Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
практичне заняття №1
Визначення висоти насипу земляного полотна.
Висота насипу земляного полотна – це відстань від чорної відмітки землі до лінії, яка з’єднує брівку земляного полотна, що виміряна по осі дороги (табл. 1.1).
Таблиця 1.1. Найменше підвищення низу дорожнього одягу
Грунт земляного полотна |
Найменше підвищення низу дорожнього одягу в різних дорожньо-кліматичних зонах, м |
||
|
II |
III |
IV |
|
|
Над розрахунковим рівнем ґрунтових вод або тривало стоячих вод Піски: крупні середні та мілкі пилуваті, супіски тяжкі Супіски пилуваті, тяжкі пилуваті; суглинки легкі, легкі пилуваті та тяжкі пилуваті Суглинки тяжкі, глини пилуваті, глини пісчані та жирні |
Не нормується 0,7 0,6 0,5 1,2 0,8 0,8 1,9 1,7 1,4 1,9 1,4 1,1 |
||
|
Над поверхнею землі на ділянках з незабезпеченим відводом поверхневих вод Піски: крупні середні та мілкі, супіски легкі пилуваті, супіски тяжкі Суглинки тяжкі, глини пилуваті, глини пісчаністі та жирні Супіски пилуваті і тяжкі пилуваті; суглинки легкі, легкі пилуваті та тяжкі пилуваті |
Не нормується 0,5 0,4 0,3 0,6 0,5 0,4 0,7 0,6 0,4 0,8 0,6 0,5 |
а) насип на болоті
м, (1.1)
де p – розрахункове питоме навантаження автомобіля, Па;
Т0 – потужність торф’яного шару, м;
Е – приведений модуль деформації торф’яного шару, Па;
б) підвищення низу дорожнього одягу над горизонтом ґрунтових вод для районів сезонного промерзання (рис. 1.1)
рисунок 1.1- Схема підвищення земляного полотна на рівнем ґрунтових вод:
vпр – швидкість промерзання в залежності від Ωзад
vприт – швидкість надходження в залежності від lзап
Н = z+lзап м, (1.2)
lзап – запасна висота, м:
lзап = ; (1.3)
k – коефіцієнт фільтрації;
S - всмоктуюча сила;
Ωзад – припустиме надходження вологи;
α0 – кліматичний коефіцієнт;
в) підвищення низу дорожнього одягу над горизонтом ґрунтових вод для районів сезонного промерзання (рис. 1.2)
Рисунок 1.2.- Схема підвищення низу дорожнього одягу
для районів без промерзання.
де аж’ – коефіцієнт вологопровідності при міграції двофазної вологи;
m – коефіцієнт, який характеризує інтенсивність збільшення вологи у часі;
zа – величина активної зони;
Wр – розрахункова вологість;
W1 – вологість на верхньому кордоні шару;
W0 – вологість ґрунту в шарі, який розташований безпосередньо під дзеркалом ґрунтових вод;
Тр – розрахункова довготривалість стояння максимального горизонту ґрунтових вод.
Об’єм насипу при попікетному розрахунку (рисунок 2.1):
Рисунок 2.1.- Схема для визначення об’єму земляного полотна в насипу
а) при відсутності поперекового ухилу місцевості і Н2 - Н1 < 1м
Vн = (а+ ВНср +m Нср2 )Lн м3 ; (2.1)
б) при відсутності поперекового ухилу місцевості і Н2 - Н1 > 1м
Vн = (2.2)
в) при наявності поперекового ухилу місцевості і Н2 –Н1 > 1 м
Vн = м3 , (2.3)
де α – площа поперечного перетину водозливної призми, м2 :
при трикутній формі ;
при трапецеїдальній формі αт = ;
при параболічній формі αп = ;
і – поперечний ухил водозливної призми;
b1 – ширина призми зверху, м;
f – висота водозливної призми, м;
В – ширина земляного полотна, м;
Нср – середня робоча відмітка на пікеті, м:
Нср = ;
m, n1 - коефіцієнти укосів насипу і місцевості (при n1 можна приймати );
Lн – довжина ділянки насипу між відмітками Н1 і Н2 .
