожная конструкция в целом	Общая для конструкции		Динамический прогиб	Назначение числа слоёв и их толщины
	Ускорение колебаний	Проверка обводнённых грунтовых слоёв на тиксотропию
	Амплитудно-частотная характеристика	Приведение транспортных средств к расчётному
Окончание табл. 4.4
Покрытие (П)	Частная		Обеспечение выносливости покрытий	Расчёт толщины покрытий на заданную выносливость
Основание (О)	Частная		Обеспечение выносливости монолитного основания	Расчёт толщины основания на выносливость
	Обеспечение сдвигоустойчивости дискретного основания	Расчёт оснований на допускаемые напряжения
Подстилающие слои (ПС)	Частная		Обеспечение сдвигоустойчивости подстилающих слоёв	Расчёт подстилающих слоёв на допускаемые напряжения
Грунтовое основание (ГО)	Общая		Обеспечение стойкости к тиксотропии обводнённых грунтовых оснований	Расчёт водонасыщенных грунтов на тиксотропоустойчивость
	Обеспечение сдвигоустойчивости грунтовых оснований	Расчёт грунтовых оснований на допускаемые напряжения

 

Таблица 4.5

Экспериментальные результаты по определению динамического прогиба, мм,

Цементобетонных покрытий

Дорожная конструкция	Статический модуль упругости земляного полотна, МПа	Скорость, км/ч
1. Цементобетон преднапряжённый, H1=14 см 2. Песок среднезернистый, H2=1, 08-3, 31 м 3. Торф, H3=1, 00-2, 25 м	615–910	(0, 25–0, 45)     0, 35	(0, 30)     0, 28	(0, 24–0, 35)     0, 29	(0, 3–0, 4)     0, 35

Примечания: 1. Прогиб определён под нагрузкой 50 кН на колесо.

2. Результаты получены в СибАДИ с учётом работ Омского филиала

СоюздорНИИ.

Таблица 4.6

Экспериментальные результаты по определению динамического прогиба, мм,

Конструкций с асфальтобетонным покрытием

№ п/п	Дорожные конструкции	Толщина слоёв, см (модуль упругости, МПа )	Скорость, км/ч
	Асфальтобетон Щебнебитумогрунт	6 (100) 17 (100)	0, 61	0, 48	0, 41	0, 40
	Асфальтобетон Щебень	15 (240) 31 (240)	0, 42	0, 35	0, 32	0, 30
	Асфальтобетон Цементобетон Цементогрунт	6 (400) 20 (400) 15 (400)	0, 32	0, 28	0, 25	0, 24
	Асфальтобетон Комплексно-укреплённый грунт	15 (600) 31 (600)	0, 18	0, 15	0, 12	0, 10
	Асфальтобетон Цементогрунт	25 (1720) 20 (1720)	0, 09	0, 08	0, 05	0, 04
		Среднее	0, 32	0, 27	0, 23	0, 216

 

Позднее было установлено, что в отдельных слоях дорожных конструкций могут развиваться ускорения, приводящие к разрушениям и даже переходу слоёв в состояние тиксотропии (при высокой степени увлажнения). Кроме того, установлено, что в монолитных слоях, обладающих сопротивлением растяжению при изгибе развивается усталость, снижающая выносливость, а в слабосвязанных слоях (дискретных и грунтах) из-за напряжений сжатия возникает боковой сдвиг, что проявляется в деформациях колееобразования. Таким образом, в дорожной конструкции гарантами управления вышеотмеченными явлениями могут выступать несколько критериев прочности и устойчивости (см. табл. 4.4). Основополагающим критерием является динамический прогиб, т.к. остальные – скорость колебаний, ускорения и амплитудно-частотная характеристика – являются производными от него. Конкретные значения предельных динамических прогибов покрытий дорог на основе исследований СибАДИ, Омского филиала СоюздорНИИ приведены в табл. 4.5 и 4.6. Подробные данные о предельных прогибах дорожных конструкциях на основе обобщения мировых данных приведены в табл. 4.7.

Таблица 4.7

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться: