3.29.1. Расчетное давление qрасч (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 mст — коэффициент, учитывающий влияние стыкового соединения; если стык работает, то mст = 0,7, если нет, то mст = 1,0.

Значения Lтх и Lту не должны превышать соответственно 2А и 2В. Если под плитой основание толщиной ho укрепленное, то проверку на сдвиг проводят на глубине ho, a Lтх и Lту увеличивают на 3ho; при этом Lту ?? 2В + 4ho и Lтх ?? 2A + 2ho.

На подошве слоя песка толщиной hп значения Lтх и Lту увеличивают на 0,7hп.

При применении подшовных подкладок Lтх ?? 2A + 0,5lп, где lп — размер подшовной подкладки вдоль покрытия для поперечных швов и поперек покрытия для продольных швов и краев.

Расчетное давление qрасч (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 qдоп (МПа) на основание

, (56)

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

; ; ; (57)

Lх(у), h, ho, hв.с принимаются в м; .

Таблица 8

Угол внутреннего трения грунта ??,

Безразмерные коэффициенты

град

А1

A2

А3

4

0,06

1,25

3,51

8

0,10

1,39

3,71

10

0,18

1,73

4,17

24

0,72

3,87

6,45

26

0,84

4,37

6,90

28

0,98

4,93

7,40

30

1,15

5,59

7,95

32

1,34

6,35

8,55

34

1,55

7,21

9,21

36

1,81

8,25

9,98

38

2,11

9,44

10,80

40

2,46

10,84

11,74,

3.29.3. Высота накапливаемых ??уст (см) между плитами

, (58)

где Р в кН; Lту в см; Ео в МПа; Кд — коэффициент, учитывающий влияние виброползучести при динамическом нагружении подвижной колесной нагрузкой;

; (59)

Код — то же, для основания толщиной hoo по табл. 9; ho — проектная, т. е. предварительно назначенная толщина слоя укрепленного основания; Кq — коэффициент, учитывающий влияние нагруженности основания по сдвигу;

; (60)

Из формулы (58) получаем:

, (61)

где ??доп в см.

Величину ho назначают предварительно, а затем для определения Lту уточняют исходя из условия Етро ?? Ео. Ео 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

Основание

Толщина основания hоо,

Материал выравнивающего

Значение К, когда стыки

см

слоя

не работают

работают

Песчаное

??

Песок

5,7**

1,6**

СНМ

2—3*/**

1,3**

Подшовные подкладки

2—3*

1,2—1,5*

Песчано-гравийное

20

Песок

2,0

1,2

20

Цементопесчаная смесь

1,2

1,0

Цементогрунтовое

16

Песок

1,5

1,1

16

Цементопесчаная смесь

1,1

1,0

Нефтегрунтовое

20

Нефтегрунт

2,2

1,3

20

СНМ

1,8

1.2

Нефтецементогрунтовое

20

Нефтегрунт

1,2

1,1

Грунтовое с добавкой отработанных буровых растворов

20

СНМ

1,1

1,0

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

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

Значение Код 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 Такт и Тдоп — 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 Еpacч бетонного покрытия назначают по табл. 10;

Таблица 10

Класс бетона на растяжение при изгибе

Ввtв4,4

Ввtв4,0

Ввtв3,6

Ввtв3,2

Ввtв2,8

Ввtв2,4

Ввtв1,6

Ввtв1,2

Ерасч, МПа

1770

1600

1600

1520

1420

1310

930

780

Кпр — коэффициент прочности по табл. 5.

Расчет морозозащитных и дренирующих слоев основания

3.31. Расчет морозозащитных слоев основания проводят по Инструкции по проектированию дорожных одежд нежесткого типа, исходя из следующих допустимых величин общего приподнятия от выпучивания:

для цементобетонных покрытий при эксплуатации по первой расчетной схеме, для сборных покрытий из железобетонных ненапряженных плит длиной более 25h — 3 см;

для цементобетонных покрытий при эксплуатации по второй расчетной схеме, для сборных покрытий из железобетонных ненапряженных плит длиной менее 25h, из сочлененных и предварительно-напряженных плит:

при отсутствии в поперечных швах стыков — 4 см;

при их наличии — 6 см.

3.32. Толщину дренирующего слоя hф (м) определяют в общем случае по формуле

, (62)

где Lф — длина участка фильтрации, равная половине ширины насыпи, м; Кф — коэффициент фильтрации дренирующего материала, м/сут.

При применении в основании нетканых синтетических материалов (геотекстиля) с Кф ?? 50 м/сут. толщину дренирующего слоя из песка уменьшают на 10 — 15 см, из песчано-гравийной смеси (ПГС) — на 7 — 10 см.