Об’єм виїмки при попікетному підрахунку (рисунок 2.2)
Рисунок 2.2 - Схема для визначення об’єму земляного полотна у виїмці
а) при відсутності поперечного ухилу місцевості і без урахування поправки
Vв = [2ωк – α + (В + 2b)Нср + mНср2]Lв м3 ; (2.4)
б) при наявності поперечного ухилу і з урахуванням поправки
Vв = м3, (2.5)
ωк = bкhк +;
bк – ширина дна канави, м;
hк – глибина канави, м;
b – ширина кювету на рівні брівки, м:
b = bк +hк (m+n1).
Варіанти
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
Категорія дороги |
I |
II |
III |
IV |
V |
|
Довжина ділянки насипу (м) |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
|
Довжина ділянки виїмки (м) |
90 |
80 |
70 |
60 |
50 |
Практичне заняття № 3.
ВИЗНАЧЕННЯ ОБ’ЄМІВ ЗЕМЛЯНИХ РОБІТ.
Об’єм насипу при помасовому методі підрахунку
vн = м3, (3.1)
де Нmax – максимальна робоча відмітка масиву, що розглядається, м.
Об’єм виїмки при помасовому методі підрахунку
vв = м3. (3.2)
Об’єм земляних робіт можна також визначати по номограмі (рисунок 3.1)
Рисунок 3.1.- Номограма для визначення об’ємів земляних робіт.
Практичне заняття № 4.
ВИЗНАЧЕННЯ ПОПЕРЕЧНОЇ РІВНОВАГИ ГРУНТОВИХ МАС ТА НАДБАВКИ НА ОСІДАННЯ НАСИПУ.
Поперечна рівновага ґрунтових мас
а) глибина трапецеїдальної канави
h = м; (4.1)
б) ширина канави унизу
bк = м; (4.2)
в) ширина резерву з односкатним дном:
b1 = м; b2 = м; (4.3), (4.31)
г) глибина резерву з двоскатним дном :
h1 = h2 =h0 – 0,005b2 м; h3 = h0 =+0,005b2 м; (4.4), (4.41)
д) глибина резерву з односкатним дном:
h1 = h0 – 0,01b2 м; h2 = h0 =+0,01b2 м; (4.5), (4.51)
де F – площа поперечного перетину насипу, середня для ділянки шляху, яка розподіляється, м2;
h0 – середня глибина резерву, м;
h3 – глибина резерву посередині при двохскатному дні, м.
Надбавка на осідання насипу
∆Н = Н м, (4.6)
де Н – висота насипу, м;
δф – середня фактична щільність ґрунту;
δтр – щільність ґрунту, яка вимагається в насипу, Н/м3.
Практичне заняття № 5.
ВИЗНАЧЕННЯ ШВИДКОСТІ ПОТОКУ НЕМЕРЗЛОЇ ВОДИ В ГРУНТАХ.
Швидкість потоку немерзлої води в ґрунтах (рисунок 5.1)
V = k1 , (5.1)
де k1, k2 –коефіцієнти вологопровідності;
(W0 –W1) – кількість немерзлої води;
x – шлях фільтрації немерзлої води;
x = z – z1 = () ;
α0, α1 – кліматичні параметри.
Рисунок 5.1. – Шлях промерзання ґрунту.
Швидкість потоку намерзлої води для I, II і III типів місцевості за умовами зволоження:
VI = ; (5.2)
VII = kк ; (5.3)
VIII = kк , (5.4)
де Т – час промерзання ґрунту;
kк – коефіцієнт капілярної вологопровідності ґрунту;
Wос – осіння вологість;
Wк – капілярна вологомісткість ґрунту.
Практичне заняття № 6.
ВИЗНАЧЕННЯ ПРИТОКУ ВОЛОГИ В ГРУНТ ПРИ ПРОМЕРЗАННІ ДЛЯ I, II ТА III ТИПІВ МІСЦЕВОСТІ.
Приток вологи в грунт при промерзанні для I, II і III типів місцевості (рисунок 6.1):
Рисунок 6.1. – Схеми до визначення кількості вологи, яка поступає в зону промерзання:
а – зміна в часі потужності зони здимання ґрунту;
б – середній шлях переміщення немерзлої вологи;
в – шлях переміщення
Q1 =; (6.1)
QII =; (6.2)
QIII =
= . (6.3)
Практичне заняття № 7.
Дослідження процесів вологонакопичення в дорожній конструкції.
