Міністерство науки та освіти України Харківський національний автомобільно-дорожній університет

Кафедра будівництва та експлуатації автомобільних доріг

Розрахунково-графічна робота

«Розрахунок стійкості високого насипу»

Виконав: ст. гр. ДМ-21

Шемета И.

Перевірив: асисс.

Говоруха О.В.

2011

Зміст

Вступ………………………………………………………………………………………………………………………………………..

1. Проектування ущільнення грунтів насипу земляного полотна………………………….

2. Розрахунок крутості укосів насипу та його стійкість………………………………………………

3. Розрахунок стійкості насипу графоаналітичним методом….………………………………….

4. Розрахунок осідання природної ґрунтової основи під високим насипом………...

5. Література………………………………………………………………….

Вступ

Виконання курсової роботи

Мета– поглиблене вивчення дисципліни “Дорожнє ґрунтознавство і механіка грунтів”, набуття практичних навичок самостійного рішення задач по обґрунтовуванню розрахункових характеристик грунтів та визначенню геометричних розмірів земляного полотна автомобільних доріг, розрахунку його стійкості.

Задачі курсової роботи:

- закріплення та поглиблення знань по визначенню розрахункових параметрів грунтів, які використовуються для зведення земляного полотна та ґрунтових природних основ;

- проектування ущільнення грунтів 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.

1. Проектування ущільнення ґрунтів насипу земляного полотна

1.1 Вихідні дані:

Район будівництва дороги:	Вінницька
Категорія дороги:	ІІІ технічна категорія
Тип дорожнього одягу:	удосконалений полегшений
Вид покриття:	Чорний щебінь
Висота насипу:	Нн=21,3 м
Висота робочого шару:	hр=0,8м
Висота шару що не підтоплюється:	hн= 17,8м
Висота шару що підтоплюється:	hп=2,7м
Щільність частинок ґрунту тіла насипу:	s=2,68г/см3
Границя текучості ґрунту тіла насипу:	WT=31,9%
Число пластичності ґрунту тіла насипу:	Jp=11%
Щільність частинок ґрунту робочого шару з піску:	s=2,59г/см3
Границя текучості ґрунту робочого шару з піску:	WT=15,2%
Число пластичності ґрунту робочого шару з піску:	Jp=0%

1.2 Дорожньо-кліматична зона.

По заданому району будівництва встановлюємо дорожньо-кліматичну зону, у відповідності Вінницька область знаходиться в III дорожньо-кліматичній зоні (У-II).

1.3 Параметри земляного полотна.

В відповідності з вимогами ДБН В.2.3-4-2007 приймаємо нормативні значення наступних параметрів земляного полотна:

1. Ширина земляного полотна по верху: В=12м

2. Насип необхідно розділити на:

Робочий шар: 0,8м

Не підтоплюючий шар тіла насипу: 17,8м

Підтоплюємий шар тіла насипу: 2,7м

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:

W_відн=15,2% (1.1)

1.5 Визначаємо природну вологість ґрунту для відсипання тіла насипу:

(1.2)

де: – границя текучості ґрунтів тіла насипу

Визначаємо природню вологість ґрунту для відсипання робочого шару насипу:

де: – границя текучості ґрунту робочого шару

1.6 Розраховуємо щільність сухого ґрунту при його природній вологості для кожного і-го шару ґрунту за формулою:

(1.3)

де: – щільність частинок

– об’єм повітря, яке затиснене в порах ; V_o= 0,1

1.7 Для кожного (i-го шару) типу ґрунту насипу визначаємо оптимальну вологість:

(1.4)

де: – коефіцієнт, який приймається в залежності від типу ґрунту

1.8 Для кожного (i-го шару) типу ґрунту визначаємо потрібний робочий інтервал вологості, при якому дозволяється виконувати ущільнення, та досягаємо такої щільності, яка забезпечує стійкість насипу:

(1.5)

1.9 Виходячи з стандартного ущільнення ґрунтів, д ыв

ля кожного (i-го шару) типу ґрунтів визначаємо максимальну щільність сухого грунту (г/см³) за формулою:

(1.6)

де V-об'ем затисненого повітря в порах грунту при оптимальній вологості, приймається в залежності від типу грунту: V=0,06-для пісків, супісків.

1.10 Визначаємо потрібну щільність ґрунтів (г/см³) для кожного і-го шару визначається за формулою:

(1.7)

де: – коефіцієнт ущільнення насипу, який приймається для кожного шару ґрунту по таблиці 6.8 ДБН В.2.3.- 4-2007 залежності від дорожньо-кліматичної зони та типу покриття.

К^p.0-1 = 0,95

К^{нп .1-2.} = 0,90

К^{нп. 2-3} = 0,93

К^нп.3-4= 0,95

К^нп.4-5=0,95

1.11 Призначаємо товщину ущільнюючих шарів насипу в межах 0,25-0,4м.

t_i =0,4м

1.12 Визначаємо орієнтовне число проходів дорожнього катка середньої ваги для пошарового ущільнення ґрунтів в шарах насипу визначається за формулою:

(1.8)

1.13 Визначаємо кількість шарів насипу, які ущільнюються за формулою:

(1.9)

1.14 Якщо природна вологість кар’єрного ґрунту не виходить за межі робочого інтервалу потрібної вологості , то процес ущільнення шарів грунту виконується без додаткових заходів.

Таблиця 1.1 – Параметри, які розраховувались в другому розділі.

Глибина розташування шарів насипу z, м	Висота шарів насипу h, м	Тип грунта	Вологість границі текучості грунта WT, %	Природня вологість Wпр %	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
0,8	0,8	пі- сок	15,2	10,03	10,51	9,45- 11,57	1,85	1,94	0,95	1,84	0,4	2	3
6	5,2	суглинок	31,9	21,05	18,59	16,36- 20,82	1,55	1,70	0,90	1,53	0,4	13	3
12	6,0	суглинок	31,9	21,05	18,59	16,36- 20,82	1,55	1,70	0,93	1,58	0,4	15	4
18,6	6,6	суглинок	31,9	21,05	18,59	16,36- 20,82	1,55	1,70	0,95	1,62	0,3	22	5
21,3	2,7	суглинок	31,9	21,05	18,59	16,36- 20,82	1,55	1,70	0,95	1,62	0,27	10	5

Висновок: Грунт потрібно просушувати.