Материал: МУ практических занятий_Возведение ЗП в сложных условиях _СЖД

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное

учреждение высшего профессионального образования

“петербургский государственный

университет путей сообщения ИМПЕРАТОРА АЛЕКСАНДРА I”

Кафедра «Строительство дорог транспортного комплекса»

А.Ф. Колос

Б1.В.ОД.6

«ВОЗВЕДЕНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

В ОСОБЫХ УСЛОВИЯХ»

Методические рекомендации для практических занятий

для специальности

23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

по специализации

«Строительство магистральных железных дорог»

Форма обучения – очная, очно-заочная, заочная

Санкт-Петербург 201__

Содержание

Занятие № 1. 3

Занятие № 2. 18

Занятие № 3. 27

Занятие № 4. 44

Занятие № 5. 56

Занятие № 6. 70

Занятие № 7. 74

Занятие № 8. 75

Занятие № 9. 76

Занятие № 10. 77

Занятие № 11. 78

Занятие № 12. 79

Занятие № 13. 80

Занятие № 14-15. 83

Занятие № 16-17. 84

Занятие № 18. 85

Библиография 86

В настоящих методических рекомендациях приводятся рекомендации по проведению практических занятий, предусмотренных рабочей программой дисциплины и «Методическими рекомендациями для преподавателя».

Занятие № 1.

Раздел рабочей программы

Проектирование земляного полотна на вечномерзлых грунтах

Вид практического занятия

Решение практической задачи

Тема практического занятия

Определение глубины сезонного оттаивания и сезонного промерзания грунта

Количество часов на проведение практического занятия

2

Содержание практического занятия

  1. Анализ исходных данных.

  2. Определение климатических параметров теплого и холодного периодов.

  3. Определение расчетных физических и теплофизических свойств грунтов основания в мерзлом и талом состоянии;

  4. Определение нормативной глубины сезонного промерзания и оттаивания грунтов основания.

  5. Выводы по работе.

Методические рекомендации (указания) в соответствии с которыми проводится практическое занятие

Рекомендации по проведению практического занятия приведены ниже

Порядок проведения занятия.

  1. До начала проведения занятий преподаватель готовит комплект исходных данных. Каждому студенту выдается вариант исходных данных для решения задачи в ходе проведения практического занятия. Продолжительность – 10 минут.

  2. Преподаватель приводит краткие теоретические сведения по рассматриваемому вопросу. Продолжительность – 15 минут.

  3. Приводятся пояснения о методике и ходе решения задачи. Продолжительность – 25 минут.

  4. Время, отводимое на самостоятельное решение задачи обучающимися в соответствии с выданными исходными данными. Продолжительность – 25 минут.

  5. Контроль хода решения практической задачи обучающимися. Продолжительность – 15 минут.

Условие задачи и состав исходных данных для решения практической задачи.

Требуется определить глубину сезонного оттаивания грунтов основания до возведения насыпи при следующих условиях:

  1. Район проектирования – г. Якутск.

  2. Геологическое строение основания:

Глубина подошвы слоя от поверхности земли, м

Наименование грунта, его характеристика

0,0 – 0,25

Торф слаборазложившийся

плотность в талом состоянии, = 1,00 г/см3

суммарная влажность мерзлого грунта,

0,25 – 1,60

Суглинок с числом пластичности,

плотность в талом состоянии, = 1,84 г/см3

суммарная влажность мерзлого грунта, влажность на границе раскатывания,

Вскрыт скважиной глубиной до 5 м

мелкий песок

плотность в талом состоянии, = 1,90 г/см3

суммарная влажность мерзлого грунта,

Все грунты – незасоленные.

Температура грунта на глубине 10 м от поверхности составляет (-8,5) град.

Порядок решения задачи.

Нормативная глубина сезонного оттаивания однородного грунта , м, определяется по формуле:

где:

- теплопроводность талого грунта, Вт/(м∙оС). Определяется по формуле по таблице Б.8 СП 131.13330.2012;

- расчетная температура поверхности грунта в летний период, °С;

- температура начала замерзания грунта, °С;

– расчетный период положительных температур окружающего воздуха, час.;

Q и – расчетные параметры.

Нормативная глубина сезонного промерзания однородного грунта , м, определяется по формуле:

где:

- теплопроводность мерзлого грунта, Вт/(м*оС). Определяется по формуле по таблице Б.8 СП 131.13330.2012;

- средняя по многолетним данным температура воздуха за период отрицательных температур, °С;

- температура начала замерзания грунта, °С;

– расчетный период отрицательных температур окружающего воздуха, час.;

Q и – расчетные параметры.

Нормативная глубина сезонного промерзания и оттаивания определяются отдельно для каждой разновидности грунта, заданного в задании.

Для установления нормативной глубины сезонного оттаивания необходимо:

  • определить климатические параметры теплого и холодного периодов;

  • определить расчетные физические и теплофизические свойства грунтов основания в мерзлом и талом состоянии;

  • вычислить нормативную глубину сезонного оттаивания грунтов основания;

  • вычислит нормативную глубину сезонного промерзания грунтов основания.

    1. Определение климатических параметров теплого периода.

Определяем среднюю температуру воздуха за период положительных температур, в град.

Для города Якутска определяем климатическую зону. Пользуемся картой климатического районирования, приведенную на рис. 1.1 (по СП 131.13330.2012, стр. 107). Таким образом, для г. Якутска – климатическая зона IA.

По таблице 5.1 СП 131.13330.2012 находим для г. Якутска многолетние средние месячные температуры воздуха (таблица 1.1):

Т а б л и ц а 1.1 – Среднемесячные температуры воздуха для г. Якутска

месяц

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

г. Якутск

-39,6

-35,0

-20,8

-5,2

7,3

16,1

19,1

15,1

5,9

-8,0

-28,2

-38,1

Количество месяцев с положительными температурами (май, июнь, июль, август, сентябрь) – 5 месяцев. Тогда, средняя многолетняя температура воздуха за период положительных температур составит:

На основе полученных данных находят расчетную температуру поверхности грунта в летний период, °С по формуле

Для нашего случая:

Далее определяют расчетный период положительных температур, , час., по формуле

– родолжительность периода времени с положительными температурами воздуха, в часах.

В нашем случае г. Якутск расположен в климатической зоне IА. Из таблицы 1.1 известно, что в течение года 5 месяцев наблюдается положительная температура воздуха. Тогда:

– время, принимаемое равным 3600 ч. Тогда:

Значения и для климатических подрайонов 1Б и 1Г значения следует принимать с коэффициентом 0,90, т.е. полученные значения умножить на 0,90.