Материал: 2284
Министерство науки и высшего образования Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Сибирский государственный автомобильно-дорожный университет (СибАДИ)»
СибАДИГ.И. Гречнева
В.С. Акимова
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
НА СЛ БЫХ ГРУНТАХ
Уче но-методическое пособие
Омск • 2018
УДК 625.731:625.711.83 |
____________________________ |
ББК 39.311-043 |
Согласно 436-ФЗ от 29.12.2010 «О защите детей от информа- |
|
ции, причиняющей вред их здоровью и развитию» данная про- |
Г81 |
дукция маркеровке не подлежит. _________________________ |
|
Рецензенты:
СибАДИканд. техн. наук, доц. В.Г. Степанец (СибАДИ); генеральный д ректор, канд. техн. наук О.Г. Бабак (Омский СоюзДорНИИ)
Работа утверждена редакционно-издательским советом СибАДИ в качестве учебно-метод ческого пособия.
Гречнева, Гал на Илларионовна.
Г81 Проект рован е земляного полотна автомобильных дорог на слабых
грунтах [Электронный ресурс] : учебно-методическое пособие / Г.И.
Гречнева, В.С. Ак мова. – Омск : Сиб ДИ, 2018. – URL: http://bek.sibadi.org/ cgi-bin/irbis64r plus/cgiirbis 64 ft.exe. - Режим доступа: для авторизованных пользователей.
Состоит из двух разделов: первый содержит теоретическую основу вопроса, приведены контрольные вопросы; второй – методику расчета земляного полотна с торфом в нижней части насыпи и примерами расчетов для выполнения лабораторных работ. Студентам предлагается произвести вышеупомянутый расчет с помощью программного продукта Microsoft Office Excel, выполненный авторами пособия.
Имеет интерактивное оглавление в виде закладок.
Разработано для обучающихся всех форм обучения направления «Строительство» (бакалавриат магистратура) профилей и магистерских программ до-
рожной отрасли и специальности «Строительство уникальных зданий и соору-
жений» дорожной специализации при проектировании земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах.
Подготовлено на кафедре «Проектирование дорог».
Мультимедийное издание (3,2 МБ)
Системные требования: Intel. 3,4 GHz; 150 Мб; Windows XP/Vista/7; DVD-ROM;
1 Гб свободного места на диске; программа для чтения pdf-файлов: Adobe Acrobat Reader; Foxit Reader, Google Chrome ;
Windows Media Player, колонки
Редактор Н.В. Павлова
Техническая подготовка Н.В. Кенжалинова Издание первое. Дата подписания к использованию 28.12.2018
Издательско-полиграфический комплекс СибАДИ. 644080, г. Омск, пр. Мира, 5 РИО ИПК СибАДИ. 644080. г. Омск, ул. 2-я Поселковая, 1
©ФГБОУ ВО «СибАДИ», 2018
Ссылки на документы кликабельны
ВВЕДЕНИЕ
Настоящее учебно-методическое пособие разработано на основе «Пособия по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах» (к СНиП 2.05.02–85*) и Инструкции по проектированию и строительству автомобильных дорог нефтяных и газовых про-
мыслов Западной Сибири. (ВСН 26–90).
СибАДИментах дорожной отрасли.
В пособии рассмотрены вопросы инженерно-геологических изы-
сканий проект рован я земляного полотна автомобильных дорог на
участках распространения слабых грунтов. Приведены схемы и расчетный аппарат, необход мые для оценки устойчивости и осадки слабых основан й насыпей, а также для проектирования отдельных конструк- тивно-технолог ческ х мероприятий. Изложены уточненные методики
полевых |
лабораторных испытаний различных разновидностей слабых |
грунтов. |
Представленный в пособии материал основан на полученных |
в последн е годы результатах научно-исследовательских работ в этой |
|
области, а также с учетом изменений в нормативно-технических доку- |
|
Полученные знания студенты закрепляют на практических и лабораторных работах, осваивая методику расчета земляного полотна с торфом в нижней части насыпи.
В результате изучения студенты овладевают способностью проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектных расчетов, разрабатывать проектную и рабочую техническую документацию, оформлять законченные проектно-конструкторские работы, контролировать соответствие разрабатываемых проектов технической документации заданию, стандартам, техническим условиям и другим нормативным документам.
3
1.ПРОЕКТИРОВАНИЕ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ
ВЗАБОЛОЧЕННЫХ РАЙОНАХ
1.1. Классификация болот и торфяных грунтов
С
Болота и их классификация
Болота – избыточно увлажненные в течение большей части года участки местности, сложенные торфяными грунтами. Торфяной грунт
– органом неральная масса, содержащая более 60% (по весу) расти-
тельных остатков |
отличающаяся большой сжимаемостью и малой |
плотностью. |
|
Грунты, в которых содержание растительных остатков менее 60%,
называются заторфованными.
Участки местности, где застаиваются поверхностные воды или систематически про сход т увлажнение грунтовыми водами, но торфяной
покров отсутствует |
не превышает 30 см, называютсязаболоченными. |
ли |
|
|
процессы, т.е. неполное разложение бо- |
лотной раст тельности при затруднительном доступе воздуха и |
|
большой влажности, протекают как в условиях холодного арктическо- |
|
го, такБолотообразовательныеи в условиях су тропического климатов, поэтому болота и за- |
|
болоченные участки распространены повсеместно. Однако наибольше- |
|
го развития болота достигают в зоне избыточного увлажнения и уме- |
|
ренного климата, т.е. в I и II дорожно-климатических зонах, иногда яв- |
|
ляясь основным элементомАландшафта. |
|
Например, в нефтегазоносных районах Западной Сибири заболо- |
|
ченность составляет от 30% (в тундре) до 80% (в тайге) при общей пло- |
|
щади болот около 0,5 млн км2 с запасом торфа около 90 млрд тонн (су- |
|
хой вес). |
Д |
|
|
Не следует рассматривать болота только как зло, помеху для дея- |
|
тельности человека; в природе все рационально, взаимообусловлено. |
|
Болота – аккумулятор влаги, регулятор стока рек; торф – топливо, сы- |
|
рье для получения |
ряда ценных продуктов, удобрение, т. е. народнохо- |
зяйственная ценность. Чрезмерное осушениеИболот в настоящее время осуждается, на них организуются заповедники.
Дорожников болота интересуют с точки зрения прокладки на них дорог. В этом отношении болота создают определенные затруднения и представляют естественные препятствия для строительства дорог. Стоимость строительства дорог на болотах в 2–3 раза выше, чем в обычных условиях.
По характеру поверхностного стока и степени увлажнения болота и заболоченные участки относят к 3-му типу местности (мокрые места).
4
Торфяные грунты относятся к категории слабых грунтов. Применительно к условиям дорожного строительства под слабыми понимают грунты, которые удовлетворяют хотя бы одному из трех критериев для торфа:
сопротивляемость сдвигу по крыльчатке СКР 75 кПа (0,75 кгс/см2) СКР < 15 кПа;
модуль осадки lр 50 мм/м при нагрузке p = 250 кПа (2,5 кгс/см2) |
lр > 300 мм/м; |
||
модуль деформации ЕД < 5 МПа (50 кгс/см2) при той же нагрузке |
ЕД < 500 кПа |
||
(ЕД < 5000 кПа). |
|
||
Болота образуются не только на отрицательных формах рельефа, во |
|||
впадинах |
ли речных долинах, но также на водоразделах и горных скло- |
||
исхожден |
|
||
нах. |
|
|
|
СПо услов ям расположения и питания водой, т.е. по условиям про- |
|||
|
|
я, разл чают олота: |
|
верховые, о разующиеся при застое атмосферных осадков на во- |
|||
|
нообразных |
|
|
дораздельных участках с малыми уклонами; |
|
||
н з нные, о разующиеся в результате зарастания водоемов или в |
|||
котлов |
|
впадинах за счет питания от грунтовых вод. |
|
Верховые болота на всю глу ину состоят из торфа, обычно имеют |
|||
|
|
А |
|
большую глубину, например, глу ина рямов в Западной Сибири дохо-
дит до 8 м.
Низинные болота о ычно имеют меньшую глубину, чем верховые, но напластование торфяных грунтов в них более разнообразное.
Деление болот на верховые и низинные важно, но еще не дает указаний по выбору технических решенийД. Нас интересует не столько происхождение торфяного грунта, сколько физико-механические свойства торфа как материала, на котором будет строиться дорога или который будет использоваться в дороге.
Физико-механические свойства торфяныхИгрунтов зависят от ряда характеристик, главные из которых: зольность, степень разложения,
природная влажность (плотность).
Зольность торфа – это количество золы, оставшееся от сжигания торфа, отнесенное к массе сухой пробы и выраженное в процентах. Зольность (Z, %) отражает состав торфообразователей (травянистые, моховые, лесные) и условия формирования болота (питающие воды, наносы). Обычно зольность Z < 5% характеризует верховой торф – малозольный. При зольности от 5 до 20% – торф среднезольный или низинный.
Степень разложения – процентное содержание бесструктурной массы и остатков размером менее 0,25 мм, имеющихся в данной навеске. Степень разложения (R, %) характеризует состав торфа, т.к. она определяет количество волокнистой части торфа.
5