Э.Д. Бондарева, М.П. Клековкина

ИЗЫСКАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Методические указания к курсовой работе

«Конструкции земляного полотна и дорожной одежды»

для студентов специальности 270800 – строительство по профилю

«Автомобильные дороги» (дневной и заочной форм обучения)

Санкт – Петербург

2013

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет

Кафедра автомобильных дорог

ИЗЫСКАНИЯ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ

АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

Методические указания к курсовому проекту № 2

«Конструкции земляного полотна и дорожной одежды»

для студентов специальности 270800 – строительство по профилю

«Автомобильные дороги» (дневной и заочной форм обучения)

Санкт-Петербург

2013

УДК 625.731.1

Рецензент: д-р техн. наук, проф. Б.Н. Карпов (профессор кафедры «Автомобильные дороги» СПбГАСУ)

Э.Д. Бондарева, М.П. Клековкина

Изыскание и проектирование автомобильных дорог: методические указания к курсовому проекту № 2 «Конструкции земляного полотна и дорожной одежды» СПб. гос. архит.-строит. ун-т. – СПб., 2013. - с.

ISBN

Изложены основные рекомендации по методике и последовательности проектирования земляного полотна и дорожной одежды, в том числе с применением геосинтетических материалов. Особое внимание уделено проектированию земляного полотна на слабых грунтах и оценке устойчивости насыпи высотой более 12 м. Приведены методики конструирования и расчета дорожных одежд нежесткого и жесткого типов, а также сравнения вариантов дорожных одежд по методике приведенных затрат.

Методические указания предназначены для студентов специальности 270800 – строительство по профилю «Автомобильные дороги» (дневной и заочной форм обучения)

Табл. . Ил. . Библиогр: назв.

Рекомендовано Редакционно-издательским советом СПбГАСУ в качестве учебного пособия

ISBN

Э.Д. Бондарева, М.П. Клековкина, 2013

Санкт-Петербургский государственный

архитектурно-строительный университет, 2013

Состав и последовательность выполнения курсового Проекта

Исходными данными для выполнения курсового проекта является задание на проектирование.

Курсовой проект выполняется на основе курсового проекта № 1 на тему «Проект участка автомобильной дороги».

Все проектные решения должны приниматься на основе сравнения вариантов и обосновываться технико-экономическими расчетами.

Раздел 3 посвящен разработке детали курсового проекта на основе индивидуального задания на тему: «Применение геосинтетических материалов в конструкциях земляного полотна и дорожных одежд».

Курсовой проект состоит из пояснительной записки, к которой подшиваются все чертежи.

Примерное содержание пояснительной записки

1. Земляное полотно

1.1. Проектирование земляного полотна высокой насыпи (глубокой выемки)

2. Проектирование насыпи на слабом основании

2. Дорожная одежда

2.1. Проектирование дорожной одежды нежесткого типа

2.2. Проектирование дорожной одежды жесткого типа

2.3. Технико-экономическое сравнение вариантов дорожной одежды

3. Деталь проекта: Применение геосинтетических материалов в конструкциях земляного полотна и дорожных одежд.

Примерное содержание чертежей

1. Чертежи к расчету устойчивости земляного полотна, в том числе с применением геосинтетических материалов в откосах повышенной крутизны

2. Конструктивное решение земляного полотна на слабом основании

3. Поперечный профиль дороги с указанием принятой конструкции дорожной одежды.

Чертежи должны быть выполнены в масштабе 1:100 или 1:200.

Раздел 1. Земляное полотно

1.1. Проектирование земляного полотна высокой насыпи (глубокой выемки)

Индивидуальный поперечный профиль земляного полотна, согласно СНиП 2.05-02-85^* [1], проектируется при высоте насыпи или глубине выемки более 12 м.

Основные рекомендации по проектированию откоса сводятся к следующему [2]:

1. Крутизна откоса, характеризуемая коэффициентом заложения откоса m, должна увеличиваться сверху вниз от значения m = 1,5 с шагом 0,25 через каждые 6 м (рис. 1, а).

2. Бермы шириной 2–3 м с уклоном 20–30 ‰ устраивают, начиная с нижнего откоса, через каждые 6 м (рис. 1,б).

3. Откосы выемок глубиной более 12 м проектируют аналогично откосам высоких насыпей. Однако ввиду большей устойчивости откосов, устраиваемых в грунтах естественного сложения, бермы устраивают значительно реже.

Рис. 1. Откосы переменной крутизны:

а – с переменной крутизной откосов (без берм);

б – с бермами; 1 – берма

Расчетные характеристики грунта насыпи (табл. 1) следует принять по табл. 1, прил. 1.

Таблица 1

Наименование показателя	Обозначение	Единица измерения	Величина
Проектная высота насыпи по оси дороги	Hнас	м
Грунт насыпи
Плотность грунта для возведения насыпи	γ0	кН/м3
Сцепление	С	кПа
Угол внутреннего трения	φ	град

Разрушение земляного полотна, как правило, начинается с обрушения откоса, 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.

По ГОСТ [3] в качестве нагрузки от автотранспорта принимают нагрузку НК, которая представляет одиночную четырехосную тележку с нагрузкой на каждую ось 18 К в кН (рис. 2).

Рис. 2. Схема нормативной нагрузки для расчета устойчивости земляного полотна

Для расчета земляного полотна автомобильных дорог всех категорий класс нагрузки К = 8,3.

При расчете устойчивости откосов насыпи временная нагрузка от транспорта приводится к эквивалентному слою грунта земляного полотна.

Толщину эквивалентного слоя грунта вычисляют по формуле

_{0276S10-02858}

где D = 3,6 м – база нормативной нагрузки НК, м;

c = 2,7 – колея нормативной нагрузки НК, м;

– плотность влажного грунта, кН/м³.

Эквивалентный слой грунта располагается на всей ширине земляного полотна (рис. 3).