Содержание

Введение

I Раздел. Проектирование уплотнения грунтов насыпи земляного полотна

II Раздел. Расчет крутизны откосов насыпи и его устойчивости

III Раздел. Расчет устойчивости высокой насыпи земляного полотна графоаналитическим методом

IV Раздел. Расчет осадки естественного грунтового основания под высокой

насыпью

Список литературы

Введение

Цель выполнения курсовой работы – углубленное изучение дисциплины «Грунтоведение и механика грунтов», приобретение практических навыков самостоятельного решения задач по обоснованию расчетных характеристик грунтов земляного полотна, расчета устойчивости земляного полотна.

Земляное полотно – комплекс грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки земной поверхности и предназначенных для укладки верхнего строения пути, обеспечения устойчивости пути и защиты его от воздействия атмосферных и грунтовых вод.

Задачи курсовой работы – закрепление и углубление знаний по определению расчетных параметров грунтов, которые используются для возведения земляного полотна и естественного грунтового основания.

Проектирование уплотнения грунтов насыпи земляного полотна.

Расчет крутизны откосов насыпи.

Расчет осадки естественного грунтового основания под высокой насыпью.

Практическое использование методов расчета напряженного состояния грунтовых массивов для определения просадок естественного грунтового основания под насыпью.

I раздел. Проектирование уплотнения грунтов насыпи земляного полотна Исходные данные:

1. Район строительства дороги – Хмельницкая область

2. Категория дороги -II

3. Тип дорожной одежды – капитальный

4. Вид покрытия – асфальтобетон

5. Рабочий слой W_T = 12,8%

Не подтопляемый слой h_н = 14,2 м

подтопляемый слой h_п = 3,5м

Характеристика свойств грунтов насыпи и естественного основания

Назначение грунтов	Слои	Плотность частиц грунта ρs , г/см^3	Граница текучести WT, %	Число пластичности Jp, %	Толщина слоев Н, м	Естественная влажность Wес, %
Грунт тела насыпи	тело насыпи	2,72	36,2	16	17,7	0,55 WT
Грунты естественного основания	1 слой	2,70	37,2	16	3	0,68 WT
	2 слой	2,70	39,6	17	> 3	0,70 WT

1. Прочность и стойкость земляного полотна в значительной мере обеспечивается за счет послойного уплотнения грунтов, требуемой влажности и плотности в соответствии с нормативными документами.

Определяем дорожно-климатическую зону района строительства (У-III).

2. В соответствии с ДБН автомобильных дорог принимаем нормативные значения таких параметров земляного полотна:

ширина В = 15,0 м

толщина рабочего слоя h_р = 1,5 м

крутизна откосов верхней части насыпи 1:m

Рабочий слой отсыпается из не пучинистого или слабо пучинистого грунта (песок).

Для верхних 6 м заложение откосов 1:1,5; 6-12 м – 1:1,75; оставшееся – 1:1,5

3. На основании принимаемых параметров земляного полотна разрабатываем расчетную схему насыпи (рис. 1.1).

4. Определяем естественную влажность грунтов насыпи (рабочего слоя и основания грунта тела насыпи).

, где

W_T – граница текучести

W_отн – относительная влажность грунта

Для рабочего слоя W_T = 12,8 %, грунт тела насыпи W_T = 36,2 %.

W_ec = 4,9 % - рабочий слой

W_ec = 19,9 % - тело насыпи

5. Рассчитываем плотность сухого грунта при его естественной влажности.

ρ_s для песка = 2,53 г/см³

ρ_s - плотность частиц грунта, г/см³

V₀ – объем воздуха, защемленного в порах грунта при естественной влажности (0,1)

рабочий слой г/см³

тело насыпи г/см³

6. Определяем оптимальную влажность грунта

α – коэффициент, принятый в зависимости от типа грунта

рабочий слой – 0,52

тело насыпи – 0,52

%

%

7. Определяем требуемый рабочий интервал влажности

рабочий слой %

тело насыпи %

8. Определяем максимальную плотность грунта

V – объем защемленного воздуха в порах грунта при оптимальной влажности рабочего слоя – 0,98, тела насыпи – 0,95/0,98.

г/см³

г/см³

9. Определяем требуемую плотность грунта по формуле

K_yi – наименьший нормативный коэффициент уплотнения грунтов, принимаемый в зависимости от типа покрытия, дорожно-климатической зоны и глубины расположенного слоя грунта от поверхности насыпи. Климатическая зона Украины – У-2

К₁ для рабочего слоя насыпи – 0,98.

Не подтопляемая часть насыпи:

до 1,5 м К₂ = 0,98

до 6 м К₃ = 0,95

ниже 6 К₄ = 0,98

К₅ = 0,98

Подтопляемая часть насыпи:

К₆ = 0,98

г/см³

г/см³

г/см³

г/см³

г/см³

10. Определяем ориентировочное число проходов дорожного катка среднего веса

пр.

пр.

пр.

11. Определяем количество уплотняемых слоев насыпи

t_i – толщина уплотняемого слоя 0,25-0,4 м

сл.

сл.

сл.

сл.

сл.

сл.

Таблица 1.1. – Расчетные данные

Глубина расположения слоев насыпи z, м	Высота слоев насыпи h, м	Тип грунта	Влажность на границе текучести грунта Wтi, %	Естественная влажность грунта Wпрi, %	Оптимальная влажность грунта Wопт, %	Рабочий интервал необходимой влажности Wнеобх	Плотность сухого грунта при естественной влажности ρdi, т/м^3	Нормативный коэффициент плотности Кi	Необходимая плотность сухого грунта ρd пот, т/м^3	Толщина слоя грунта, который уплотняется ti, м	Число уплотненных слоев n	Количество проходов дорожного катка Nei
1,5	1,5	Пи-сок	12,8	4,9	8,66	7,76;9,56	1,95	0,98	1,91	0,4	2	4
4.5	0,5	Суглинок	36,2	19,9	22,99	20,46;25,5 2	1,47	0,95	1,4	0,35	2	5
6	4,5		36,2	19,9	22,99	20,46;25,52	1,47	0,98	1,44	0,3	15	5
2.5	6		36,2	19,9	22,99	20,46;25,52	1,47	0,98	1,44	0,4	15	5
3,2	4,9		36,2	19,9	22,99	20,46;25,52	1,47	0,98	1,44	0,3125	8	5
17,7	2,5		36,2	19,9	22,99	20,46;25,52	1,47	0,98	1,44	0,4	8	5