Сооружение земляного полотна

 

 

 

 

Министерство образования и науки Украины

 

Харьковский национальный автомобильно-дорожный

университет

 

 

 

Кафедра строительства и эксплуатации автомобильных дорог

 

 

 

 

 

Курсовой проект

по дисциплине: “Технология строительства автомобильных дорог”.

На тему: “Сооружение земляного полотна”.

 

 

 

 

 

         

 

 

Выполнил: ст. гр. Д-44 Качан Д.И.

                                         Проверил: доц. Редкозубов А.А.

 

 

 

 

Харьков 2004

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ

1. ХАРАКТЕРИСТИКА  И  АНАЛИЗ  УСЛОВИЙ  СТРОИТЕЛЬСТВА                                        1.1 Природа

   1.2 Промышленность

   1.3 Транспорт 

   1.4 Местные материалы

2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПАРАМЕТРОВ  ГРУНТОВ  ВО  ВРЕМЯ  СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕМЛЯНОГО  ПОЛОТНА

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПАРАМЕТРОВ СПЕЦИАЛИЗИРОВАНЫХ   ПОТОКОВ

3.1 Продолжительность строительства

3.2 Объемы строительных работ

3.3 Сменные темпы и объемы  строительства труб , линейных и  сосредоточенных земляных работ

4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПОТРЕБНОСТИ  В  РЕСУРСАХ  И  РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ  СТРОИТЕЛЬСТВА  ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ 

   4.1 Технология работ по строительству  железобетонных сборных труб

   4.2 Контроль качества работ во  время строительства 

4.3 Охрана труда и окружающей  среды  во время строительства  труб

5. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ  ВОЗВЕДЕНИЯ  ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

   5.1 Технология работ по строительству земляного полотна

   5.2 Контроль качества работ во  время строительства 

   5.3 Охрана  труда и окружающей среды  во  время строительства 

6. ЛИНЕЙНЫЙ КАЛЕНДАРНЫЙ ГРАФИК  ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

ЛИТЕРАТУРА

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Целью курсового проекта является углубленное изучение технологии строительства земляного полотна автомобильных дорог и малых искусственных сооружений, подготовка студента к самостоятельному решению инженерных задач с использованием новейших достижений науки и техники.

Задачами курсового проекта являются:

• закрепление и углубление теоретических знаний по специальным и смежным дисциплинам;
• практическое применение знаний общетеоретических дисциплин при решении конкретных задач организации технологического процесса по возведению земляного полотна;
• дальнейшее развитие навыков самостоятельной работы по специальной и справочной литературой;
• приобретение практических навыков технико-экономического обоснования принимаемых решений по организации технологического процесса;
• развитие навыков научно-исследовательской работы и практического применения полученных результатов;

применение электронно-вычислительной техники для решения технических задач.     

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. ПРИРОДНО-КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ РАЙОНА СТРОИТЕЛЬСТВА.

 

1. Природа.

 

 

    Тернопольская область  расположена на Западе Украины  в пределах Подольской возвышенности. Граничит с Ровенской, Хмельницкой, Черновицкой, Ивано-Франковской, Львовской  областями.

 

2. Климат

 

 

    Климат   умеренно  континентальный   с    мягкой   зимой и  достаточно тёплым летом. Температура января -5, -6,  июля - +18, 19. Вегетативный период 207 – 216 дней. Сумма активных температур – 2600 – 2700. За год на территорию оласти выпадает от 576 до 628 мм. осадков, приимущественно в тёплый период, иногда в виде ливней. Бывают ранние осенние и позние весенние заморозки, туманы (чаще всего в ноябре), гололедицы (в декабре – январе).

 

3. Промышленность

 

 

    Тернопольская область  характеризуется развитой пищевой  промышленностью, а также машиностроением, металлообработкой, лесной, деревообрабатывающей и промышленностью строительных материалов.

    Пищевая промышленность  представлена  сахарными заводами, молочными комбинатами, мясными  фирмами, овощеконсервными и овощесушильными  заводами, концентратно-дрожжевым комбинатом.

    Предприятия машиностроительной, приборостроительной, электротехнической  и металлообрабатывающей промышленности  сосредоточены в Тернополе.

    Легкая промышленность  представлена швейными фабриками, обувной фабрикой, фабрикой по производству ваты.

    Электроэнергией область  питается в основном от Добротворской  ГРЭС.

 

4. Транспорт

 

 

    Общая протяженность  железных дорог – 575 км. Важнейшие: Киев-Жмеринка-Тернополь-Львов-Чоп, Козятин-Тернополь-Ивано-Франковск.

    Протяженность автомобильных дорог с твердым покрытием – 4 тыс. км. Автомагистрали – Дубно – Тернополь – Черновцы, Львов – Тернополь – Хмельницкий, Каменец-Подольский – Чертков – Ивано-Франковск.

 

 

 

5. Местные материалы.

 

 

    Промышленность строительных  материалов представлена комбинатом строительной индустрии и заводом железобетонных изделий, заводом холодного асфальтобетона, меловым и известняковым заводами, кирпичным заводом.

 

 

 

Количественные характеристики составляющих климатических условий необходимо свести в таблицу 1 и дорожно-климатический график, рис 1.

 

Таблица 1 -  основные климатические характеристики, учитываемые при разработке технологии и организации работ по строительству искусственных сооружений, земляного полотна и дорожных одежд  (по областям и дорожно-климатическим зонам).

Месяцы	Средне месячная            т-тура воздуха	Преобладающее направление ветра	Скорость ветра среднемесячная, м/с	Средне месячное к- во осадков, мм	К- во  дней з осадками более   5мм	Толщина снежного покрова, см.	К- во дней с   грозой	К- во дней с      метелями	Продолжительность светового дня
I	-5,5	ЮВ	3,3	29	1,6	12	0	2	8,34
II	-4,4	ЮВ	3,8	24	1,5	16	0	1	9,01
III	0,3	ЮВ	3,4	28	1,7	7	0,1	0,2	11,50
IV	6,9	ЮВ	3,5	48	2,8	0	1	0	13,46
V	13,7	ЮВ	3,1	68	4,9	0	5	0	16,21
VI	16,6	СЗ	3,3	93	5,2	0	7	0	16,24
VII	18,3	СЗ	2,9	89	6,0	0	6	0	15,51
VIII	17,2	СЗ	2,9	72	5,0	0	4	0	14,29
IX	12,9	СЗ	3,0	50	3,4	0	1	0	12,40
X	7,5	ЮВ	3,0	44	3,6	0	0,2	0	10,49
XI	1,5	ЮВ	3,1	38	2,7	0	0,07	0,4	9,04
XII	-3,0	ЮВ	3,4	30	2,0	4	0	1	8,06

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ГРУНТОВ ВО  ВРЕМЯ  СТРОИТЕЛЬСТВА ЗЕМЛЯНОГО  ПОЛОТНА

 

Для проектирования технологического процесса возведения земляного полотна необходимо определить и рассчитать параметры грунтов в последовательности, приведенной ниже.

      1. Для данного участка грунтового профиля нужно установить группу почвогрунта, его удельную массу (Δ) и границу текучести (Wt), используя классификацию грунтов по ХАДИ (4) и данные таблицы  3.1.1. (ρ = 2,60).

           2.  Определить оптимальную влажность  грунта W0

 

 

где    α – коэффициент пропорциональности, зависящий от группы грунта и его 

               истинной плотности (α = 0,56).

 

W0 = 2 + 0,56·36,9 = 22,67%

 

          3.  Определить  естественную плотность грунта,

 

 

 

где    υ - объём защемлённого воздуха в порах грунта при оптимальной его влажности 

              (в долях единицы): для песчаных  грунтов υ =0,05

         Wт  -  граница текучести грунта, %.

 

 

     4. Определить оптимальную плотность грунта, ρо

 

 

где    W0  - оптимальная влажность, %.

 

5. Определить требуемую влажность  грунта, Wтр

 

 

 

где     W0  - оптимальная влажность грунта, %;

           Tтех  - период между процессами увлажнения и уплотнения грунта,

рекомендуется принимать равным 0,5 суток;

        а1, а2 - коэффициенты, зависящие, соответственно, от температуры наружного   

                     воздуха и скорости ветра. Принимать по графикам, рис. 3.1.2. 

 

 

%

 

    6. Для характерных поперечников  по их высоте выделяют зоны, возводимые из различных разновидностей  грунтов, и определяют требуемую  плотность

 

 

где   ρ - оптимальная плотность, г/см3;

Ky  - коэффициент уплотнения, нормируемый СНиП [15], табл. 23., Ky=0,98

 

 

   Результаты расчетов рекомендуется  свести в таблицу (табл. 2.)

 

Таблица  2. Потребное количество воды для доувлажнения сменного объема грунта

 

Месяцы	Среднемесячная  температура воздуха,	Скорость ветра, V м/сек	Коэффициенты		Wе, % 100	Wтр, % 100	Рв, Кг/м3	Тпр дней
			a1	a2
1	2	3	4	5	6	7	8	9
Апрель	6,9	3,5	0,015	0,042	0,332	0,227	-	2
Май	13,7	3,1	0,04	0,04	0,234	0,227	-	0,1
Июнь	16,6	3,3	0,055	0,041	0,203	0,227	30,3	-
Июль	18,3	2,9	0,06	0,039	0,196	0,227	39,4	-
Август	17,2	2,9	0,062	0,039	0,202	0,227	31,6	-
Сентябрь	12,9	3,0	0,035	0,04	0,239	0,227	-	0,2
Октябрь	7,5	3,0	0,015	0,04	0,276	0,227	-	1

 

Естественная влажность грунта в резерве Wе сезонно изменяется и может быть отличной от требуемой Wтр  по таблице 3.1.3. В летние жаркие месяцы в южных районах страны (южная часть III, IV и V дорожно-климатические зоны) грунт интенсивно просыхает (может быть Wе<Wтр). В этом случае требуется запроектировать дополнительное доувлажнение.

Если Wе<Wтр, что наблюдается в северных районах страны и в весенние и осенние месяцы в южных районах, то для эффективной разработки грунта и его уплотнения необходим некоторый период просыхания Тпр.

Среднее значение естественной относительной влажности грунтов в резерве (Wе/Wтр) следует определять (ориентировочно) по табл. 3.1.4.

Потребное количество воды Рв для доувлажнения объёма грунта, укладываемого в течение смены Vсм нужно рассчитать по формуле:

 

 

где   Wтр, Wе – соответственно требуемая (табл. 3.1.3.) и естественная (табл. 3.1.4.)                      

                         влажности грунта в долях единицы, т. е. W/100;

              ρтр – требуемая плотность грунта в зависимости от местоположения слоя по               высоте насыпи (табл. 3.1.3.), кг/см3.

         Например  для июня:

 

 

Расчет времени просыхания Тпр (суток) рассчитать по формуле:

 

 

где   а1 и а2 – коэффициенты, принимаемые по данным таблицы 3, соответственно, графа 4 и 5, или по данным рисунка 3.1.2.

           Например  для апреля:

 

 

 

 

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ  ПАРАМЕТРОВ СПЕЦИАЛИЗИРОВАНЫХ   ПОТОКОВ

 

3.1.Продолжительность строительства

 

    На основе директивных сроков строительства, определенных заданием, и анализа климатических условий следует установить сроки начала и окончания земляных работ, работ по строительству  водопропускных тру, продолжительность строительного сезона. Возведение земляного полотна на участках линейных земляных работ целесообразно выполнять в теплый период года, а из привозных грунтов – круглый год. Сосредоточенные работы по строительству водопропускных труб можно вести круглый год.

В дождливые дни весной и осенью, когда сумма осадков за день больше 5 мм, возможны вынужденные простои (весенняя и осенняя распутица), которые необходимо исключать из общей продолжительности строительного сезона.

Для связных грунтов даты начала Zн и конца Zк весенней и осенней распутицы (Zн; Zк) следует вычислять по формулам: