Страница 3: Методические рекомендации по использованию торфа в нижней части насыпи при строительстве автомобильных дорог на болотах (46196)

45. Планировочные работы выполняют в общем технологическом потоке возведения земляного полотна обычными механизмами и способами.

46. При сооружении земляного полотна с использованием торфа в нижней части насыпи необходимо соблюдать правила техники безопасности производства земляных работ на болотах, предусмотренные соответствующими инструкциями.

Приложение

Пример расчета полужестких и нежестких дорожных одежд на торфяном основании

Задание. Требуется запроектировать конструкцию дорожной одежды под нагрузку H - P. Максимальная суточная интенсивность и состав движения по дороге указаны в таблице. Земляное полотно устроено из песка и уплотненного торфа на естественном торфяном основании.

Состав движения в наиболее напряженные сутки эксплуатации дороги

Решение. Как видно из графика (см. рис. 3), при заданном движении следует строить переходный тип покрытия. Требуемый модуль Eтр равен 460 кгс/см2 (допустимая осадка - 0,426 см). При таком модуле можно строить покрытие из гравия, обработанного битумом. Допустимая прочность на растяжение по табл. 4 для обработанного вяжущим материала составляет 15 кгс/см2.

Выбираем толщину покрытия 5 см. В качестве основания принимаем необработанный гравий толщиной 30 см. Требуется подобрать толщину слоя из мелкого песка.

Воспользуемся номограммой для расчета упругого прогиба (см. рис. 4). Модули упругости материалов принимаем равными: E1 = 3500 кгс/см2, E2 = 2000 кгс/см2, E3 = 800 кгс/см2. Поскольку верхний слой выполнен из связного материала, то найдем его эквивалентную толщину по формуле (7) настоящих «Методических рекомендаций»

Найдем вспомогательные величины Ki:

для первого слоя ;

для второго          ;

для третьего K3 = ?.

Для четвертого слоя толщина принимается следующим образом.

Пусть рабочая отметка земляного полотна hр = 150 см, а глубина болота - 450 см. Тогда H4 = 150 + 450 + 5 = 605 см. (Здесь 5 см - дополнительная толщина до эквивалентной толщины первого слоя).

Тогда К4 = 0,575 .

По номограмме (см. рис. 4) находим соответственно F1 = 0,292; F2 = 0,740; F3 = ?; F4 = 0,991.

Теперь используем формулу (3):

.

Здесь ориентировочно принято значение модуля упругости торфа 35 кгс/см2. Решая полученное уравнение, получаем значение F3, равное 0,934.

По номограмме (см. рис. 4) находим соответствующее значение K3:

Отсюда Н3 = 144 см. Тогда толщина слоя песка будет равна h3 = 144 - 10 - 30 = 104 см.

Определим действующее давление на поверхность торфа по формуле (5)

 кгс/см2.

При таком давлении, согласно табл. 3, модуль упругости торфа составит 25 кгс/см2. Выполняем пересчет. Для этого в уравнение (3) взамен модуля упругости торфа (35 кгс/см2) подставим его новое значение (25 кгс/см2):

.

Решая уравнение, получаем F3 = 0,952, затем по рис. 4 находим

; H3 = 196 см.

Вычисляем давление на поверхность торфяного слоя:

 кгс/см2;

по табл. 3 при таком давлении модуль упругости торфа - 27 кгс/см2. Это значение модуля упругости близко к принятому значению, поэтому расчет можно закончить. Если нужна большая точность, то можно выполнить еще одно приближение.

Следовательно, толщина слоя песка составит:

196 - 10 - 30 = 156 см.

Для проверки растягивающих усилий в слое обработанного гравия принимаем ориентировочно модуль упругости основания равным требуемому модулю упругости конструкции - 460 кгс/см2.

Воспользуемся рис. 5:

и найдем σр = 6 × 2,10 = 12,6 < 15 кгс/см2. Значит, это условие выполнено.

* Модуль принят при расчете на изгиб по проекту «Инструкции по расчету и конструированию полужестких и нежестких дорожных одежд».

Следующая проверка - по сдвигающим напряжениям в песчаном слое. Находим средний модуль упругости вышележащих слоев по формуле (8)

 кгс/см2

Принимаем модуль упругости на поверхности песчаного слоя равным 460 кгс/см2. По значениям Eср и Eтр используя рис. 8, находим:

 < 35 см.

Условие равновесия по сдвигу соблюдается.

Таким образом, расчет можно полностью закончить.

СОДЕРЖАНИЕ