© из книги канд. техн. наук
«Расчёт нежёстких дорожных одежд со слоями из слабосвязных материалов »
1.5 Распределение напряжений в однородной среде по М.Я. Якунину
Учитывая это, М.Я. Якуниным в 30-х годах прошлого века для описания распределения напряжений в однородной среде была предложена эмпирическая формула вида:
σz = P/(1 + a(Z/D)2) ………...... (1.6),
где a - эмпирический коэффициент, связанный с закономерностью распределения напряжений [3]. При a = 2.5 эта формула даёт результаты близкие к формуле Ж. Бусине (рис 1.6).
Рис 1.6 Распределение вертикальных нормальных напряжений под круглым штампом
При a = 1 распределение напряжений в однородном полупространстве показано на (рис. 1.7).
Рис 1.7 Распределение вертикальных нормальных напряжений под круглым штампом
Постоянно увеличивающийся на автомобильных дорогах транспортный поток потребовал увеличения толщины дорожной кострукции. В первый период после постройки дороги, пока происходит формирование, в дорожной одежде накапливаются небольшие остаточные деформации, рост которых вскоре прекращается и, если нагрузки невелики, а слои дорожной одежды и грунт земляного полотна хорошо уплотнены, дорожная одежда испытывает только упругие прогибы.
При большей величине нагрузки или при временном снижении прочности грунтов основания в весенний или осеннийпериоды возникают постепенно накапливающиеся малые пластические деформации. Если их суммарная величина за период ослабления одежды превысит неаоторое допустимое значение, одежда разрушается. Таким образом, прочность одежды зависит от предельной допустимой величины прогиба и от количества приложений нагрузки за период ослабления.
При очень больших нагрузках или значительном ослаблении прочности грунта, осадки, вначале накапливающиеся замедленно, в дальнейшем начинают быстро возрастать и происходит полное разрушение одежды.
Из опыта известно, что при благоприятных условиях грунты могут длительное время выдержать многократные приложения нагрузки, если упругий прогиб при этом не превышает 1 -2 мм. При модуле упругости Еу = 660 кг/см2 (66 МПа)максимальное давление на поверхности грунта, которое может выдержано им равно: P = (lE)/D = (0,15 × 660)/33 = 3 кг/см2 (0,3 МПа). Такое давление оказывают легковые автомобили. Грузовые автомобили оказывают давление 5 – 6 кг/см2. Следовательно, верхние слои дорожной одежды должны иметь при всех прочих равных условиях более высокие деформативные качества. Но благодаря именно таким качествам напряжения от внешних нагрузок в них затухают быстрее. В менее прочных слоях затухание слабее. На рис 1. 6 представлены две кривые, отражающие распределение напряжений в однородном и слоистом полупространстве. По форме они отдичаются и поэтому для слоистого полупространства не годятся формулы, полученные для изотропного полупространства. Поэтому для определения деформаций многослойной дорожной одежды с неоднородными свойствами слоёв её необходимо привести к эквивалентному однородному массиву , чтобы можно было воспользоваться формулами Буссине и других авторов.
Купить книгу "Расчёт нежёстких дорожных одежд со слоями из слабосвязных материалов" на бумажном носителе Вы можете, нажав на эту ссылку:
