Б.2 Расчетные характеристики грунтов земляного полотна

 

Б.2.1 Расчетные значения модуля упругости Е,угла внутреннего тренияj,удельного сцепления С грунта можно определить по результатам натурных и лабораторных испытаний при его расчетном состоянии.

 

При отсутствии возможностей выполнения испытаний расчетные характеристики грунтов могут быть установлены в зависимости от дорожно-климатического района, в котором проектируется строи-тельство пешеходных зон, по таблице Б.3.

 

Таблица Б.3
Дорожно-		Расчетные значения характеристик грунтов
климатический район
по Пособию 3.03.01	Супеси легкие	Пески	Суглинки непылеватые,	Супеси и суглинки
к СНиП 2.05.02	непылеватые	пылеватые	глины	пылеватые
1	Е = 46МПа	Е = 64МПа	Е = 30МПа	Е = 28МПа
	j = 35°	j = 35°	j = 14°	j = 12°
	С = 0,011МПа	С = 0,011МПа	С = 0,011МПа	С = 0,008МПа
2	Е = 48МПа	Е = 66МПа	Е = 32МПа	Е = 30МПа
	j = 35°	j = 35°	j = 14°	j = 12°
	С = 0,011МПа	С = 0,012МПа	С = 0,011МПа	С = 0,008МПа
3	Е = 50МПа	Е = 68МПа	Е = 35МПа	Е = 32МПа
	j = 35°	j = 36°	j = 14°	j = 12°
	С = 0,012МПа	С = 0,013МПа	С = 0,011МПа	С = 0,009МПа

Примечание —В нулевых местах и выемках необходимо все значения приведенных характеристик уменьшить на10 %.

 

Б.2.2 Значения расчетных характеристик в таблице Б.3даны для пешеходных зон,проходящих в на-сыпи и удовлетворяющих требованиям СНиП 2.05.02 в отношении плотности грунта и возвышения верха покрытия над уровнем грунтовых или длительно стоящих поверхностных вод.

 

Б.2.3 Расчетные значения модуля упругости Е,угла внутреннего тренияj,удельного сцепления С песков и супесей легких крупных принимают по таблице Б.4.

 

22

ТКП 45-3.02-6-2005

Таблица Б.4            

 

   

Расчетные значения характеристик

Грунт           Е,МПа j   С,МПа           Песок крупный гравелистый 130 42°   0,005           Песок средней крупности 120 40°   0,005           Песок мелкий 100 38°   0,005           Песок очень мелкий одномерный 75 33°   0,005           Супесь легкая крупная 70 40°   0,005          

 

Б.3 Расчетные характеристики материалов оснований

 

Расчетные характеристики материалов оснований следует принимать по таблице Б.5.

 

Таблица Б.5

Материал слоя	Модуль упругости	Марка по прочности
	Е,МПа	на сжатие, не менее
Песчаное основание:
из песка крупного гравелистого	130
из песка средней крупности	120
из песка мелкого	100
Необработанные каменные материалы (щебеночно-
гравийно-песчаные смеси по ГОСТ 25607)	180
Материалы, укрепленные неорганическими вяжущими
(СТБ 1521):
смеси оптимального состава	600	М40
	400	М20
	300	М10
смеси неоптимального состава	550	М40
	350	М20
	250	М10
Щебень фракционированный (ГОСТ 8267), обрабо-
танный не на полную глубину в соответствии со
СНиП 3.06.03 пескоцементной смесью (СТБ 1521)	500
Бетон класса В15 (ГОСТ 26633)	900

 

 

23

ТКП 45-3.02-6-2005

 

Приложение В

 

(справочное)

 

Примеры расчета дорожных одежд с покрытием из плит тротуарных

 

В.1 Расчет плит на прочность Пример 1

Исходные данные:

 

Грунт земляного полотна — супесь легкая непылеватая, для дорожно-климатического района 1 с расчетными характеристиками: Е _гр = 46 МПа; φ = 35°; С = 0,011 МПа (см. таблицу Б.3).

 

Характеристика транспортной нагрузки — предполагается заезд одиночных автомобилей группы А. Марка плиты тротуарной — предварительно принимаем плиту К 30.7 (h = 0,07 м) по СТБ 1071, бетон мелкозернистый с расчетными характеристиками: В_tв 4,0; R _рu = 5,0 МПа; Е _б = 26 000 МПа

 

(см. таблицу Б.2).

 

Необходимо обосновать конструкцию дорожной одежды тротуара.

 

1) В соответствии с таблицей 4.1 назначаем толщину дренирующего слоя из песка средней круп-ности h _п = 0,30 м и по таблице Б.4 принимаем его расчетные характеристики: Е _п = 120 МПа; φ = 40°;

 

С = 0,005 МПа.

2) Принимаем основание из щебеночно-гравийно-песчаной смеси толщиной h = 0,15 м (Е _осн = 180 МПа).