Осіннє та зимове вологонакопичення:
Wосср = W0 +; (7.1)
Wзимср = Wh +; (7.2)
де W0 – початкова вологість (оптимальна);
Wп.в – вологість, що відповідає повній вологомісткісті;
Wh – вологість (по рідкій фазі) ґрунту в зоні льодовиділення;
С – стала величина;
С = ; A = ; (7.3)
α – характеристика швидкості промерзання дорожньої конструкції;
τвл – період вологонакопичення;
Н – відстань від брівки земляного полотна до УГВ;
Fон – критерій волого накопичення;
Fон = ; (7.4)
k1 – коефіцієнт вологопровідності ґрунту.
Питоме вологонакопичення для I, II i III типів місцевості:
Ω1 = ; (7.5)
ΩII = ; (7.6)
ΩIII = , (7.7)
де k1(W0 – W1) – потенціал швидкості потоку води в зоні пучення, см2/добу;
Т- розрахункова довготривалість зими, діб;
α 0 , α1 – кліматичні параметри, см2/добу;
kк – коефіцієнт капілярної вологопровідності ґрунту, см2/добу;
Zпр – глибина промерзання, см.
Практичне заняття № 8.
ВИЗНАЧЕННЯ ЗДИМАННЯ ГРУНТІВ ДЛЯ I, II ТА III ТИПІВ МІСЦЕВОСТІ.
Здимання ґрунтів для I, II та III типів місцевості:
lI здим = 1,1Q1= 1,54k1 ; (8,1)
lII здим = 1,1Q2 = 1,26(Woc-W0); (8,2)
lIII здим = ; (8.3)
(при Н < Zпр),
де W0 – молекулярна вологоємкість;
W1 = 3Wr – кількість води, нездатної до переміщення;
(W0 – W1) – кількість зв’язної води здібної переміщуватися;
Wк – капілярна вологоємкість;
(Wк–W0) – кількість капілярної води, здібної переміщуватися.
Практичне заняття № 9.
Визначення величини ДОПУСТИМОГО ЗДИМАННЯ ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ НЕЖОРСТКОГО ТИПУ.дОПУСТИМЕ
Граничне здимання дорожнього одягу (рисунок 9.1)
Рисунок 9.1. – Розрахункова схема до визначення допустимого нерівномірного здимання.
а) нежорсткого типу: по формулі С. В. Белькосвького
lн = , (9.1)
де L – відстань між крайніми точками покриття, для яких радіус кривизни сталий.
εпр – граничне відносне здовження в розтягненій зоні покриття, при якому не з’являються тріщини;
Z – глибина промерзання;
По формулі А.Я. Тулаєва
lн = , (9.2)
де h – товщина дорожнього одягу;
m – коефіцієнт запасу на неравномірність морозного здимання;
по формулі А.І. Шеслера
εпр = 0,001, (9.3)
де η – коефіцієнт нерівномірності здимання: η = 0,25
до 0,58;
е - коефіцієнт розмірності 1мм м;
lд – граничне загальне здимання;
по формулам В. М. Сиденко (рисунок 9.2)
рисунок 9.2. – Схема В.М. Сиденко до розрахунку граничного морозного здимання дорожнього одягу.
lн = ; lд = , (9.4)
де α – розміри сторін місць, що деформуються;
Практичне заняття № 10.
ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНОГО ЗДИМАННЯ АСФАЛЬТОБЕТОННОГО ПОКРИТТЯ.
Таблиця 10.1
|
Товщина одягу, см |
Середньомісячна температура повітря, С0 |
||
|
- 15 |
- 20 |
- 25 |
|
|
50 |
60 |
35 |
15 |
Продовження таблиці 10.1
|
60 |
55 |
30 |
12 |
|
70 |
50 |
25 |
10 |
|
80 |
45 |
20 |
10 |
|
Тип покриття |
Граничне здимання lд , см |
Тип покриття |
Граничне здимання lд , см |
|
Асфальтобетонне |
4 |
Перехідне |
10 |
а) нерівномірне морозне здимання асфальтобетонних покриттів: по формулі В.М. Сіденко
lнер = , (10.1)
де 0,0073+0,00031=εпр – залежність, одержана С.В. бельковським;
- негативна температура асфальтобетонного покриття, 0С.
По формулі Ф.І. шеслера (рисунок 10.1)
lд = , (10.2)
де b – мала піввісь еліпсу здимання;
Рисунок 10.1 – Номограма Ф.І. Шеслера для визначення граничного здимання асфальтобетонних покриттів.
