ЗМІСТ
Вступ…………………………………………………………………………………………………………………………………………....4
Проектування ущільнення грунтів насипу земляного полотна……………………………...5
Розрахунок крутості укосів насипу та його стійкість……………………………………………….11
Розрахунок стійкості насипу графоаналітичним методом….…………………………………...16
Розрахунок осідання природної ґрунтової основи під високим насипом…………...22
Список літератури………………………………………………………………………………………………………………….33
Вступ
Мета – поглиблене вивчення дисципліни “Дорожнє ґрунтознавство і механіка грунтів”, набуття практичних навичок самостійного рішення задач по обґрунтовуванню розрахункових характеристик грунтів та визначенню геометричних розмірів земляного полотна автомобільних доріг, розрахунку його стійкості.
Задачі курсової роботи:
- закріплення та поглиблення знань по визначенню розрахункових параметрів грунтів, які використовуються для зведення земляного полотна та ґрунтових природних основ;
- проектування ущільнення грунтів земляного полотна автомобільних доріг;
- розрахунок крутизни відкосів земляного полотна;
- розрахунок стійкості земляного полотна графоаналітичним методом;
-практичне використання методів розрахунку напруженого стану ґрунтових масивів для визначення просадок природних ґрунтових основ під насипом.
1 Проектування ущільнення ґрунтів насипу земляного полотна
1.1 Вихідні дані:
Район будівництва дороги: |
Чернівецька область |
Категорія дороги: |
ІІІ технічна категорія |
Тип дорожнього одягу: |
Полегшений тип дорожнього одягу |
Вид покриття: |
Асфальтобетоне покриття |
Висота насипу: |
Нн=23м |
Висота робочого шару: |
hр=1,5м |
Висота шару що не підтоплюється: |
hн= 19,1м |
Висота шару що підтоплюється: |
hп=2,4м |
Щільність частинок ґрунту тіла насипу: |
s=2,65г/см3 |
Границя текучості ґрунту тіла насипу: |
WT=29,5% |
Число пластичності ґрунту тіла насипу: |
Jp=12% |
Щільність частинок ґрунту робочого шару з піску: |
s=2,61г/см3 |
Границя текучості ґрунту робочого шару з піску: |
WT=14,7% |
1.2 Дорожньо-кліматична зона.
По заданому району будівництва встановлюємо дорожньо-кліматичну зону, у відповідності Чернівецькаобласть знаходиться вIІI дорожньо-кліматичній зоні (У-III).
1.3 Параметри земляного полотна.
В відповідності з вимогами ДБН В.2.3-4-2007 приймаємо нормативні значення наступних параметрів земляного полотна:
Ширина земляного полотна по верху: В=12м
Насип необхідно розділити на:
Робочий шар: 1,5м
Не підтоплююєчий шар тіла насипу: 19,1м
Підтоплюючий шар тіла насипу: 2,4м
Відповідно таблиці 4.9 ДБН необхідно назначити найбільшу крутизну відкосів для насипу висотою до 12м.
Крутизну відкосів для нижньої частини насипу назначають індивідуально, і її крутизна повинна бути менша, чим в верхній частині насипу.
1.4 Визначаємо відносну вологість ґрунту тіла насипу:
Wвідн=0,70% (1.1)
1.5 Визначаємо природну вологість ґрунту для відсипання тіла насипу:
(1.2)
де: – границя текучості ґрунтів тіла насипу
Визначаємо природню вологість ґрунту для відсипання робочого шару насипу:
де: – границя текучості ґрунту робочого шару
1.6 Розраховуємо щільність сухого ґрунту при його природній вологості для кожного і-го шару ґрунту за формулою:
(1.3)
де: – щільність частинок
–об’єм повітря, яке затиснене в порах ; Vo= 0,1
1.7 Для кожного (i-го шару)типу ґрунту насипу визначаємо оптимальну вологість:
(1.4)
де: – коефіцієнт, який приймається в залежності від типу ґрунту
1.8 Для кожного (i-го шару) типу ґрунту визначаємо потрібний робочий інтервал вологості, при якому дозволяється виконувати ущільнення, та досягаємо такої щільності, яка забезпечує стійкість насипу:
(1.5)
1.9Виходячи з стандартного ущільнення ґрунтів, для кожного (i-го шару)типу ґрунтів визначаємо максимальну щільність сухого грунту (г/см3) за формулою:
(1.6)
де V-об'ем затисненого повітря в порах грунту при оптимальній вологості, приймається в залежності від типу грунту:V=0,05-для суглинків.
1.10 Визначаємо потрібну щільність ґрунтів (г/см3) для кожногоі-го шару визначається за формулою:
(1.7)
де: – коефіцієнт ущільнення насипу, який приймається для кожного шару ґрунту по таблиці 4.8 ДБН В.2.3.- 4-2007 залежності від дорожньо-кліматичної зони та типу покриття.
Кp.0-1 = 0,98
Кнп.1-2 = 0,95
Кнп.2-3= 0,95
Кнп.3-4=0,95
Кнп. 4-5=0,95
1.11 Призначаємо товщину ущільнюючих шарів насипу в межах 0,25-0,4м.
ti =0,25м
1.12 Визначаємо орієнтовне число проходів дорожнього катка середньої ваги для пошарового ущільнення ґрунтів в шарах насипу визначається за формулою:
(1.8)
1.13 Визначаємо кількість шарів насипу, які ущільнюються за формулою:
(1.9)
1.14 Якщо природна вологість кар’єрного ґрунту не виходить за межі робочого інтервалу потрібної вологості , то процес ущільнення шарів грунту виконується без додаткових заходів( просушування або зволоження грунтів).
Таблиця 1.1 – Параметри, які розраховувались в другому розділі.
Глибина розташування шарів насипу z, м |
Висота шарів насипу h, м |
Тип грунта |
Вологість границі текучості грунта WT, % |
Природня вологість Wпр % |
Оптимальна вологість Wопт, % |
Робочий інтервал потріб-ної вологості Wпотр, % |
Щільність грунта при його природній вологості грунта d, г/см3 |
Оптимальна щільність грунта опт, г/см3 |
Нормативний коефіцієнт ущільнення К |
Потрібна щільність грунта потр, г/см3 |
Товщина ущільнюючого шару грунту t, м |
Число ущільнюючих шарів n=h/t |
Кількість проходів дорожного катка на один шар Nе |
1,5 |
1,5 |
суглинок |
14,7 |
10,29 |
10,23 |
9,20 11,26 |
1,85 |
1,96 |
0,98 |
1,92 |
0,25 |
6 |
4 |
6 |
4,5 |
суглинок |
29,5 |
20,65 |
17,93 |
15,87 19,99 |
1,54 |
1,71 |
0,95 |
1,62 |
0,25 |
18 |
5 |
12 |
6 |
суглинок |
29,5 |
20,65 |
17,93 |
15,87 19,99 |
1,54 |
1,71 |
0,95 |
1,62 |
0,25 |
24 |
5 |
20,6 |
8,6 |
суглинок |
29,5 |
20,65 |
17,93 |
15,87 19,99 |
1,54 |
1,71 |
0,95 |
1,62 |
0,25 |
35 |
5 |
23 |
2,4 |
суглинок |
29,5 |
20,65 |
17,93 |
15,87 19,99 |
1,54 |
1,71 |
0,95 |
1,62 |
0,25 |
10 |
5 |
Висновок:Параметри,які розраховувались в першому розділі зведені в таблиці 1.1,при яких забезпечується висока якість ущільнення земляного полотна.