Файл: М.Д. Скурский Общие сведения по участку автомобильной дороги, мостовому переходу. Подготовка исходной графики.pdf

1

ВВЕДЕНИЕ

Целесообразность подготовки и издания настоящих методических указаний предопределена государственным образовательным стандартом, требованиями практики сегодняшнего дня и рабочей программой по дисциплине "Инженерно-геологическое обеспечение дорожных работ" для студентов – будущих строителей автомобильных дорог и аэродромов. Это требует выполнения серии практических работ по указанному предмету. Им посвящаются настоящие методические указания, состоящие из четырех отдельно изданных частей, каждая из них посвящена одной из практических работ. Студенты должны выполнять их прежде всего согласно требованиям нормативно-методических документов с использованием рекомендуемой литературы, всякий раз ссылаясь на нее по тексту. Список литературы прилагается к каждой практической работе настоящих методических указаний. В случае сложности поиска нормативно-методических документов, методической и другой литературы студентам следует обращаться в областную библиотеку, библиотеку КузГТУ, зал стандартов, а также на кафедры геологии и автомобильных дорог.

Практические работы представляют собой последовательный единый цикл, посвященный решению типичных задач выполнения инже- нерно-геологических изысканий для проектирования строительства (реконструкции, содержания, ремонта) автомобильных дорог, мостовых переходов, путепроводов, транспортных развязок, т.е. инженерногеологическому обеспечению дорожных работ.

Проектированию любого сооружения предшествует проведение инженерно-геологических работ различной детальности, зависящей от сложности проектируемого сооружения, стадии проектирования, природных условий и ряда других факторов.

Основой индивидуальных заданий студентам на выполнение цикла практических работ являются топографические планы местности, геологические карты четвертичных отложений, учебные инженерногеологические карты, также графические материалы производственных организаций, топографические планы с проложением автомобильных дорог и размещенными на них искусственными сооружениями, инже- нерно-геологические разрезы и продольные профили дорог, поперечники, аналогичная графика по мостовым переходам и другим инженер-

2

ным объектам (путепроводам и др.) из проектов, отчетов инженерногеологических изысканий различных стадий проектирования строительства (реконструкции), содержания и ремонта автомобильных дорог, мостовых переходов.

Каждый студент получает от преподавателя по имеющимся указанным выше графическим материалам индивидуальное задание - фрагмент автомобильной дороги, ее направление и протяженность, либо мостовой переход для выполнения практических работ по инженер- но-геологическому обеспечению дорожных работ (инженерногеологическим изысканиям).

Содержание каждой практической работы, порядок и последовательность выполнения графики и отчета детально оговорены в настоящих методических указаниях. Студенты имеют возможность воспользоваться в качестве примеров имеющимися в фондах кафедры геологии курсовым проектом строительства автомобильной дороги [33], отчетами и проектами производственных организаций по автомобильным дорогам, в том числе по инженерно-геологическим изысканиям.

Выполнение каждым студентом задания по циклу последовательных взаимосвязанных практических работ представляет собой, согласно программе курса, его самостоятельную внеаудиторную домашнюю работу, рассчитанную на 24 часа. Аудиторные же занятия (18 часов) по практическим работам по программе будут посвящены главным образом разъяснению вопросов, рассматриваемых в текстовой части работ, приобретению навыков по принципам построения, чтения продольных профилей, инженерно-геологических разрезов, поперечников автодорог, чертежей мостовых переходов; индивидуальным консультациям студента по выполнению практических работ и, наконец, их проверке и защите.

Задачи практических работ по инженерно-геологическим изысканиям дорожных работ:

1.Вычертить исходные графические материалы по участку (фрагменту) автомобильной дороги, мостовому переходу. Текст каждой практической работы во многом студентом излагается исходя из упомянутой выше графики с привлечением учебно-методической литературы и нормативных источников: СНиП, ГОСТ, СН, ВСН и т.д.

2.Изложить общие сведения по объекту задания: географическое расположение, природно-климатические условия, обосновать категорию автодороги, стадию инженерно-геологических изысканий, дать

3

краткую характеристику профиля автодороги, мостового перехода; ин- женерно-геологической, картографической изученности.

3.Дать характеристику геологического строения, инженерногеологических условий, неблагоприятных геологических и инженерногеологических процессов. Обосновать категорию сложности инженер- но-геологических условий территории участка дороги, мостового перехода.

4.Обосновать сущность, последовательность, методы, виды и методику, объемы работ инженерно-геологического обеспечения проектирования, строительства (реконструкции), содержания и ремонта автомобильной дороги, мостового перехода и других сооружений.

5.Определить виды и рассчитать объемы необходимых природных грунтовых строительных материалов для сооружения (реконструкции), содержания и ремонта автомобильной дороги, мостового перехода.

Сложность решения этих задач определяется во многом степенью неоднородности инженерно-геологических условий вдоль фрагмента автодороги, мостового перехода, стадией проектирования, принадлежностью к той или иной категории сложности инженерно-геологических условий строительства, также целями – строительством, содержанием, ремонтом, реконструкцией объекта; принадлежностью автомобильной дороги к той или иной категории [21; 38].