Меньшие значения уменьшения толщины дренирующего слоя принимают при использовании средне- и крупнозернистых песков и при содержании гравия в ПГС более 50 %, большие — при использовании мелкозернистых песков и при содержании гравия в ПГС менее 50 %.

Приложение I

Обязательное

НОРМАТИВНЫЕ И РАСЧЕТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕМЕНТОБЕТОНА

1. Нормативные значения прочностей и модулей упругости материалов для бетона покрытия и основания отражают условия работы конструктивных слоев и особенности технологии их устройства.

Расчетные значения характеристик отражают особенности расчетных схем, влияние действия повторных, подвижных и динамических нагрузок, особенности совместного действия внешних факторов (нагрузка и перепад температур) или совместного проявления отклонений по нескольким конструктивным параметрам (толщина слоя и прочность, модули упругости покрытия и основания).

2. Нормативная прочность бетона, указываемая в проектах, принимается в зависимости от назначения конструктивного слоя.

Для устройства монолитного цементобетонного покрытия принимают тяжелый бетон (табл. П. 1.1 настоящего приложения). Бетон для покрытий и оснований должен соответствовать требованиям ГОСТ 26633-85 и СНиП 2.05.02-85.

Таблица П. 1.1

Назначение слоя

Интенсивность расчетной

Минимальный проектный класс МПа, (марка бетона, кгс/см2)

нагрузки, ед./сут.

на сжатие

на растяжение при изгибе

Однослойное покрытие или верхний слой двух слойного цементобетон ного покрытия

Более 2000

1000—2000

500—1000

Менее 500

В 35,0

В 30,0

В 27,5

В 25,0

Ввtв 4,4 (Rри 55)

Ввtв 4,0 (Rри 50)

Ввtв 3,6 (Rри 35)

Ввtв 3,2 (Rри 40)

Нижний слой двухслойного цементобетонного покрытия

Более 2000

1000—2000

500—1000

Менее 500

??

??

??

Ввtв 3,6 (Rри 45)

Ввtв 3,2 (Rри 40)

Ввtв 2,8 (Rри 35)

Ввtв 2,4 (Rри 30)

Основание под покрытие:

цементобетонное

В 5,0 (Ри 75)

Ввtв 1,0 (Rри 12)

В 7,5 (Ри 100)

Ввtв 1,2 (Rри 15)

В 10,0 (Ри 120)

Ввtв 1,5 (Rри 20)

асфальтобетонное

В 7,5 (Ри 100)

Ввtв 1,5 (Rри 20)

В 25,0 (Ри 300)

Ввtв 3,6 (Rри 45)

Прочность бетона слабоармированных сборных плит принимают в соответствии с табл. П. 1.1, железобетонных и предварительно-напряженных — по табл. П. 1.2.

Таблица П. 1.2

Проектный класс (марка бетона)

Назначение плит

Нагрузка

на сжатие

на растяжение при изгибе

Для покрытий со сроком службы:

1 — 2 года

Колесная

В 15,0 (Ru 200)

Ввtв 2,4 (Rри 30)

Колесная и гусеничная

В 20,0 (Ru 250)

Ввtв 2,8 (Rри 35)

до 10 лет

Колесная

В 20,0 (Ru 250)

Ввtв 2,8 (Rри 35)

Колесная и гусеничная

В 25,0 (Ru 300)

Ввtв 3,6 (Rри 45)

более 10 лет

Колесная

В 25,0 (Ru 300)

Ввtв 3,6 (Rри 45)

Колесная и гусеничная

В 30,0 (Ru 350)

Ввtв 4,0 (Rри 50)

Для оснований

Колесная

В 17,5 (Ru 200)

Ввtв 2,4 (Rри 30)

3. Морозостойкость бетона, работающего в покрытии, должна быть не менее значений, приведенных в табл. П. 1.3. В условиях солевой и кислотной агрессии бетон должен быть устойчивым к действию этой агрессивной среды.

Морозостойкость материала основания под цементобетонным, асфальтобетонным и сборным покрытием должна быть также не ниже указанной в табл. П. 1.3.

Таблица П. 1.3

Среднемесячная температура

Марка по морозостойкости

воздуха наиболее холодного месяца, ??С

бетона в покрытии при оттаивании в 5 %-ном растворе NaCI

материала основания в воде

От 0 до минус 5

F100

F25

От минус 5 до минус 15

F150

F50

Ниже минус 15

F200

F50

Модули упругости бетона принимают по табл. П. 1.4, в зависимости от прочности бетона на растяжение при изгибе. При расчете плит сборных покрытий используют также модули упругости бетона в зависимости от прочности бетона на сжатие (табл. 18 СНиП 2.03-01-84).

Расчетный коэффициент линейной температурной деформации для бетона принимается равным 1 ?? 10-5 °С-1, коэффициент Пуассона ?? = 0,2.