144550 (Проектування ущільнення ґрунтів насипу земляного полотна)

Міністерство освіти та науки України

Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кафедра будівництва та експлуатації автомобільних доріг

КУРСОВА РОБОТА

з дисципліни: ”Дорожнє ґрунтознавство та механіка ґрунтів”

Виконав: ст. гр. Д-25

Перов С. С

Перевірив:

доц. Фоменко О.О.

Харків 2007

Зміст

Вступ 3

1. Проектування ущільнення ґрунтів насипу земляного полотна 4

2. Розрахунок крутості укосів насипу та його стійкість 1

3. Розрахунок стійкості насипу графоаналітичним методом 6

4. Розрахунок осідання природної ґрунтової основи під високим насипом 12

Список літератури 21

Вступ

Мета виконання курсової роботи – поглиблене вивчення дисципліни “Дорожнє ґрунтознавство і механіка ґрунтів”, набуття практичних навичок самостійного рішення задач по обґрунтовуванню розрахункових характеристик ґрунтів та визначенню геометричних розмірів земляного полотна автомобільних доріг, розрахунку його стійкості.

Задачі курсової роботи:

Закріплення та поглиблення знань по визначенню розрахункових параметрів ґрунтів, які використовуються для зведення земляного полотна та ґрунтових природних основ;

Проектування ущільнення ґрунтів 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:

1.2 Дорожньо-кліматична зона.

По заданому району будівництва встановлюємо дорожньо-кліматичну зону. Сумська область знаходиться в I дорожньо-кліматичній зоні.

1.3 Параметри насипу.

В відповідності з вимогами ДБН В.2.3-4-2000 приймаємо нормативні значення наступних параметрів земляного полотна:

Ширина земляного полотна по верху: В=12м

Насип необхідно розділити на:

Робочий шар: 0,8м

Непідтопляємий шар тіла насипу: 14,8м

Підтопляємий шар тіла насипу: 4,2м

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:

де: – границя текучості ґрунтів тіла насипу

1.6 Визначаємо природну вологість ґрунту для відсипання робочого шару насипу:

де: – границя текучості ґрунту робочого шару

1.7 Розраховуємо щільність сухого ґрунту при його природній вологості для кожного і-го шару ґрунту за формулою:

(1.2)

де: – щільність частинок

– об’єм повітря, яке затиснене в порах; Vo= 0,1

1.8 Для кожного типу ґрунту насипу визначаємо оптимальну вологість:

(1.3)

де: – коефіцієнт, який приймається в залежності від типу ґрунту

1.9 Для кожного типу ґрунту визначаємо потрібний робочий інтервал вологості, при якому дозволяється виконувати ущільнення, та досягаємо такої щільності, яка забезпечує стійкість насипу:

(1.4)

1.10 Виходячи з стандартного ущільнення ґрунтів, для кожного типу ґрунтів визначаємо оптимальну щільність яка досягається при оптимальньній вологості:

(1.5)

1.11 Визначаємо потрібну щільність ґрунтів для кожного і-го шару:

(1.6)

де: – коефіцієнт ущільнення насипу, який приймається для кожного шару ґрунту по таблиці 4.8 ДБН В.2.3 - 4-2000, в залежності від дорожньо-кліматичної зони та типу покриття.

Кp.0-0.8 = 0,95

Кнп.0,8-1,5 = 0,96

Кнп.1,5-6 = 0,96

Кнп.6-12=0,95

Кнп.12-15,6=0,95

Кп15,6-19,8=0,98

1.12 Призначаємо товщину ущільнюючих шарів насипу в межах 0,3-0,4м.

ti =0,4м

1.13 Визначаємо орієнтовне число проходів дорожнього катка середньої ваги для пошарового ущільнення ґрунтів в шарах насипу:

(1.7)

1.14 Визначаємо кількість ущільнюючих шарів у всіх шарах насипу:

(1.8)

1.15 Природна вологість кар’єрного ґрунту не виходить за межі робочого інтервалу потрібної вологості, тому ґрунти потрібно висушувати.

пісок:

грунт тіла насипу:

Таблиця 1. 1 – Параметри, які розраховувались в першому розділі.

Висновок: Параметри, які розраховувались в першому розділі зведені в таблиці 1.1, при яких забезпечується висока якість ущільнення земляного полотна.

2. Розрахунок крутості укосів насипу та його стійкість

Розрахункова умова зсуву в будь-який i-й точці ґрунтового стовпа насипу з урахуванням потрібної вологості ґрунту:

(2.1)

де: – коефіцієнт зсуву

– коефіцієнт тертя частинок ґрунту

– кут внутрішнього тертя (граничне значення)

– міцність зчеплення часток ґрунту (граничне значення)

2.1 Вихідні дані:

2.2 Креслимо розрахункову схему насипу та позначаємо шари ґрунту цифрами:

2.3 Визначаємо показник консистенції для всіх шарів ґрунту насипу: