Проектування ущільнення ґрунтів насипу земляного полотна

Осаду ґрунтової основи під високим насипом і її зміна негативна впливають на рівність дороги. .

Згідно СНиП 2.02.01-83 "Основи будівель і споруд" розрахунок повного осідання ґрунтової основи виконується по стискаючих напругах для точок, розташованих уздовж осі Z по формулі теорії пружності:

(4.1)

где - безрозмірний коефіцієнт, який приймається по СНиП

- товщина і-го шару ґрунту основи

- модуль деформації і-го шару ґрунту основи, який приймається по СНиП 2.02.01-81 в залежності від розрахункових показників консистенції та пористості ґрунтів

- число шарів, на які розбивається товща основи, яка стискається

- середнє значення додаткових вертикальних нормативних напружень в і-м шарі ґрунту основи

4.1 Вихідні дані

4.2 Визначаємо ширину підошви насипу:

(4.2)

4.3 Назначаємо товщини шарів ґрунтів основи:

4.4 Визначаємо природну вологість шарів ґрунтової основи:

(4.3)

4.5 Визначаємо оптимальну вологість для кожного шару ґрунту основи:

(4.4)

4.6 Визначаємо вологість на границі розкочування для кожного шару грунту основи:

(4.5)

(4.6)

4.7 Визначаємо показник консистенції для кожного шару ґрунту основи:

(4.7)

4.8 Визначаємо щільність сухого ґрунту для кожного шару основи:

(4.8)

4.9 Визначаємо коефіцієнт пористості для всіх ґрунтів основи:

(4.9)

4.10 Визначаємо модуль деформації для кожного шару ґрунтів основи по СНиП 2.02.01-83 (беремо значення в дужках) з переводом із кгс/см2 в тс/м2(множимо на 10)

Е1=2100тс/м2

Е2=1850тс/м2

4.11 Визначаємо щільність ґрунту з урахуванням природної вологості:

(4.10)

4.12 Визначаємо напруження від власної ваги ґрунту основи на глибині і-й границі шару:

(4.11)

4.13 Визначаємо середні напруження від власної ваги ґрунту основи в і-м шарі:

(4.12)

4.14 Визначаємо відносні глибини основи:

(4.13)

4.15 Приймаємо по СНиП 2.02.01-83 методом інтерполяції значення коефіцієнтів , який залежить від відносної глибини основи та виду фундаменту. В нашому випадку приймаємо стрічковий фундамент.

4.16 Визначаємо вагу стовпа ґрунту насипу для кожного і-го шару, включаючи і еквівалентний шар ґрунту:

(4.14)

4.17 Виконуємо розрахунок середнього тиску під підошвою насипу:

(4.15)

4.18 Визначаємо додатковий тиск на основу на і-х межах шарів, доки не з'являться від'ємний результат:

(4.16)

4. 19 Визначаємо додаткові напруження від постійного та тимчасового навантаження насипу на глибині Zі для кожної і-ї межі шарів ґрунтів основи:

(4.17)

4.20 Обчислюються середні значення додаткових напружень від постійного і тимчасового навантаження на глибині Zi для кожного і-го шару по формулі:

(4.18)

4.21 Для визначення нижньої межі стискаємої товщі ґрунтової основи обчислюються значення на глибині Zi на кожній і-й межі шару:

4.22 Креслимо розрахункову схему, яка показана на рисунку 4.1 і будуємо епюри напружень:

а) від власної ваги ґрунту основи ;

б) від додаткового навантаження насипу ;

в) для значень .

4.23 На перетині епюр напружень та знаходять точку С, яка являється нижньою межею стискаємої товщі ґрунтової основи =20,4м

4.24 Встановлюємо по висоті стискаємої товщі кількість стискаємих шарів ґрунту, включаючи і шар, в якому знаходиться точка перетину епюр напружень С. Кількість стискаємих шарів дорівнює семи.

4.25 Розраховуємо осідання кожного і-го шару ґрунту основи в межах встановленої товщі ґрунтової основи по формулі:

(4. 19)

4.26 Визначається сумарне осідання стискаємої товщі ґрунтів основи:

(4. 20)

4.27 Визначаємо додатковий об'єм ґрунту, який необхідно досипати на 1м її довжини у зв'язку з осіданням основи:

(4.21)

Таблиця 4.1 - Розрахункові параметри четвертого розділу

Висновок: Параметри, які розраховувались в четвертому розділі зведені в таблиці 4.1, при яких забезпечується стійкість високого насипу на основі з суглинистих ґрунтів. Осідання основи під високим насипом складає 0,21м. Для того, щоб зберегти рівність дороги від осідання насипу, необхідно досипати 13,44м3 ґрунту на 1м її довжини.

Список літератури

1. Бабков В.Ф., Безрук В.Н. Основы грунтоведения и механики грунтов. - М.: Высшая школа, 1986г.

2. Котов М.Ф. Механика грунтов в примерах. - М.: Высшая школа, 1988г.

3. Автомобильные дороги. Примеры проектирования - М.: Транспорт, 1983г.

4. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. - М.: Высшая школа 1982г.

5. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги.

6. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений.

7. Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП2.02.01-83). - М.: Стройиздат, 1986г.

8. Методические рекомендации по дорожному районированию УССР / Сост.В.М. Сиденко, В.А. Анфимов, М.Н. Гудзинский. - Харьков: ХАДИ, 1974

9. Методические рекомендации по назначению расчётных параметров грунтов при проектировании дорожных одежд в УССР / Сост. Сост.В.М. Сиденко, В.А. Анфимов, В.Г. Кравченко, М.Н. Гудзинский. - Харьков: ХАДИ, 1974

10. Методические указания По оформлению учебно-конструкторской документации в дипломных и курсовых проектах для студентов специальности 1211 / Сост.В.П. Кожушко, С.Н. Краснов, Н.П. Лукин. -Харьков: ХАДИ, 1986г.