Практичне заняття № 11.
ВИЗНАЧЕННЯ ГРАНИЧНОГО ЗДИМАННЯ ДОРОЖНЬОГО ОДЯГУ ЖОРСТКОГО ТИПУ
а) жорсткого типу (рисунок 11.1)
Рисунок 11.1. – Розрахункова схема для визначення граничного нерівномірного здимання lн дорожніх одягів жорсткого типу:
і – навантаження по параболі; Р1 – сила морозного здимання.
lн = 1,1 , (11.1)
де р – рівномірне навантаження на основу від ваги плити:
р = ;
Р – вага плити;
r – радіус взгорбленої частини плити під дією сили (рисунок 11.1);
Е – модуль пружності бетону;
hп – товщина бетонної плити;
- кут нахилу циліндричних перерізів після прогину плити з її віссю симетрії.
|
Тип покриття |
Граничне здимання lд , см |
Тип покриття |
Граничне здимання lд , см |
|
Цементобетонне |
2 |
Вдосконалене полегшене |
6 |
Практичне заняття № 12.
ВИЗНАЧЕННЯ ТОВЩИНИ ДОРОЖНЬГО ОДЯГУ ПО ГРАНИЧНОМУ ЗДИМАННЮ.
Товщина дорожнього одягу по граничному здиманню (по Н.А. Пузакову і М.Б. Корсунському) (рисунок 12.1, 12.2)
hод = Zmax - , (12.1)
де Zmax – максимальна глибина промерзання, см;
lд – граничне загальне здимання, см;
kп – коефіцієнт здимання ґрунту,
Рисунок 12.1. – Графік для визначення товщини дорожнього одягу, яка забезпечує морозостійкість конструкції на ділянках з глибоким заляганням ґрунтових вод (I i II типів місцевості):
а) для вдосконалення полегшених покриттів, α = 50 см2 /добу; б) для асфальтобетонних покриттів, α = 75 см2 /добу
Рисунок 12.1. – Номограма для визначення товщини дорожнього одягу по умовам морозостійкості
Практичне заняття № 13.
ВИЗНАЧЕННЯ ТОВЩИНИ ПРОТИЗДИМАЛЬНИХ ШАРІВ БАГАТОШАРОВИХ ДОРОЖНІХ КОНСТРУКЦІЙ.
Товщина протиздимальних шарів багатошарових дорожніх конструкцій :
По формулам В.М. Сіденко :
Для умов недостатнього зволоження (I тип місцевості)
hп = ; (13.1)
для умов надмірного зволоження ( II i III типи місцевості)
hп = λ {}; (13.2)
де λ – коефіцієнт теплопровідності протиздимального шару;
R – загальний тепловий опір дорожньої конструкції, яка визначається при умові однотипності роду ґрунту полотна і відкритого поля, по наступній формулі:
R = ; (13.3)
hc – товщина природного снігового покриву в умовах відкритого поля;
λс – коефіцієнт теплопровідності снігу;
h – глибина промерзання ґрунту в умовах відкритого поля;
λм’ , λт’ – коефіцієнти теплопровідності мерзлого і талого ґрунту в умовах відкритого ґрунту;
Н’ – глибина, для якої прийнята температура ґрунту;
tг – температура ґрунту на глибині Н’ , 0С;
tв – температура повітря, 0С;
tл – температура кригоутворення в ґрунтах, 0С;
Rп – опір теплопереходу покриття одягу;
R0 – тепловий опір дорожнього одягу без морозозахисного шару;
R0 = ; (13.4)
h1, h2 , h3 - товщина шарів одягу, м;
λ1, λ2, λ3 – коефіцієнти теплопровідності;
hд – граничні, обчислені по lд глибині промерзання полотна під протиздимальним шаром;
ρ – захована теплота кригоутворення: ρ = 80;
W – вологість ґрунту;
δ – щільність ґрунту;
Т – час промерзання;
По формулам А.Я. Тулєєва і В.А. Борщевського (I тип місцевості)
hп = 1,11(Н-1,25h2)-(при Z<H); (13.5)
hп = 1,11(Н-1,25h2)-(при Z H), (13,5')
де Н – глибина, на якій тиск від особистої ваги урівноважується з внутрішнім тиском в поровій воді ґрунту (рисунок 13.1)
Н = ; (13.6)
Рmax – максимальний внутрішній тиск у воді при її замерзанні:
Рmax = Σ; (13.7)
n – пористість ґрунту;
δ – питома вага зволоженого ґрунту при даній його щільності;
h2 – сумарна товщина конструктивних шарів, розміщених над протиздимальним шаром;
β – параметр кривої здимання:
β = ; (15.8)
Е – модуль здимання.
