М ОСКОВСКИЙ АВТОМОБИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ

ИНСТИТУТ

(ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ)

Кафедра «Мосты, тоннели и строительные конструкции»

Курсовой проект по дисциплине:

«Строительство автодорожных и городских тоннелей»

на тему:

«Организация и производство работ по строительству автодорожного тоннеля»

Студент: Прозорова А.С.

Группа: 6МС2

Преподаватель: Кравченко В. В.

Москва 2016

Содержание

1. Исходные данные ………………………………….……………….….….. 3

2. Обоснование способа строительства …………………………………...... 4

3. Технология строительства ………………….…………………………….. 5

4. Расчет ……………….……….…………………………………………….. 8

5. Охрана труда ……………...……………………………………...…..…… 13

6. Охрана окружающей среды ………………………………...……….…… 15

7. Список используемой литературы ………………………………………. 16

8. Приложение ……………………………………...……………………….. 17

Исходные данные

Требуется разработать проект производства строительных работ городского автодорожного тоннеля, сооружаемого котлованным способом, а также составить технологическую схему проходки тоннеля, выбрать необходимое оборудование, разработать план строительной площадки.

Число полос движения – 4

Глубина заложения тоннеля – 0,75 м

Тип грунтов – песок мелкозернистый

Тоннельная обделка выполнена из сборно-монолитного железобетона

Полная длина тоннеля – 0.7

Часовая интенсивность автодвижения по одной полосе – 500 авт

Состав потока: легковые автомобили – 90 %, грузовые автомобили – 10 %.

Обоснование способа строительства

Строительство тоннеля будет осуществляться на городской дороге с интенсивным автомобильным движением, будем производить строительство данного сооружения с мощной строительной техникой для увеличения темпа работ. Принято решение возводить тоннель котлованным способом. Строительные работы будут происходить в несколько этапов:

1-перекрываем несколько полос автомобильного движения, на которых организуем строительную площадку и на которых будем производить работы по возведению объекта. Остальные полосы оставляем открытыми для движения ТС. По завершению строительства тоннеля в одном направлении, открываем движение транспорта на этом участке;

2 – приступаем ко второму этапу строительства, на котором так же перекрываем только половину автомобильного движения, где ведем завершающие работы по строительству тоннеля в обратном направлении.

Технология строительства

I-подготовительные работы : устройство ограждения строительной площадки; сооружение пионерной траншеи (I этап работ) для проверки попадания подземной коммуникации в зону строительных работ и в случае попадания их переноса в другое место; разбивка оси стен; расстановка временных административно-бытовых помещений; подготовка места для складирования строительных материалов и конструкций; монтаж технического оборудования.

II – устройство форшахты с целью предотвращения обрушения грунта и обеспечения проектного положения направления разработки траншеи из сборного железобетона.

III-VI – стена в грунте разрабатывается с помощью глинистого раствора (с поддержанием его уровня не ниже 0,2м от верха форшахты) отдельными захватками поочередно вдоль оси траншеи. Длина отдельной захватки составляет 5м.

схема разбивки траншеи на захватки

1 – захватки траншей первой очереди; 2 – то же второй очереди

После проходки траншеи на длину захватки проводятся подготовительные работы перед размещением арматурного каркаса в проектное положение и заполнением ее бетоном: проверка глубины траншеи и зачистка забоя от слоя осыпавшегося грунта и осадка глинистого раствора; контроль параметров и замена глинистого раствора; приемка траншеи по акту непосредственно пред заполнением.

Армокаркасы изготавливаются на стройплощадке и хранятся на деревянных подкладках под навесом. Перед погружением его необходимо очистить и удалить с арматуры ржавчину и масло. Продольные несущие стержни армокаркасов не должны опираться на грунт низа траншеи и должны иметь с ним просвет 20…30 см.

Бетонирование стен под защитой глинистого раствора следует производить не позднее чем через 8 ч после окончания проходки траншеи на захватке и не позднее, чем через 4 ч от момента опускания арматурного каркаса. Бетонные смеси поступают с заводом на стройку автобетоносмесителями. Суммарное время, которые тратится на доставку БС, извлечение обсадных и бетонолитных труб, не должно превышать срока схватывания смеси. Температура БС в момент укладки в скважину должна быть больше 5 градусов. Бетонирование ведется методом вертикально перемещаемой трубы без виброуплотнения.

При бетонировании под глинистым раствором необходимо обеспечить:

• изоляцию БС от раствора в процессе ее подачи в траншею;

• отсутствие перемешивания с раствором при укладке;

• непрерывность бетонирования в пределах захватки;

• контроль за технологией в процессе бетонирования.

