Курсовая работа: Дорожнє ґрунтознавство та механіка ґрунтів
3.13 Визначаємо нормальні 
та дотичні 
напруження
у всіх точках на кривій сповзання за формулами:
(3.6; 3.7)
Таблиця 3.3– Розрахунок нормальних та дотичних напружень
| Номер відсіку |
|
|
| 1 | 35,40 | 53,72 |
| 2 | 85,71 | 87,90 |
| 3 | 122,84 | 92,00 |
| 4 | 133,03 | 71,48 |
| 5 | 139,26 | 52,78 |
| 6 | 129,24 | 30,96 |
| 7 | 116,99 | 16,05 |
| 8 | 98,92 | -7,22 |
| 9 | 72,71 | -9,63 |
| 10 | 45,02 | -11,50 |
| 11 | 10,58 | -4,01 |
3.14 Креслимо остаточну схему розрахунку стійкості насипу, яка показана на рисунку 1.1
3.15 Виконується розрахунок коефіцієнта стійкості за формулою:
(3.8)
де: 
– розглядаємо як
суму, яка складається по шарам
довжина кривої сповзання по кресленні
сумарна величина дотичних сил з урахуванням знаків "+" та
"-"
3.16Визначаємо допустимий коефіцієнт стійкості з умови:
де: 
– коефіцієнт, який
ураховує надійність даних про характеристиці грунтів, які залежать від
кількості випробуваних зразків, приймається в межах 1,0-1,1
коефіцієнт, який враховує категорію дороги
коефіцієнт, який враховує ступінь шкоди для народного господарства в раз
аварії спорудження
коефіцієнт, який враховує відповідність розрахункової схеми природнім
нженерно-геологічним умовам.
коефіцієнт, який враховує вид ґрунту та його роботу в спорудженні
Таблиця 3.4 – Розрахункові параметри третього розділу
|
Шари ґрунтів насипу для кривої сповзання h, м |
Радіус кривої сповзання R, м | Потрібна щільність з урахуванням вологості для кожного шару ґрунту потр. W, т/м3 | Ni для кожного шару, тс/м2 | Ті для всієї кривої сповзання, тс/м | tgni для кожного шару | Спі для кожного шару | L довжина кривої сповзання, м | Коефіцієнт стійкості Кст. | Коефіцієнт стійкості допустимий Кдоп. |
| 1,73 | 1,95 | 26,472 | 0,445 | 3,1 | |||||
| 0,8 | 2,1 | 13,754 | 0,839 | 0,3 | |||||
| 14,8 | 1,95 | 539,977 | 0,445 | 3,1 | |||||
| 4,2 | 2,02 | 264,308 | 0,455 | 3,4 | |||||
| 3 | 2,02 | 140,794 | 0,441 | 2,98 | |||||
| >3 | 2,00 | 5,476 | 0,431 | 2,68 |
Висновок: Розрахункові параметри третього розділу зведені в таблиці 3.4, при яких забезпечується стійкість насипу земляного полотна, так як коефіцієнт стійкості вище допустимого коефіцієнта стійкості.
4. Розрахунок осідання природної ґрунтової основи під високим насипом
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)
де
– 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 шар
рунту основи
4.1 Вихідні дані
| Висота еквівалентного шару насипу: | h0=1,73м |
| Границя текучості ґрунту тіла насипу: | WT=33,3% |
| Число пластичності ґрунту тіла насипу: | Jp=12% |
| Відносна вологість ґрунту тіла насипу: | Wвідн=0,72 |
| Висота першого шару основи: | h=3м |
| Границя текучості першого шару основи: | WT=33,3% |
| Число пластичності першого шару основи: | Jp=12% |
| Щільність частинок ґрунту першого шару основи: | s=2,73г/см3 |
| Висота другого шару основи: | h>3м |
| Границя текучості другого шару основи: | WT=35,4% |
| Число пластичності другого шару основи: | Jp=13% |
| Щільність частинок ґрунту другого шару основи: | s=2,73г/см3 |
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
рунтів 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 глибин -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 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 довжини у зв’язку з осіданням основи:
(4.21)
Таблиця 4.1 – Розрахункові параметри четвертого розділу
| Тип грунтів основи по пластам | Номер шару |
Товщинашарів м |
Глибина границь шарівм |
Відносна глибина |
Коефіцієнт | Напруження від власної ваги шару грунту основи | Напруження від додаткового навантаження насипу | тсм |
Осідання шару м |
||
| zg, тс/м2 | срzg, тс/м2 | zp, тс/м2 | срzp, тс/м2 | ||||||||
| Суглинок | 1 | 3 | 3 | 0,0625 | 0,9964 | 6,06 | 3,03 | 39,32 | 40,41 | 1,212 | 0,047 |
| Суглинок | 2 | 3 | 6 | 0,1250 | 0,9928 | 12 | 9,03 | 22,22 | 36,97 | 2,4 | 0,047 |
| Суглинок | 3 | 3 | 9 | 0,1875 | 0,9892 | 18 | 15 | 27, 19 | 30,21 | 3,6 | 0,039 |
| Суглинок | 4 | 3 | 12 | 0,2500 | 0,9856 | 24 | 21 | 21,18 | 24, 19 | 4,8 | 0,031 |
| Суглинок | 5 | 3 | 15 | 0,3125 | 0,9820 | 30 | 27 | 15,21 | 18, 20 | 6,0 | 0,024 |
| Суглинок | 6 | 3 | 18 | 0,3750 | 0,9784 | 36 | 33 | 9,29 | 12,25 | 7,2 | 0,016 |
| Суглинок | 7 | 3 | 21 | 0,4375 | 0,9680 | 42 | 39 | 3,38 | 6,54 | 8,4 | 0,008 |
| Суглинок | 8 | 3 | 24 | 0,5000 | 0,9530 | 48 | 45 | -2,39 | 0,70 | 9,6 | 0 |
| Суглинок | 9 | 3 | 27 | 0,5625 | 0,9380 | 54 | 51 | 0 | 0 | 10,8 | 0 |
| Суглинок | 10 | 3 | 30 | 0,6250 | 0,9230 | 60 | 57 | 0 | 0 | 12,0 | 0 |
| Суглинок | 11 | 3 | 33 | 0,6875 | 0,9080 | 66 | 63 | 0 | 0 | 13,2 | 0 |
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. Механыка 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.
