- •Министерство образования и науки
- •2.3. Выбор варианта дорожной одежды по технико-экономическим показателям
- •2.4.Устройство геосетки, армирующей асфальтобетонное покрытие
- •Раздел 1. Земляное полотно
- •1.1. Расчет устойчивости земляного полотна
- •1.2. Расчет устойчивости насыпи, армированной геосинтетическими материалами
- •1.2. Проектирование земляного полотна на слабом основании.
- •1.2.2.Определение величины осадки
- •1.2.3. Расчёт осадки насыпи во времени
- •1.2.4. Проверка устойчивости основания и выбор конструктивно-технологического решения по возведению насыпи
- •Раздел 2. Дорожная одежда
- •2.1. Конструирование – расчет прочности, морозоустойчивости и осушения дорожной одежды нежесткого типа
- •2.1.1. Конструирование дорожной одежды
- •2.1.2. Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость
- •2.1.3. Расчет дорожной одежды по упругому прогибу
- •Расчетная схема дорожной одежды
- •2.1.4. Расчет сопротивления сдвигу в песчаном слое основания
- •Расчетная схема конструкции
- •2.1.5. Расчет сопротивления сдвигу в подстилающем грунте
- •2.1.6. Расчет на сопротивление при изгибе монолитных слоев с учетом усталостных явлений Расчетная схема
- •2.1.7. Расчет на осушение дорожной одежды
- •2.2. Конструирование и расчет прочности дорожной одежды жесткого типа
- •2.2.1. Расчет бетонной плиты на прочность и морозоустойчивость
- •1. Исходные данные для расчета
- •2.2.2. Расчет температурных напряжений в бетонных плитах
- •2.4.Устройство геосетки , армирующей асфальтобетонное покрытие.
Министерство образования и науки
Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный
архитектурно-строительный университет
Строительный факультет
Кафедра автомобильных дорог
Расчетно-пояснительная записка
к курсовой работе №2
Конструкции земляного полотна и
дорожной одежды
студент гр. 2-АД-III Пискунова П.Г.
Руководитель:
Клековкина М.П.
2013
СОДЕРЖАНИЕ
Раздел 1. ЗЕМЛЯНОЕ ПОЛОТНО
Расчет устойчивости земляного полотна
1.2. Проектирование земляного полотна на слабом основании.
Раздел 2. ДОРОЖНАЯ ОДЕЖДА
2.1. Конструирование – расчет прочности, морозоустойчивости и осушения дорожной одежды нежесткого типа
2.1.1. Конструирование дорожной одежды
2.1.2. Расчет дорожной одежды на морозоустойчивость
2.1.3. Расчет дорожной одежды по упругому прогибу
2.1.4. Расчет сопротивления сдвигу в песчаном слое основания
2.1.5. Расчет сопротивления сдвигу в подстилающем грунте
2.1.6. Расчет на сопротивление при изгибе монолитных слоев с учетом
усталостных явлений
2.1.7. Расчет на осушение дорожной одежды
2.2. Конструирование и расчет прочности дорожной одежды жесткого типа
2.2.1 Расчет дорожной одежды на прочность
2.2.2. Расчет температурных напряжений в бетонных плитах
2.3. Выбор варианта дорожной одежды по технико-экономическим показателям
2.4.Устройство геосетки, армирующей асфальтобетонное покрытие
Список литературы
Раздел 1. Земляное полотно
1.1. Расчет устойчивости земляного полотна
Разрушение земляного полотна, как правило, начинается с обрушения откосов, которое происходит по поверхностям скольжения, близким к круглоцилиндрическим.
Устойчивость земляного полотна оценивается в условиях плоской задачи, то есть рассматривается массив грунта, расчлененный плоскостями, перпендикулярными оси дороги, протяженностью 1м.
Обрушение откосов происходит под влиянием внешних нагрузок (автомобилей и др.) и собственного веса грунтового массива. Внешняя нагрузка заменяется равномерно распределенной нагрузкой, q= 30 кПа
Устойчивость откоса оценивается величиной коэффициента устойчивости, который равен отношению момента сил, удерживающих откос от смещения, к моменту сил, способствующих смещению. Сдвигающий и удерживающий моменты определяются относительно центра кривой возможного смещения откоса.
Исходные данные для расчета:
Высота насыпи – 16 м
Грунт земляного полотна – песок средний
Плотность грунта – γн =19 кН/м3
Удельное сцепление – с =10 кН м3
Угол внутреннего трения –φ =35
Проектируем индивидуальный тип поперечного профиля. (рис.1) и рассчитаем устойчивость откоса по формулам
kу = Муд / Мопр
Муд = R ( (Qi cos I tg ) + cl), кНм
где – угол внутреннего трения;
с – удельное сцепление, кПа;
Qi – давление (вес) обрушаемой части откоса насыпи с учетом нагрузки q на поверхности насыпи от транспорта, кН;
d – угол наклона отрезков кривой скольжения к горизонтeв пределах каждой призмы;
l – длина окружности кривой обрушения, м
l = R /180;
где –R – радиус кривой скольжения, м (определяется в масштабе по рис. 1);
g – угол, стягивающий кривую скольжения (определяется в масштабе по рис. 1).
Мопр = R (Qi sin i), кНм
Угол наклона d определяется по sin δ= X/R,
где X – расстояние от центра тяжести каждой призмы до вертикального радиуса, определяемое по рис. 1 в масштабе.
Значения sindпринимают со знаком + для расстояний, отмеченных право от вертикального радиуса, и со знаком – для расстояний, отмеченных влево от вертикального радиуса, т. е. составляющие веса призмQi sin di, расположенные влево от вертикального радиуса, повышают устойчивость откоса.
Минимальное требуемое значение коэффициента устойчивости, при котором устойчивость откоса насыпи или выемки обеспечена, равно 1,3.
Отсеченный кривой скольжения участок земляного полотна разбивают на ряд вертикальных призм шириной 3 м и толщиной 1м ( в направлении оси дороги), ведя отсчет от внутреннего контура кривой скольжения.
Вес каждой призмы грунта определяется по формуле
Qi = w,i γi,
где wI– площадь призмы ,м2
γi –плотность грунта естественного сложения, кН/м3
Результаты расчета приведены в табл. 1.
Таблица 1
№ |
w , м2 |
Q, кН/м |
sin d,
|
cos d,
|
Q sin d, кН/м |
Q cos d, кН/м |
|
3,36 |
153,7 |
0,781 |
0,624 |
120,04 |
95,91 |
|
4,64 |
160,04 |
0,744 |
0,668 |
119,07 |
106,91 |
|
7,6 |
234,26 |
0,703 |
0,711 |
164,68 |
166,56 |
|
8,6 |
253,26 |
0,645 |
0,764 |
163,35 |
193,49 |
|
9,0 |
260,86 |
0,593 |
0,805 |
154,68 |
209,99 |
|
9,0 |
260,86 |
0,542 |
0,840 |
141,38 |
219,12 |
|
8,8 |
257,06 |
0,489 |
0,872 |
124,93 |
224,15 |
|
8,6 |
253,26 |
0,437 |
0,899 |
110,67 |
227,68 |
|
8,2 |
245,66 |
0,385 |
0,923 |
94,58 |
226,74 |
|
7,6 |
234,26 |
0,333 |
0,943 |
78,01 |
220,91 |
|
6,6 |
215,26 |
0,281 |
0,959 |
60,48 |
206,43 |
|
9,9 |
322,89 |
0,219 |
0,976 |
70,71 |
315,14 |
|
6,6 |
215,26 |
0,151 |
0,988 |
32,50 |
212,67 |
|
5,2 |
188,66 |
0,093 |
0,995 |
17,54 |
187,71 |
|
3,4 |
154,46 |
0,364 |
0,931 |
56,22 |
143,80 |
|
2,35 |
170,48 |
-0,052 |
0,998 |
-8,86 |
170,14 |
|
S =1499,98 |
S =3127,35 |
Муд = 99521,82 кНм
Мопр =57599,23 кНм
kу = 1,72
kу =1,72 > kтр= 1,30 Условие устойчивости выполняется