Мета і зміст курсового проекту

Мета виконання розділу, присвяченого будівництву земляного полотна, в дипломному і курсовому проекті – набуття практичних навичок самостійного вирішення інженерних завдань з технології і організації будівництва земляного полотна автомобільних доріг та водопропускних труб.

Задачі курсового проекту:

- закріплення і поглиблення знань з технології та організації будівництва земляного полотна автомобільних доріг і водопропускних труб;

- набуття навичок варіантного проектування технології та організації виконання робіт;

- оволодіння прийомами техніко-економічного порівняння варіантів та обґрунтування рішень, які прийматимуться;

- розвиток навичок самостійної роботи.

Курсовий проект розробляється згідно з індивідуальним завданням і оформлюється у вигляді пояснювальної записки об’ємом 30-35 сторінок та 1-2 листів креслень формату АІ.

В проекті необхідно передбачити максимальне використання дорожньо-будівельних матеріалів, енерго- та ресурсозберігаючих інтенсивних технологій, нових дорожньо-будівельних машин та передових засобів організації виконання робіт. Усі інженерні рішення повинні відповідати вимогам екології.

Зміст пояснювальної записки

Вступ

1. Характеристика і аналіз умов будівництва

1. Техніко-економічна характеристика району будівництва автомобільної дороги

2. Рельєф місцевості, грунтово-геологічні і гідрологічні умови

3. Кліматичні умови

2. Визначення основних характеристик ґрунту для спорудження земляного полотна

3. Визначення параметрів спеціалізованих потоків

   1. Тривалість будівництва

   2. Об’єми будівельних робіт

   3. Змінні темпи та об’єми лінійних та зосереджених земляних робіт

4. Визначення потреби в ресурсах та розробка технології будівництва водопропускних труб

5. Проектування технології влаштування земляного полотна

   1. Комплектування комплексного потоку та спеціалізованих загонів

   2. Складання технологічних карт

   3. Техніко-економічне порівняння варіантів технології будівництва

   4. Розробка технологічних схем організації будівництва

   5. Технологія та організація будівництва земляного полотна

6. Побудова лінійного календарного графіку будівництва штучних споруд та земляного полотна

7. Контроль якості виконуваних робіт

8. Охорона праці при будівництві водопропускних труб і зведенні земляного полотна

9. Охорона навколишнього середовища

10. Аналіз прийнятих науково-технічних рішень

Список літератури

Додатки

Перед вступом необхідно розмістити титульний лист та індивідуальне завдання кафедри на виконання курсового проекту.

Допоміжні розрахунки та таблиці виносять в додатки.

Графічна частина включає: дорожньо-кліматичний графік, поперечний профіль земляного полотна; криву розподілу земляних мас, будівельно-монтажну схему будівництва водопропускної труби; технологічну схему комплексного потоку влаштування земляного полотна, лінійний календарний графік будівництва. Дозволено деякі графіки, схеми та таблиці розмістити безпосередньо у пояснювальній записці.

1 Характеристика і аналіз умов будівництва

Проект технології спорудження земляного полотна розробляється з урахуванням результатів аналізу умов будівництва: клімату, рельєфу, ґрунтових та гідрологічних умов, наявності місцевих дорожньо-будівельних матеріалів.

В підрозділі 1.1 пояснювальної записки потрібно дати географічну та економічну характеристику району будівництва, привести технічну характеристику дороги та проаналізувати вимоги до земляного полотна з урахуванням регіональних умов. Аналіз проводиться з використанням даних індивідуального завдання, довідників, енциклопедії [1, 2, 3, 4].

