Розрахунок крутості укосів насипу та його стійкість

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.

Проектування ущільнення ґрунтів насипу земляного полотна

1.1 Вихідні дані:

Район будівництва дороги:
Категорія дороги:	ІІІ технічна категорія
Тип дорожнього одягу:	Полегшений тип дорожнього одягу
Вид покриття:	Чорнощебеневе покриття
Висота насипу:	Нн=19,8м
Висота робочого шару:	hр=0,8м
Висота шару що не підтоплюється:	hн= 14,8м
Висота шару що підтоплюється:	hп=4,2м
Щільність частинок ґрунту тіла насипу:	s=2,73гсм3
Границя текучості ґрунту тіла насипу:	WT=33,3%
Число пластичності ґрунту тіла насипу:	Jp=12%
Щільність частинок ґрунту робочого шару з піску:	s=2,69гсм3
Границя текучості ґрунту робочого шару з піску:	WT=14,0%
Число пластичності ґрунту робочого шару з піску:	Jp=0%

 

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.

Глибина розташування шарів насипу z, м	Висота шарів насипу h, м	Тип грунта	Вологість границі текучості грунта WT,%	Природня вологість Wе,%	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 опт, г/см3	Товщина ущільнюючого шару грунту t, м	Число ущільнюючих шарів n=h/t	Кількість проходів дорожного катка на один шар Nе
0	0,8	пі- сок	14,0	9,5	9, 3	8,3- 10,3	1,93	2,02	0,95	1,92	0,4	2	3
0,8	5,2	суглинок	33,3	22,6	18,0	15,7- 20,3	1,52	1,74	0,96	1,67	0,4	13	10
6	9,6	суглинок	33,3	22,6	18,0	15,7- 20,3	1,52	1,74	0,95	1,65	0,4	24	10
15,6	4,2	суглинок	33,3	22,6	18,0	15,7- 20,3	1,52	1,74	0,98	1,71	0,4	11	6

 

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

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:

Границя текучості ґрунту тіла насипу:	WT=33,3%
Оптимальна вологість ґрунту тіла насипу	Wопт =18,0%
Число пластичності ґрунту тіла насипу:	Jp=12%
Щільність частинок ґрунту тіла насипу:	s=2,73г/см3
Границя текучості ґрунту робочого шару з піску:	WT=14%
Оптимальна вологість ґрунту робочого шару з піску:	Wопт =9, 3%
Щільність частинок ґрунту робочого шару з піску:	s=2,69г/см3

 

2.2 Креслимо розрахункову схему насипу та позначаємо шари ґрунту цифрами:

2.3 Визначаємо показник консистенції для всіх шарів ґрунту насипу:

 (2.2; 2.3)

Так як показник консистенції від’ємний, тому ґрунт знаходиться в сухому стані.

2.4 Визначаємо коефіцієнт пористості ґрунту для кожного шару:

 (2.4)

 

2.5 В залежності від отриманих значень  та  приймаємо по СНИП 2.02.01-83 значення кутів внутрішнього тертя  та щільності зчеплення частинок ґрунту  з переведенням одиниць вимірювання з кгс/см2 в тс/м2(для цього помножуємо на 10). Для розрахунку приймаємо пісок середньої крупності.

 

2.6 Для різних висот насипу визначаємо розрахунковий тиск ґрунту, для цього насип необхідно розділити паралельними площинами до підошви насипу та пронумерувати:

1 - 0,8м2 - 0,7м3 - 4,5м4 - 6м5 - 3,6м

6 - 4,2м

2.7 Визначаємо щільність ґрунту з урахуванням потрібної вологості:

 (2.5)

2.8 Визначаємо вагу кожного шару ґрунту, який давить на нижню площу по формулі:

 (2.6)

2.9 Визначаємо коефіцієнт зсуву та величину цього кута для шарів насипу:

 (2.7)

2.10 Так як розрахунки виконувались при умові  та коефіцієнт запасу , по знайденим значенням ми можемо побудувати лінію нахилу насипу за допомогою транспортира.

2.11 Визначаємо коефіцієнт запасу за формулою:

 (2.8)

2.12 Креслимо схему нормативної та розрахункової крутизни відкосів по розрахунковим значенням  та .

2.13 Так як  то приймаємо крутизну відкосів вибрану по СНІП.

 

Таблиця 2.1 – Параметри, які розраховувались в другому розділі.

Номер шару ґрунту	Крутизна відкосів 1: т	tg	Кут , град.	Коефіцієнт пористості е	Консистенція ґрунтів IL	Потрібна щільність ґрунтів потр. W, т/м2	Розрахунковий тиск ґрунту QW, т/м2	Кут внутрішнього тертя п, град.	tgn	Щільність зчеплення частинок ґрунту Сп, тс/м2	tg	Кут зсуву , град	Розрахунковий коефіцієнт запасу стійкрсті Кзап
1	1,75	0,571	2944’	0,40	0	2,1	1,68	40°	0,839	0,3	1,02	4531’	1,786
2	1,75	0,571	2944’	0,63	-0,16	1,97	11,93	24°12ґ	0,449	3,2	0,72	3541’	1,26
3	2	0,500	2634’	0,65	-0,16	1,95	23,63	24°	0,445	3,1	0,58	301’	1,16
4	2,5	0,400	2148’	0,65	-0,16	1,95	30,65	24°	0,445	3,1	0,55	2851’	1,38
5	2,5	0,400	2148’	0,60	-0,16	2,02	39,13	24°30ґ	0,456	3,4	0,54	2822’	1,37

 

Висновок: Розрахункові параметри другого розділу зведені в таблиці 2.1, при яких забезпечується оптимальна крутизна відкосів насипу земляного полотна.

 

---

Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 278; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!