Методичні вказівки до практичних робіт

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ДОНБАСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ПРАКТИЧНИХ ЗАНЯТЬ

з дисципліни

“Технологія і організація будівництва автомобільних доріг”

за розділом

“Технологія і організація спорудження земляного полотна автомобільної дороги”

для студентів денної форми навчання спеціальності 6.092105 «Автомобільні дороги та аеродроми»

Макіївка 2011

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

ДОНБАСЬКА НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ БУДІВНИЦТВА І АРХІТЕКТУРИ

Кафедра Технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг.

“Технологія і організація спорудження земляного полотна автомобільної дороги”

Макіївка 2011р.

2

УДК М 625.731.1/.6(07)

Методичні вказівки до практичних занять з дисципліни “Технологія і організація будівництва автомобільних доріг” для студентів спеціальності 6.092105 “Автомобільні дороги та аеродроми”: Частина І. Будівництво земляного полотна / Укл. А.Г. Доля, Д.В. Гуляк, А.В. Губар. – Макіївка:

ДонНАБА, 2011. – 25 с.

Укладачі: А.Г. Доля, канд. техн. наук, професор Д.В. Гуляк, канд. техн. наук, доцент А.В. Губар, інженер

Кафедра «Технологій будівельних матеріалів, виробів та автомобільних доріг»

2

3

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №1

Визначення термінів будівництва земляного полотна

(4 години)

Тема: Визначення термінів будівництва земляного полотна на підставі аналізу кліматичних умов району будівництва.

Мета заняття - на основі побудови дорожньо-кліматичного графіка та його аналізу навчити студентів обґрунтовувати терміни будівництва земляного полотна.

Вихідні дані:

1.Район будівництва — область, республіка (по номеру за списком).

2.Середня тривалість дня на 15 число кожного місяця - Т, год/хв.

3.Середня місячна температура повітря - tn, град .

4.Глибина промерзання ґрунту - hn, см.

5.Середня місячна швидкість вітру - V, м/с.

6.Переважаючий напрям вітру - М.

7.Середня кількість опадів - С, мм.

8.Число днів з опадами, що перевищують 5 мм на добу - N5.

9.Середня місячна висота снігового покриву - hc, см . Вихідні дані 2-9 визначаються з додатку табл. I.

Зміст і порядок виконання роботи

I. Відповідно до вихідних даних для заданого району будівництва, будується дорожньо-кліматичний графік (ДКГ), на якому графічно зображуються зміни показників 2-9 за місяцями протягом року.

Згідно з дорожньо-кліматичним графіком визначають:

-календарну тривалість лінійних і зосереджених земляних робіт;

-робіт, які виконують за температури повітря вище 0 °С, від +5 °С до +10 °С та вище +15 °С;

-період роботи з мерзлими ґрунтами;

-кількість днів роботи в дві зміни; кількість неробочих днів за атмосферними умовами;

-дані для розрахунку весняного та осіннього бездоріжжя.

II. На основі аналізу кліматичних умов розраховують: терміни початку і закінчення весняного та осіннього бездоріжжя і, відповідно, тривалість лінійних і зосереджених земляних робіт.

Для глинистих (супісок, суглинок, глина) ґрунтів дати можливого початку Zпв і кінця Zкв весняного бездоріжжя визначають за формулами

де Т0- дата переходу температури повітря весною через 0 °С, визначають за ДКГ;

h - середньомаксимальна глибина промерзання ґрунту в районі будівництва, см; (табл. 1.1).

α - кліматичний коефіцієнт, який характеризує швидкість відтавання ґрунту, см/добу, (табл. 1.1).

Дати початку Zпос і кінця Zкос осіннього бездоріжжя відносять до зміни

середньомісячної температури повітря відповідно +5°С і 0°С в осінній період. Тривалість весняного Твес та осіннього Тос бездоріжжя

4

Таблиця 1.1

Кліматичний коефіцієнт, який характеризує швидкість відтавання

Будівельний сезон, на протязі якого виконують ті чи інші дорожні роботи, у залежності від регіону України і характерних кліматичних умов, має різну тривалість. Тому будівельні роботи намагаються виконувати саме в цей період, коли можна забезпечити їх високу якість без збільшення вартості. Календарну тривалість для лінійних земляних робіт можна визначити за дорожньо-кліматичним графіком:

а) при цілорічному будівництві насипів з ґрунту бічних резервів і розробці неглибоких виїмок та привізних ґрунтів

б) при цілорічному будівництві земляного полотна при зосереджених роботах та із привізних не мерзлих ґрунтів

де Т1 - кількість святкових і вихідних днів за період Тк; Т2 - кількість днів на технічне обслуговування та ремонт дорожніх машин

(Т2=0.04ТК);

Т3 - кількість днів, необхідних на розгортання потоку, відраховують від початку роботи першої ланки до початку роботи останньої в загальному потоці.

У залежності від видів та об'ємів робіт при влаштуванні земляного полотна можна прийняти

Т4 - кількість днів простоїв за кліматичними умовами, які припадають на робочі дні (за

ДКГ - N5).

4. Середня кількість робочих змін за даний період будівництва визначається за розрахунковою тривалістю терміну будівництва

де Кзм - коефіцієнт змінності, який визначають за формулою

де N1 і N2 - календарна кількість днів відповідно з однота двозмінною роботою. Роботу у дві зміни планують при тривалості світлового дня, що перевищує 14

годин.

Оформлення результатів роботи

Звіт про роботу повинен включати:

1.Дані про кліматичні показники району будівництва (у вигляді таблиці).

