Курсовая работа - Составление и расчет конструкции дорожной одежды (2 варианта)

Содержание

Задание

Введение

1. Краткая характеристика района

1.1Рельеф

1.2 Климат

1.3 Гидрологические условия

1.4 Физико-геологические условия

2. Конструирование слоев дорожной одежды

2.1 Расчет по допустимому упругому прогибу дорожной одежды

( Вариант № 1)

2.2 Расчет по допустимому упругому прогибу дорожной одежды

( Вариант № 2)

3. Сравнение вариантов конструкции дорожной одежды

4. Проверочные расчеты конструкции дорожной одежды

4.1 Расчет сопротивления сдвигу в подстилающем грунте

4.2 Расчет сопротивления сдвигу в песчаном слое основания

4.3 Расчет сопротивления растяжению при изгибе

асфальтобетонного покрытия

5.Расчет дорожной одежды на морозостойкость

6. Расход дорожно-строительных материалов на устройство дорожной одежды

Вывод

Список используемой литературы

Введение

Возрастающая автомобилизация народного хозяйства страны предопределяет дальнейшее развитие и совершенствование сети автомобильных дорог. Современная автомобильная дорого представляет собой сложное инженерное сооружение.

Дороги строят в самых разнообразных природных условиях страны и резкое различие климатических, почвенно-грунтовых и гидрологических особенностей различных районов не допускает применения трафаретных решений при проектировании элементов дороги в плане, продольном и поперечном профилях.

Одним из дорогостоящих элементов дороги является дорожная одежда. Затраты на ее устройство достигают 60% общей стоимости строительства. Подвергаясь непосредственному воздействию транспортных нагрузок, и природных факторов дорожные одежды работают в более тяжелых условиях, чем другие дорожные сооружения. Поэтому к назначению конструкции дорожной одежды следует подходить внимательно, сочетая стремление к обеспечению:

- прочности конструкции

- снижению стоимости строительства

- уменьшению количества применяемых материалов

- уменьшению сроков строительства и ввода в эксплуатацию дорожной одежды

- возможность использования современных технологий строительства.

Краткая характеристика района

Вологодская область образована 23 сентября 1937 года и расположена в северной части Европейской России. Областным центром является г. Вологда. Общая площадь области – 145 700 кв. км., что составляет около 1% территории Российской Федерации. Преобладающий тип местности – равнинный. С Севера на Юг область протянулась на 250385 км, а с Запада на Восток на 650 км. Просторы Вологодской области представляют волнистую, холмистую, местами плоскую равнину, зрезанную реками и окрытую озерами. Наибольшая высота (304 метра над уровнем моря) находится на Вепсовской возвышенности. Леса занимают 65 % территории области, 12% болота, 10% сельскохозяйственные угодья. В области 4240 озер площадью более 1 га (наиболее крупные Онежское, Белое, Кубенское) и 1300 рек протяженностью более 10 км. Из 13 крупных рек, общей протяженностью около 3000 км, наибольшее значение имеют Сухона, Шексна, Молога, Вологда, Кубена, Суда, Малая Сев. Двина, Юг. По рекам Сухоне и Сев. Двине есть прямой выход в Белое море, а через систему Волго-Балтийского водного пути - в Балтику и Каспий.

1.1 Рельеф.

Вологодская область расположена на северо-востоке Восточно-Европейской равнины, рельеф здесь холмистый — чередуются низменности (Прионежская, МологоШекснинская), гряды (Андогская, Белозерская, Кирилловская) и возвышенности (Андомская, Вепсовская, Вологодская, Галичская, Верхневажская). Высота области над уровнем моря 150—200 метров. Поверхность — низменная равнина с множеством озёр, болот, рек и многочисленными невысокими грядами и возвышенностями. На территории области водораздел Евразии между бассейнами Северного Ледовитого, Атлантического океанов и бассейном внутреннего стока (Каспийское море). На юго-востоке области — Северные Увалы.

1.3 Гидрологические условия

Гидрогеологические условия на рассматриваемой территории носят довольно сложный характер.

Изысканиями установлено наличие водоносных горизонтов в толщах четвертичных и пермских отложений.