В підрозділі 1.2 слід дати коротку характеристику рельєфу місцевості, від якого залежать вимоги до зсувостійкості земляного полотна, вибір дорожніх машин та організація виконання робіт. Грунтово-геологічні умови оцінюють з точки зору придатності ґрунтів для будівництва земляного полотна. При несприятливих грунтово-гідрологічних умовах (пучинисті ґрунти, ґрунти з модулем пружності менше 30-40 МПа) необхідно передбачити заходи по регулюванню водно-теплового режиму. Гідрологічні умови треба також оцінювати з точки зору можливого впливу рівня ґрунтових вод на властивості ґрунтів земляного полотна. Ці фактори аналізують з метою оптимальної організації технологічного процесу зведення земляного полотна.

Кліматичні умови району будівництва (підрозділ 1.3) необхідно проаналізувати щодо впливу на технологію і організацію робіт з будівництва земляного полотна. Так, середньомісячна температура повітря визначає календарну тривалість окремих видів робіт. Напрямок і сила вітру впливають на швидкість просихання ґрунтів, інтенсивність випарювання вологи з них, на розрахунок зволоження ґрунтів, на виконання монтажних робіт. Атмосферні опади впливають на умови виконання робіт, тривалість будівництва і змінний темп робіт. Дні з опадами більше за 5 мм/добу слід вилучати з числа робочих. Кількість днів з хуртовинами і грозами визначає внутрішньорічний режим роботи дорожньо-будівельних машин. Від тривалості світлового дня залежить коефіцієнт змінності при виконанні дорожньо-будівельних робіт. Температурний режим ґрунтів (глибина промерзання і швидкість відтавання) визначає терміни весняного і осіннього бездоріжжя, можливість використання ґрунтів для влаштування земляного полотна, розробки з цією метою ґрунтових кар’єрів. Кількісні характеристики факторів, які складають кліматичні умови, слід звести до таблиці і побудувати дорожньо-кліматичний графік (рис. 1.1). Необхідно також вказати дорожньо-кліматичну зону згідно дорожньо-кліматичного районування України [5].

У висновках до першого розділу слід привести можливі терміни будівництва; перелік дорожньо-будівельних машин, які можна застосувати в даних умовах рельєфу для будівництва земляного полотна; тип місцевості за умовами зволоження; придатність ґрунтів для зведення земляного полотна.

2 Визначення параметрів ґрунту при будівництві

земляного полотна

При аналізі ґрунтових умов необхідно дати оцінку їх придатності як будівельного матеріалу для зведення земляного полотна з точки зору умов виконання робіт.

Для проектування технологічних процесів зведення земляного полотна необхідно визначити і розрахувати параметри ґрунту в такій послідовності

2.1 Для даної ділянки ґрунтового профілю треба встановити щільність часток ґрунту ( ). Її визначають пікнометричним методом, методом ХАДІ або за довідковими даними [6, 7, 8, 9]. Величину для навчальних розрахунків приймаємо: для пісків 2,65 г/см³; для супісків – 2,68 г/см³; для легких суглинків – 2,70 г/см³; для важких суглинків – 2,71 г/см³; глин – 2,72 г/см³.

2.2 Розрахувати щільність сухого ґрунту

, (2.1)

де - щільність часток ґрунту, г/см³;

V_о – об’єм повітря затисненого в порах ґрунту при природній вологості (для супісків V_о = 0,06-0,08; для легких суглинків V_о = 0,05; для важких суглинків і глин V_о = 0,04);

W_Т – границя текучості ґрунту, %.

2.3 Визначити оптимальну вологість ґрунту

, (2.2)

де  - коефіцієнт, який враховує гранулометричний склад ґрунту. Значення  наведені в табл. 2.1

Таблиця 2.1

Значення коефіцієнту 

Група ґрунту	, г/см3		Розрахункова формула, %
I	2,6	0,56	2 + 0,56 WТ
II	2,7	0,52	2 + 0,52 WТ
III	2,65	0,54	2 + 0,54 WТ
IV	2,74	0,48	2 + 0,48 WТ

2.4 Визначити максимальну стандартну щільність сухого ґрунту (г/см³) за формулою

. (2.3)

2.5 Визначити мінімальну потрібну щільність ґрунту (г/см³) за формулою

, (2.4)