Рисунок 13.1 – Схема змінювання тиску по глибині ґрунтової товщини.
Практичне заняття № 14.
Визначення глибини промерзання.
Визначення глибини промерзання: по формулі В.М. сіденка
Z = м, (14.1)
де λ – коефіцієнт теплопровідності мерзлого ґрунту, Вт/м · град;
Т – довготривалість промерзання, с;
ρ – захована теплота кригоутворення, Дж/кг;
W – вологість ґрунту;
δ – щільність ґрунту, кг/м3 ;
tв, tг, tл – температури повітря, ґрунту і кригоутворення;
Rт.п – тепловий опір ґрунту поля, м2· град/Вт;
Rод – тепловий опір дорожнього одягу, м2· град/Вт:
Rод = ; (14.2)
h 1, h2, h3 – товщини шарів, м;
λ1, λ2, λ3 – коефіцієнти теплопровідності, Вт/м· град;
R – загальний тепловий опір:
R = ; (14.3)
H΄- глибина, на якій приймається температура tг, м;
λ т.п – коефіцієнт теплопровідності ґрунту поля, Вт/м· град;
hс – товщина снігового покриву в полі з коефіцієнтом теплопровідності λс, м;
по формулі Н.А. Пузакова
Z = м,
де α0 – кліматичний параметр, що характеризує хід промерзання (рис. 14.1), м2/с;
по формулі І. А. Золотаря
рисунок 14.1 – карта ізоліній кліматичного параметру α0
Zi = , (14.5)
де Qi – витрата тепла на утворення (плавлення) криги в одиниці об’єму матеріалу;
сі - теплоємність ґрунту;
α, в – кліматичні коефіцієнти:
α = - ; в = ; (14.6)
min – мінімальна середньомісячна температура повітря за зимовий період;
τпр – довготривалість періоду промерзання;
λі – коефіцієнт теплопровідності ґрунту;
по формулі А.Я. Тулаєва
Z = L, (14.7)
де L – стала довжини;
τ0max – амплітуда річних коливань температури повітря;
τт – температура ґрунту на глибині Z;
А – сума співвідношення товщин конструктивних шарів дорожнього одягу до відповідних значень сталої довжини для кожного конструктивного шару.
Практичне заняття № 15.
ВИЗНАЧЕННЯ ХАРАКТЕРИСТИК ПРОЦЕСІВ ВОЛОГО-ПЕРЕМІЩЕННЯ В ДОРОЖНІЙ КОНСТРУКЦІЇ.
Швидкість промерзання
v = м/c. (15.1)
Розмерзання багатошарових дорожніх конструкцій зверху і знизу
Zсв = м. (15.2)
Zсн = м. (15.3)
Випаровування з ґрунтової поверхні
Е = - ρko.т ; (15.4)
де ρ – щільність повітря;
ko.т – коефіцієнт турбулентного обміну;
– вертикальний градієнт питомої вологості у приземному шарі атмосфери.
Розрахунковий рівень ґрунтових вод (формула Вільда)
Нр = Нскв.р , (15.5)
де Нзал – глибина залягання ґрунтових вод від поверхні землі по трасі;
Нскв.зал - глибина залягання ґрунтових вод від поверхні землі в той же день у свердловині;
Нскв.р – розрахунковий рівень ґрунтових вод у свердловині.
Розрахункова (допустима) відносна вологість ґрунту на глибині z (рис. 15.1)
Wp(z) = ; (15.6)
де α – коефіцієнт, який залежить від від роду грунту, його щільності та умов складання;
Еz – модуль деформації ґрунту полотна на глибині, Па.
Рисунок 15.1 – розрахункові схеми регулювання водно-теплового режиму земляного полотна в залежності від джерела зволоження:
α – зволоження атмосферними опадами; б – зволоження атмосферними опадами і капілярною вологою від ґрунтових вод; в-г- зволоження від ґрунтових вод; I –водопроникні покриття; II – водонепроникні покриття.