Подземные воды пермского горизонта залегают на значительной глубине и характеризуются высокой минерализацией. Практического значения для целей водоснабжения они не имеют.

Подземные воды четвертичной толщи развиты повсеместно и представлены «верховодкой» и моренным водоносным горизонтом. Питание их осуществляется за счет инфильтрации в грунты атмосферных осадков, максимальное количество которых приходится на весну и осень, а разгрузка – в местную эрозионную сеть и реку Шексну.

«Верховодка» приурочена к аллювиальным и озерно-болотным отложениям: пескам, супесям, торфам. Залегает она практически с поверхности.

Грунтовые воды моренного горизонта приурочены к линзам и прослоям песков, довольно часто встречающихся в моренных суглинках. Изолированный характер залегания линз и прослоев обводненных песков определил и динамику подземных вод. Обводненные пески встречаются на различных глубинах, практически по всему горизонту моренных суглинков. Часто грунтовые воды, встреченные на небольших глубинах 2-5 м, обладают свободной поверхностью, вскрытые на больших глубинах, могут обладать местным напором 110м. Питание подземных вод атмосферное – за счет инфильтрации осадков, годовые колебания уровней подземных вод зависят от количества выпадающих осадков. Амплитуда колебания их уровня составляет от 1,4 до 2,7 м.

Общий уклон грунтовых вод следует уклону естественного рельефа.

По химическому составу грунтовые воды в основном относятся к гидрокарбонатнокальциевому типу с минерализацией 0,20,8 г/л.

Ориентировочные коэффициенты фильтрации грунтов составляют:

песков мелкозернистых и разнозернистых 3,05,0 м/сут.;

супесей – 1,0 м/сут.;

суглинков – 0,2 м/сут.

1.4 Физико-геологические условия

Из физико-геологических процессов и явлений в районе города отмечаются эрозионные процессы, связанные с деятельностью дождевых и талых вод, обусловившие образование оврагов и мелких промоин на склонах моренного плато и речных террас. Часть оврагов являются долинами ручьев. Для них характерна малая крутизна склонов и задернованность. Признаки оползания встречаются редко.

Наиболее интенсивная эрозионная деятельность в виде размыва берегов наблюдается в долине р.Серовки вблизи устья и по склонам правобережного ее оврага.

Кроме того, из современных физико-геологических процессов следует отметить торфообразование, которое в пределах города имеет небольшое развитие. Образованию торфяников способствует большое количество атмосферных осадков, небольшая величина испарения, плоский рельеф, слабая водопроницаемость грунтов и высокое стояние уровня грунтовых вод.

Грунты, слагающие территорию города, подвержены пучению при промерзании и просадкам при оттаивании. По степени морозной пучинистости суглинки и супеси относятся к сильнопучинистым грунтам, пески пылеватые – к среднепучинистым. Фундаменты зданий, подземные устройства и дорожные покрытия, расположенные в зоне сезонного промерзания грунтов, систематически испытывают воздействие сил пучения при отрицательных температурах. Особенно сильному воздействию подвержены легкие сооружения, имеющие мелкое заглубление фундаментов.

При вскрытии котлованами водонасыщенных песчаных линз возможны суффозионные явления – вынос песков из стенок котлована и их оплывание.

Проверочные расчеты конструкции дорожной одежды

В связи со сложностью процессов, протекающих в деформируемой дорожной одежде, при расчете за основной показатель ее прочности принимают комплексную характеристику — допускаемый упругий прогиб. Конструкцию дорожной одежды, удовлетворяющую этому требованию, проверяют также по следующим критериям:

- устойчивости несвязных слоев против возникновения сдвигов;

- допустимой величине растягивающих напряжений в слоях связных материалов;

- допустимой величине зимнего вспучивания;

- обеспечению отвода воды из пористых слоев.

Вывод

В данной работе было рассмотрено 2 типа конструкций дорожной одежды. Путем последовательного расчета и сравнений вариантов был выбран оптимальный тип дорожной одежды.

Выбранный тип дорожной одежды обеспечивает:

- прочность конструкции;

- меньшею стоимость строительства;

- меньшею потребность количества использованного материала;

- большею скорость строительства и ввод ее в эксплуатацию.

Чертеж ДО.dwg