Обеспечение устойчивости дорожной насыпи

Федеральное агентство по образованию

Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия

(СибАДИ) 

Кафедра инженерной геологии, оснований и  фундаментов. 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа. 

По дисциплине «Основы инженерной геологии и механики грунтов»

Тема  «Обеспечение устойчивости дорожной насыпи». 
 
 
 
 
 
 

                                                                                      Руководитель работы:                                                      Туякова А.К.                                                                             Работу выполнила ст. гр.                                                                               ЭУД-09Э1 Коневец Е.Н. 

                                                                               
 
 
 

Омск 2011

Содержание 

1. Исходные  данные к курсовой работе…………………………………..3
2. Обеспечение общей устойчивости откосной части насыпи………….5
1. Проверка общей устойчивости откосной части насыпи……………...5
2. Расчет параметров армирования откосной части насыпи геотекстильным материалом…………………………………………………...8

3. Обеспечение устойчивости основания насыпи…………………………....11

3.1. Определение  продолжительности завершения интенсивной  части осадки насыпи. ……………………………………………………………..…..11

3.2. Проверка  устойчивости слабого основания  насыпи…………………….12

Список  используемой литературы…………………………………………….15

Приложения. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     
 
 

 

1. Исходные  данные к курсовой работе.

    Рис. 1.1. Расчетная схема насыпи и ее основания.

    Исходные  данные согласно заданию приводим в  табл. 1.1. – 1.3. 

Таблица 1.1.

Физические  характеристики грунтов  основания

 

Таблица 1.2.

Механические  характеристики грунтов  основания

 

Таблица 1.3.

Характеристики  насыпи

 

    Вычисляем физические характеристики грунта слоев  основания и определяем консистенцию глинистого грунта:

    1-й  слой основания – супесь:

      кН/м3;

      кН/м3;

      т/м3;

       кН/м3;

      

      

    Вывод. Согласно приложению 2, 1-й слой основания сложен супесью твёрдой.

    2-й  слой основания – песок мелкий:

      кН/м3;

      кН/м3;

      т/м3;

       кН/м3;

    3-й  слой основания – суглинок:

      кН/м3;

      кН/м3;

      т/м3;

       кН/м3;

      

      

    Вывод. Согласно приложению 2, 3-й слой основания сложен суглинком полутвердым.

    Вычисляем удельный вес грунта насыпи:

      кН/м3; 
 
 
 
 
 
 
 

 

2. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ОБЩЕЙ  УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСНОЙ  ЧАСТИ НАСЫПИ. 

2.1. Проверка общей  устойчивости откосной  части насыпи.

    Откосы  насыпей под влиянием собственного веса стремятся принять более  пологое очертание. Как правило, оползающий массив грунта смещается  по криволинейной поверхности, которую для практических целей можно принимать за круглоцилиндрическую поверхность скольжения (КЦПС). При проектировании насыпей автомобильных дорог для определения местоположения центров наиболее опасных КЦПС пользуются методом Фаллениуса.

    Откладываем углы = 28º и = 37º, затем выстраиваем прямые ОА и ОВ. От края подошвы насыпи откладываем перпендикуляр к поверхности основания длиной = 5,8 м (отрезок АС). Из точки С проводим отрезок СD длиной 4,5 × 5,8 = 26,1 м, параллельный поверхности основания. Через точки О и D проводим прямую. Положение центра наиболее опасной кривой определяем последовательным расчетом для нескольких точек на прямой ОD, откладываемых вверх с шагом, равным 0,25 × 5,8 = 1,45 м от точки О. Точка, для которой значение фактического коэффициента устойчивости имеет минимальное значение и будет центром наиболее опасной КЦПС. Значения b, R, , , и находим графическим путем.

Требуемый коэффициент устойчивости определяем по формуле:

,

где – коэффициент надежности по назначению сооружения; – коэффициент сочетания нагрузок ( = 0,9); – коэффициент перегрузки ( = 1,2); – коэффициент условий работы ( = 0,85). 

    

.

    Далее в табличной форме (табл.2.1.-2.4) находим моменты сдвигающих и удерживающих сил при различных радиусах КЦПС и фактический коэффициент устойчивости откоса по формуле:

        где – вес грунтового блока, кН; – тангенс угла внутреннего трения грунта насыпи по первой группе предельных состояний;  – угол наклона поверхности скольжения к горизонтали в пределах выделенного блока, град; – удельное сцепление грунта насыпи по первой группе предельных состояний, кПа; R – радиус образующей поверхности скольжения, м; – абсцисса и ордината проекции центра тяжести грунтового блока на поверхность скольжения, м; – длина образующей поверхности скольжения, м; b – угол раскрытия дуги, ограничивающей оползающий массив.

    При R = 8,6 м(центр кривой совпадает с точкой О) длина дуги КЦПС будет равна:

    

    Таблица 2.1.