де К_у – найменший нормативний коефіцієнт ущільнення земляного полотна, прийнятий згідно (згідно з табл.. 4.8 [5] або таблиці А.1 додаток А)

2.6 Визначити відносний коефіцієнт ущільнення ґрунту

(2.5)

2.7 Визначити характерні вологості ґрунтів

(2.6)

де = 0,9 – коефіцієнт (згідно з п. 4.22 [5]) при вологості ґрунту меншій за W₁ в проекті слід передбачити спеціальні заходи по його ущільненню (дозволоженню, ущільненню більш тонкими шарами);

, - коефіцієнти , які характеризують допустимий інтервал вологості, при якому можливе ущільнення W₂ – W₃ (таблиця А.2 або табл.. 4.5 [5])

2.8 Визначити вологість ґрунту в період будівництва земляного полотна

. (2.7)

де - коефіцієнт, що характеризує вологість ґрунту в період польових обстежень W_пр у частинах від максимальної величини.

Значення для різних регіонів України наведені у таблиці 2.2

Таблиця 2.2

Зміна коефіцієнта в річному циклі

Дорожньо- кліматична зона	Величини по місяцям
	І	ІІ	III	IV	V	VI	VII	VIII	IX	X	ХІ	ХІІ
У-І	0,93	0,97	1,0	1,0	0,91	0,76	0,70	0,77	0,78	0,82	0,87	0,90
У-ІІ	0,96	0,98	1,0	1,0	0,95	0,86	0,79	0,83	0,84	0,86	0,91	0,94
У-Ш	0,93	0,97	1,0	1,0	0,89	0,76	0,72	0,80	0,84	0,87	0,90	0,95
У-IV	0,96	0,98	1,0	1,0	0,96	0,90	0,85	0,86	0,86	0,88	0,90	0,93

2.9 Визначити потрібну вологість ґрунту

, (2.8)

де Т- період між процесами зволоження та ущільнення ґрунту (0,5 доби);

₁, ₂ – коефіцієнти, які враховують вплив різновиду ґрунту, температури повітря та швидкості вітру, приймаються за графіками (рис. 2.1).

2.10 При вологості W_і в межах W₂ і W₃ грунт може використовуватися для спорудження земляного полотна без проведення спеціальних заходів по підготовці ґрунту до ущільнення.

Якщо W_і > W₃, то необхідно визначити час підсушування ґрунту (годин) за формулою

, (2.9)

де ₁, ₂ – коефіцієнти, які залежать відповідно від температури повітря та швидкості вітру, приймаються за графіками (рис. 2.1).

Якщо W_і < W₁ або W₂, то треба розрахувати кількість води для дозволоження шарів ґрунту, що ущільнюються (т) по формулі.

, (2.10)

де V_зм – об’єм ґрунту, що укладається протягом зміни, м³_.

V_зм = l B t , (2.11)

де l - довжина захватки, м;

В - ширина захватки, дорівнює ширині земляного полотна, м;

t - товщина шару, що ущільнюється, м.

1 0,16 0,12 0,08 0,04				1
				2
				3 4

0 4 8 12 16 20 24 Т, ◦С

₂

0,16

0,12

0,08

0,04

				1
				2
				3 4

0 2 4 6 8 10 12 V, м/с

1 – пісок; 2 – супісок; 3 – суглинок; 4 глина

Рисунок 2.1 – Залежність коефіцієнтів: ₁ – від виду ґрунту і температури повітря; ₂ – від виду ґрунту і швидкості вітру

Результати розрахунків зводимо в таблицю 2.3

Таблиця 2.3

Необхідна кількість води для дозволоження Q_в

(час просихання Т_п) змінного об’єму грунту

Місяці

Середньомісячна температура повітря, С

Швидкість вітру, V, м/сек

Коефіцієнти

Wі 100

Wпот 100

Wопт 100

W1 100

W2 100

W3 100

Qв, л/м3

Тп, годин

а1

а2