Приложение А. Примеры расчетов облегченной насыпи с использованием ППБ

Приложение А

Примеры расчетов облегченной насыпи с использованием ППБ

А.1. Расчет сопротивления гидростатическому всплытию. Подбор требуемого веса пригруза.

Исходные данные для расчетов:

Объемный вес ППБ

Высота насыпи Н = 6 м

Заложение откосов 1:1,75

Ширина насыпи поверху м

Ширина насыпи понизу м

Уровень воды h = 1 м

Условие устойчивости по гидростатическому всплытию:

. (А.1)

Минимально требуемый вес дополнительного пригруза Q:

кН. (А.2)

А.2 Расчет несущей способности ППБ.

Оценка транспортных нагрузок.

Из ГОСТ 32960:

Нормативная нагрузка от автотранспортных средств АК (включает в себя одну двухосную тележку с нагрузкой на ось 10К (кН), и равномерно распределенную вдоль оси нагрузку q интенсивностью К (кн/м). Класс нагрузки для автомобильных дорог с капитальными дорожными одеждами - 11,5.

Нагрузка на одно колесо :

кН. (А.3)

Учет динамического коэффициент при определении транспортной нагрузки :

кН. (А.4)

Определение напряжений на верхней поверхности ППБ от транспортной нагрузки

Вертикальное напряжение от транспортной нагрузки на верхней поверхности ППБ можно принять по Рис. А.1. Для асфальтобетонной дорожной одежды с распределительной плитой толщиной 102 мм.

Для полной нагрузки на ось в 149,6 кН:

кПа.

Определим, происходит ли взаимное наложение вертикальных напряжений от шин

кН и кПа.

Определим площадь контакта круглой формы:

. (А.5)

Определим размеры эквивалентной, прямоугольной загруженной площадки по Рис. А.3:

м; (А.6)

м;

м.

Наложение напряжений происходит, если расстояние между центрами колес B (Рис. А.3), где или для данного примера 1,33 м.

В расчете принято:

расстояние между центрами колес оси = 1,9 м;

межосевое расстояние и расстояние между осями полос наката, движущихся рядом транспортных средств = 1,30 м.

В данном примере, наложение напряжений происходит от колес движущихся рядом транспортных средств.

Ширина наложения: 1,33 - 1,30 = 0,03 м.

Общая ширина прямоугольной площадки: м.

Общая площадь прямоугольной площадки =

Общее вертикальное напряжение кПа

Вертикальное напряжение кПа

Оценка напряжений от веса дорожной одежды , передаваемых на поверхность верхнего слоя ППБ.

- Толщина слоя асфальтобетона м

- Объемный вес асфальтобетона

- Толщина слоя щебня м

- Объемный вес щебня

- Толщина слоя распределительной плиты м

- Объемный вес распределительной плиты

кПа.

Вычисление полных вертикальных напряжений на верхней поверхности ППБ

ГАРАНТ:

Нумерация формул приводится в соответствии с источником

. кПа (А.8)

Определение минимально требуемого предела упругости ППБ , расположенного под системой дорожной одеждой.

Принимаем коэффициент запаса, .

Условие внутренней устойчивости:

(А.9)

кПа.

Оценка напряжений от транспортных нагрузок в ППБ на разной глубине Z.

Z = 0,75 м

кПа. (А.10)

Оценка напряжений от собственного веса дорожной одежды на различной глубине внутри НППБ

Z = 0,75 м.

кПа.

Общее напряжение от веса дорожной одежды и ППБ:

кПа. (А.11)

При расчете несущей способности блоков рекомендуется принимать объемный вес водонасыщенного ППБ, равный 1 .

Вычисление общих напряжений на различной глубине НППБ

Z = 0,75 м.

кПа. (А.12)

Определение минимально требуемого предела упругости ППБ на различных глубинах НППБ.

Z = 0,75 м.

кПа. (А.13)

Оценка напряжений от транспортных нагрузок в ППБ на разной глубине.

Z = 1 м.

кПа.

Оценка напряжений от собственного веса на различной глубине внутри НППБ.

Z = 1 м.

кПа.

Общее напряжение от веса дорожной одежды и ППБ:

кПа.

Вычисление общих напряжений на различной глубине НППБ

Z = 1 м.

кПа.

Определение минимально требуемого предела упругости ППБ на различных глубинах НППБ

Z = 1 м.

кПа.

Вывод: По расчету для обеспечения достаточной несущей способности НППБ, необходимо использовать блоки двух типов: для слоя под дорожной одеждой - с пределом упругости 70 кПа, для нижележащих - с переделом упругости 50 кПа. Из консервативных соображений рекомендуется укладывать два верхних слоя ППБ с пределом упругости 70 кПа.