 

Расчет прочности покрытия

 

Устанавливаем категорию плиты тротуарной по жесткости. Для этого определяем показатель жест-кости S по формуле (5.1) при r = 0,15 м, предварительно определив Е _ср (по формуле (5.3)) и Е ₀ (по формуле (5.2))

 

E с р	= (0, 3 0 × 1 2 0 + 0,1 5 × 1 8 0) / (0, 3 0 + 0 1 5) = 1 4 0 М П а,
							2
Е 0	= 4 × 1 4 0 × 4 6 / (	1 4 0 + 4 6)					= 7 4, 3 4 М П а,
S =	3 × (7 4, 3 4 / 2 6	0 0 0) × (0,1 5 / 0, 0 7)3 = 0, 0 8 4.

Поскольку S = 0,084 ≤ 0,5, плиты тротуарные относят к категории абсолютно жестких и на проч-ность не рассчитывают (для данного случая показатель жесткости S можно не определять, поскольку отношение r / h = 0,15/0,07 = 2,14 ≤ 2,5 — см. формулу (5.3)).

 

Окончательно принимаем плиту тротуарную К 30.7, поскольку для данного случая в соответствии с таблицей 5.4 минимально допустимая толщина тротуарных плит данного габаритного размера в плане должна быть не менее 7 см.

 

Таким образом, конструкция тротуара имеет вид, представленный на рисунке В.1.

 

Рисунок В.1

 

 

24

ТКП 45-3.02-6-2005

 

Пример 2

 

Исходные данные:

 

Грунт земляного полотна — супесь легкая непылеватая с расчетными характеристиками по таб-

лице Б.3: Е _гр = 46 МПа; j = 35°; С = 0,011 МПа.

 

Характеристика транспортной нагрузки — предполагается заезд одиночных автомобилей группы Б. Марка плиты тротуарной — предварительно принимаем плиту К 50.5 (h = 0,05 м) по СТБ 1071,

 

бетон мелкозернистый с расчетными характеристиками: В_tв 3,6; R _рu = 4,5 МПа; Е _б = 25 000 МПа (см. таблицу Б.2).

 

Необходимо обосновать конструкцию дорожной одежды тротуара.

 

1) В соответствии с таблицей 4.1 назначаем толщину дренирующего слоя из песка средней круп-ности h _п = 0,30 м и по таблице Б.4 принимаем его расчетные характеристики: Е _п = 120 МПа; φ = 40°;

 

С = 0,005 МПа.

2) Устанавливаем категорию плиты тротуарной по жесткости. Для этого определяем показатель жесткости S по формуле (5.1) при r = 0,25 м, предварительно определив Е ₀ по формуле (5.2)

 

					2
Е 0=4×1 2 0×4 6 /(1 2 0+4 6)					= 7 0,1 9 М П а,

S = 3·(70,19/25 000)·(0,25/0,05)³= 1,05.

 

Поскольку S = 1,05 > 0,5, плиты тротуарные относят к категории плит конечной жесткости, кото-рые необходимо рассчитывать на прочность.

 

Условие прочности плит тротуарных покрытия проверяют по неравенству (5.4), предварительно вычислив R _p ^р _u ^{а с ч} и s _pt по формулам (5.5) и (5.6) соответственно:

 

R _p ^р _u ^{а с ч}= 3,6 · 1,2 = 4,32МПа,

 

s _pt = 60 · 30 · 0,8 · (0,255 – 0,057)/1 · 0,05² = 11,40 МПа,

 

где М _А = – 0,057 по таблице 5.3; Q _н = 30 КН по таблице 5.2; к = 1 для квадратных плит.

Условие прочности плит покрытия К	п р	s	p t	£ R р а с ч	не выполняется, поскольку полученный коэффици-
				p u

 

ент прочности К _пр = 4,32/11,40 = 0,38 меньше требуемого К _пр = 0,85 для данного случая (см. таблицу 5.1). Увеличиваем толщину плиты тротуарной до 60 мм и проводим ее расчет на прочность. Определяем показатель жесткости S плиты тротуарной:

 

S = 3·(70,19/25 000)·(0,25/0,06)³= 0,383.

 

Поскольку S = 0,383 ≤ 0,5, плиты тротуарные относят к категории абсолютно жестких и на проч-ность не рассчитывают. Окончательно для данного случая принимаем плиту К 50.6.

 

Таким образом конструкция тротуара имеет вид, представленный на рисунке В.2.

 

 

Рисунок В.2

 

Пример 3

 

Исходные данные:

 

Грунт земляного полотна — супесь пылеватая. Материал основания — песок.

 

Характеристика транспортной нагрузки — отсутствует. Марка плиты тротуарной — К 30.5.

 

25

ТКП 45-3.02-6-2005

 

В соответствии с 5.3.1 расчет толщины плиты тротуарной не производим и принимаем ее равной h = 50мм.

 

Таким образом конструкция тротуара имеет вид, представленный на рисунке В.3.

 

 

Рисунок В.3