2.Дорожньо-кліматичний графік (рис. 1).

5

6

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №2

Аналіз будівельних властивостей ґрунтів для спорудження земляного полотна.

(2 години)

Тема: Аналіз будівельних властивостей ґрунтів для спорудження земляного полотна.

Мета заняття - навчити студентів на підставі аналізу будівельних властивостей ґрунтів встановлювати коефіцієнти відносного ущільнення Квід та перезволоження ґрунту Кп, а також приймати технологічні рішення щодо доцільності додаткового зволоження або просушування ґрунтів і визначати параметри цих процесів.

Вихідні дані:

1. Вологість ґрунту по межі текучості — WТ. (WT = 25 +n 0.5, де n – номер за

списком).

2. Вид ґрунту: легкі суглинки – парні номери за списком; важкі суглинки – непарні.

Зміст і порядок виконання роботи

I. Аналіз будівельних властивостей ґрунту (визначення показників) виконують у такій послідовності.

1) Оптимальну вологість ґрунту у відсотках визначають за залежністю

W0 =αв WT [%] (2.1)

де αв - коефіцієнт, який враховує гранулометричний склад ґрунту: для супісків αв =0,70; для легких суглинків αв =0,60; для важких суглинків αв =0,55; для глини αв =0,50.

Таблиця 2.1

Фактична відносна вологість ґрунту, коефіцієнт перезволоження

Кпер

2)Коефіцієнти К приймаються з додатку в залежності від району в Україні за таблицею ІІ, та рис. 2.1.

3)Фактичну відносну вологість ґрунту Wф, визначають за формулою:

Wф = К WТ [%] (2.2) 4) Коефіцієнт перезволоження ґрунту Кпер визначається за формулою:

5) Визначаємо необхідність дозволоження або висушування ґрунту, для чого порівнюємо значення фактичної та оптимальної вологості ґрунту. За допомогою таблиці 2.2 обираємо відповідно до виду ґрунту інтервал для порівняння Кпер. Якщо Кпер. менше зазначеного інтервалу, грунт треба до зволожувати, якщо більше, то грунт треба просушувати.

6)Визначаємо тривалість періоду просушування ґрунту, за формулою:

де α1 – коефіцієнт, який ураховує вплив виду ґрунту, температури повітря, визначається за графіком рисунку 2.2 (додаток).

α2 – коефіцієнт, який ураховує вплив виду ґрунту, швидкості вітру, визначається за графіком рисунку 2.3 (додаток).

7)Визначаємо кількість води, необхідної для дозволоження ґрунту за формулою:

де: V – об’єм ґрунту, який потрібно дозволожити, м3, приймаємо рівним 100м3.

7

Таблиця 2.2

Допустимі значення коефіцієнта відхилення фактичної вологості від оптимальної

II. Обґрунтування необхідної ущільненості ґрунту при взведенні земляного полотна. 1) Визначаємо стандартну щільність ґрунту, за методом ДерждорНДІ або за

формулою:

де: - щільність мінеральної частини ґрунту, т/м3, визначається по таблиці 2.3 в залежності від виду ґрунту;

V – відносний об’єм повітря, який утримується в ґрунті при його стандартній ущільненості в сухому стані; визначається по таблиці 2.3 в залежності від виду ґрунту.

Таблиця 2.3

Значення щільності мінеральної частини ґрунту та відносного об’єму повітря у ньому.

Ку – необхідний коефіцієнт ущільнення, який приймаємо рівним 1.02

Оформлення результатів роботи

Звіт про роботу повинен включати:

1. Дані про фактичну відносну вологість ґрунту та коефіцієнт перезволоження, а також необхідну кількість води для дозволоження ґрунту або час який потрібен для просушування ґрунту у відповідний місяць (у вигляді таблиці).

8

ПРАКТИЧНЕ ЗАНЯТТЯ №3

Обґрунтування обсягів робіт

(6 годин)

Тема: Обґрунтування обсягів робіт. Проектування розподілу земляних мас.

Мета заняття - навчити студентів визначати обсяги робіт та на основі побудови інтегральної кривої розподілу земляних мас встановлювати джерела покриття потреб ґрунту для будівництва земляного полотна, визначати відстані транспортування ґрунту на різних ділянках траси та об'ємів земляних робіт, розбивати трасу на ділянки з однорідними умовами будівництва.

Вихідні дані:

1. Товщина рослинного шару r =0.5м.

2.Категорія дороги – (з додатку табл. VIII).

3.Ширина насипу зверху Bнв (таблиця III додатку).

4.Ширина проїзної частини Bд.о. (таблиця III додатку).

5.Товщина дорожнього одягу hд.о.=0.6м.

6.Робоча відмітка насипу (висота насипу) hнас ,м (з додатку табл. X).

7.Робоча відмітка виїмки hвиїмка;(з додатку табл. X ).

8.Закладення укосів насипу [1:2] m=2.

9.Закладення укосів виїмки [1:1.5] m=1.5.

10.Середня глибина водовідвідної канави d0=hк=0.5м. 11.Висота валика знятого рослинного ґрунту hзрг= 1.0м. 12.Ширина берми Д=1.5м.

13.Ширина кювету понизу bк=0.4м.

Зміст і порядок виконання роботи

Якщо в завданні вказано дві відмітки насипу або виїмки, треба зробити розрахунок

8) Визначаємо середню відстань повернення знятого рослинного ґрунту у резерви і на укоси:

9