Расчет на сдвиг в грунте земполотна
Дорожную одежду проектируют из расчета, чтобы под действием кратковременных или длительных нагрузок в подстилающем грунте или малосвязных (песчаных) слоях за весь срок службы не накапливались недопустимые остаточные деформации формоизменения. Недопустимые деформации сдвига в конструкции не будут накапливаться, если в грунте земляного полотна и в малосвязных (песчаных) слоях обеспечено условие:
(6.23)
где Ктрпр - требуемое минимальное значение коэффициента прочности, определяемое с учетом заданного уровня надежности (см. табл. 3.1 ОДН 218.046-01), принимаем равным 0.94;
τφ - расчетное активное напряжение сдвига (часть сдвигающего напряжения, непогашенная внутренним трением) в расчетной (наиболее опасной) точке конструкции от действующей временной нагрузки (п. 3.34 ОДН 218.046-01);
τдоп - предельная величина активного напряжения сдвига (в той же точке), превышение которой вызывает нарушение прочности на сдвиг (п. 3.35 ОДН 218.046-01).
Действующие в грунте активные напряжения сдвига вычисляем по формуле:
(6.23)
Для определения τн предварительно назначенную дорожную конструкцию приводим к двухслойной расчетной модели.
В качестве нижнего слоя модели принимаем грунт (суглинок легкий) со следующими характеристиками: (при Wр = 0,74 и SNp = 206275 авт.) Ен = 39.6 МПа (табл. П.2.5 ОДН218.046-01); j = 5,3° и с = 0,0054 МПа (табл. П.2.4 ОДН 218.046-01).
Модуль упругости верхнего слоя модели вычисляем по формуле (3.12 ОДН 218.046-01), где значения модулей упругости материалов, содержащих органическое вяжущее, назначаем по табл. П.3.2 ОДН218.046-01 при расчетной температуре +20 °С (табл. 3.5 ОДН 218.046-01).
| N | Материал слоя | Толшина слоя, см | Модуль упругости,Мпа |
| Асфальтобетон плотный из горячей мелкозернистой смеси, тип Б, марки III на БНД 90/130, ГОСТ 9128-97 | |||
| Асфальтобетон пористый из горячей крупнозернистой смеси, марки II на БНД 90/130, ГОСТ 9128-97 | |||
| Щебень марки М1200, ГОСТ 25607-94 | |||
| Щебень марки М400, ГОСТ 25607-94 | |||
| Песок мелкий по ГОСТ 8736-95 | |||
| Грунт - суглинок пылеватыи по ГОСТ 25100-95 | - | 39,6 |
Eсрвзв=(4*1200+6*800+10*350+18*450+26*100)/64=372 (6.24)
По отношениям Ев/Ен=9.39 и h/D=64/37=1.73, и при j = 15.6° с помощью номограммы (рис. 3.3 ОДН 218.046-01) находим удельное активное напряжение сдвига: 
= 0,0138 МПа.
Таким образом: τφ = 0,00138×0,6 = 0,0083 МПа.
Предельное активное напряжение сдвига Тпр в песчаном слое определяем по формуле (3.14 ОДН218.046-01), где СN = 0,0054 МПа, Кд = 1,0.
τдоп = kд*(сN + zопγгрtgjСТ), (6.25)
где СN - сцепление в грунте земляного полотна (или в промежуточном песчаном слое), МПа, принимаемое с учетом повторности нагрузки (Приложение 2, табл. П.2.6 или табл. П.2.8 ОДН 218.046-01);
kд - коэффициент, учитывающий особенности работы конструкции на границе песчаного слоя с нижним слоем несущего основания. При устройстве нижнего слоя из укрепленных материалов, а также при укладке на границе «основание - песчаный слой» разделяющей геотекстильной прослойки, следует принимать значения kд равным 1,0;
jСТ - расчетная величина угла внутреннего трения материала проверяемого слоя при статическом действии нагрузки.
jст = 15.6° (табл. П.2.4 ОДН 218.046-01)
zоп – глубина расположения поверхности слоя, проверяемого на сдвигоустойчивость, от верха конструкции, см
γгр – средневзвешенный удельный вес конструктивных слоев, расположенных выше проверяемого слоя, кг/см 3
γгр = 0,0018
τдоп = 1*0,0054+0,1*0,0018*64*tg 15,6° = 0,0086 МПа,
Кпр=0,0086/0,0083=1,03
что больше чем Ктрпр=0,94(табл. 3.1 ОДН 218.046-01).
Следовательно, конструкция удовлетворяет условию прочности по сдвигу.