IX – разработка грунта в котловане

X – выравнивание дна котлована

XI- установка распорок в проектное положение

XII – устройство подушки под лоток (щебень – 10 см+ цементная стяжка)

XIII – вязка арматуры для лотка

XIV – бетонирование лотка

XV – устройство опалубки для возведения стен

XVI – гидроизоляция лотка и стен

XVII – армирование перекрытия на подмостях

XVIII – бетонирование перекрытия

IXX – гидроизоляция перекрытия и демонтаж распорок

XX – обратная засыпка

XXI – отделочные работы

Этапы возведения тоннеля котлованным способом приведены на листе 1приложения

Перечень используемой строительной техники для производства строительных работ приведет в таблице на листе 1 приложения

План строительной площадки приведен на листе 2 приложения с обозначением всех зданий и сооружений, используемых в процессе строительства объекта.

Расчет

Исходные данные для расчета:

1. Грунт: песок мелкозернистый

удельный вес грунта – γ_гр = 19,3 кН/м³

плотность частиц грунта → γ_гр/9,81 = 19,3/9,81=1,967 г/см³

угол внутреннего трения – φ = 28^о

2. Нагрузка: Р=25кН, а=1м – расстояние от края котлована

Расчет: 1) без распорки

Расчетная схема

Принимаю Нз=5м

1. определение горизонтального давления от временной нагрузки

q_н = γ_f * P * tg²(45^o - φ/2) = 1,2*25* tg²(45 - 28/2)= 10,83кН/м

γ_f = 1,2 – коэф. надежности по временной нагрузке

2. z – координата, начиная с которой конструкция будет воспринимать давление q_н

z = a * ctg(45^o - φ/2) = 1- ctg(45 - 28/2) = 1,66 м

3. определение активного давления грунта на конструкцию

q_а=γ_f*γ_гр *(Н + Нз)*tg²(45^o-φ/2)=1,2*19,3*(8,3+5)* tg²(45 - 28/2)=111,2 кН/м

4. определение пассивного давления грунта на конструкцию

q_п = γ_f * γ_гр * Нз * tg²(45^o + φ/2) = 1,2*19,3*5* tg²(45 + 28/2) = 320,7кН/м

5. определение Ен, Еа, Еп

Ен = 10,83*(8,3-1,66+5) = 126,1кН

Еа = (111,2*(8,3+5))/2 = 767,4кН

Еп = (320,7*5)/2 = 801,8кН

6. о пределение опрокидывающего момента, Моп

Моп = m*Муд , m=0,95 - условие

Моп = (126,1*(8,3-1,66+5))/2 + (767,4*(8,3+5))/3 = 4136 кНм

М уд = 801,8*5/3 = 1336 кНм – удерживающий момент

Муд*m = 1336*0,95 = 1269,5кНм Муд ˂ Моп условие не выполняется  увеличиваю Нз

Принимаю Нз=10м

1. определение горизонтального давления от временной нагрузки

q_н = γ_f * P * tg²(45^o - φ/2) = 1,2*25* tg²(45 - 28/2)= 10,83кН/м

γ_f = 1,2 – коэф. надежности по временной нагрузке

2. z – координата, начиная с которой конструкция будет воспринимать давление q_н

z = a * ctg(45^o - φ/2) = 1- ctg(45 - 28/2) = 1,66 м

3. определение активного давления грунта на конструкцию

q_а=γ_f*γ_гр *(Н + Нз)*tg²(45^o-φ/2)=1,2*19,3*(8,3+10)* tg²(45 - 28/2)=153 кН/м

4. определение пассивного давления грунта на конструкцию

q_п = γ_f * γ_гр * Нз * tg²(45^o + φ/2) = 1,2*19,3*10* tg²(45 + 28/2) = 641кН/м

5. определение Ен, Еа, Еп

Ен = 10,83*(8,3-1,66+10) = 180,2кН

Еа = (153*(8,3+10))/2 = 1400кН

Еп = (641*10)/2 = 3205кН

6. определение опрокидывающего момента, Моп

Моп = m*Муд , m=0,95 - условие

Моп = (180,2*(8,3-1,66+10))/2 + (1400*(8,3+10))/3 = 10039 кНм

М уд = 3205*10/3 = 10683 кНм – удерживающий момент

Муд*m = 10683*0,95 = 10149 кНм Муд ˃ Моп условие не выполняется  Вывод: Нз будет равно от 5 до 10м, что является не целесообразно по экономическим причинам. Принимаю схему ограждающей конструкции с распоркой, чтобы уменьшить значение Нз.