Все выполненные по индивидуальным заданиям практические работы с сопровождающей графикой и текстовыми приложениями каждым студентом в конечном итоге переплетаются в единый отчет с названием "Отчет по инженерно-геологическим изысканиям для проектирования (реконструкции), содержания и ремонта автомобильной дороги (мостового перехода). Объект ... ."

Отчет подлежит защите с дифференцированной оценкой и сдается преподавателю. Его оформление следует выполнить с учетом требова-

ний [1; 14; 28].

Порядок оформления отчета. Отчет начинается с титульного листа. На нем вверху пишут название министерства, вуза, факультета (горный), кафедры, на которой выполнялись практические работы (кафедра геологии). Далее в середине титульного листа, помещают название отчета студента. Ниже справа указывается исполнитель (ФИО), группа, руководитель (должность, ФИО); внизу титульного листа указывают город, год. Далее следует лист 2 "Содержание". На нем вертикальным

4

столбиком размещают номера и наименование последовательно выполненных практических работ в соответствии с поставленными задачами согласно рубрикации по тексту. Справа укажите их страницы по отчету. На этом же листе ниже разместите также столбиком перечень текстовых табличных и графических приложений (их номера и названия). На третьем листе помещают перечень графических приложений (кроме текстовых) с указанием номеров, их названий. Графические приложения поместите в конце отчета в "кармане", сделанном на внутренней стороне обложки.

Далее по тексту изложите результаты по каждой выполненной практической работе, т.е. их содержание. Отчет в целом оформляют по результатам выполненных четырех практических работ на компьютере. Формат листов бумаги А-4 с размещением текста на одной стороне, полями по 2,2 см сверху и снизу и по 1,8 см справа и слева. В конце отчета помещают список использованной литературы в алфавитном порядке в соответствии с требованиями к его оформлению.

Ниже в настоящих методических указаниях по каждой практической работе даны наставления по их конкретному содержанию, методические приемы исполнения, указаны литературные источники в помощь к решению тех или иных вопросов.

Конечная цель цикла практических работ. Студенты должны выполнить каждый по своему объекту поставленные задачи по инженер- но-геологическому обеспечению дорожных работ, заключенные в четырех практических работах. Это позволит овладеть сущностью и навыками производства инженерно-геологических изысканий как составной частью строительства (реконструкции), содержания и ремонта автомобильных дорог и мостовых переходов; составом и порядком отчетности по инженерно-геологическому обеспечению дорожных работ.

5

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ПО УЧАСТКУ АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ, МОСТОВОМУ ПЕРЕХОДУ. ПОДГОТОВКА ИСХОДНОЙ ГРАФИКИ

Аудиторные занятия - 4 часа Самостоятельная внеаудиторная домашняя работа - 4 часа

Практическая работа № 1 состоит из двух неразрывно связанных частей. Первая часть – подготовка и вычерчивание комплекта графических материалов по объекту задания (дороге, мостовому переходу), вторая часть – текст практической работы.

Часть 1. Подготовка исходных графических материалов.

Подготовить и вычертить комплект исходных материалов:

-обзорную административную карту территории размещения автомобильной дороги, мостового перехода (выкопировка из административной карты области с автомобильными дорогами по состоянию на

01.01.2003 года);

-топографический план либо фрагмент инженерно-геологической карты с автомобильной дорогой, мостовым переходом;

-продольный профиль заданного фрагмента дороги;

-инженерно-геологические разрезы и поперечники по фрагменту дороги, мостовому переходу;

-стратиграфическую колонку;

-графику по месторождениям (резервам) грунтов как природных дорожно-строительных материалов.

Для овладения навыками чтения указанных графических материалов изучите одновременно с подготовкой графики шкалу четвертичной системы (фонды кафедры геологии), государственную геологическую карту четвертичных отложений, масштаб 1:50000 (фонды кафедры геологии), обзорную специальную инженерно-геологическую карту, масштаб 1:50000 (фонды кафедры геологии), стратиграфическую колонку (фонды кафедры геологии) по следующим литературным источникам

[1; 7; 8; 10; 19; 30; 42; 43; 45; 46].

6

При графическом оформлении инженерно-геологических карт, разрезов и колонок условные обозначения элементов геоморфологии, гидрогеологии, тектоники, залегания слоев грунтов, а также обозначения видов грунтов и их литологических особенностей примите в соответствии с [10].

Примером оформления осевой линии проложения продольного профиля автомобильной дороги на топографическом плане (или инже- нерно-геологической карте) может служить топографический план местности масштаба 1:25000 проекта О.М. Скубеевой (фонды кафедры геологии).

Продольный профиль автомобильной дороги. По нему в последующих практических работах предстоит излагать ("вычитывать") ин- женерно-геологическую характеристику участка проложения автомобильной дороги и определять постановку и решение задач по инженер- но-геологическому обеспечению дорожных работ. Под продольным профилем понимается вертикальный разрез поверхности местности вдоль оси дороги [3; 21; 24]. На основе продольного профиля могут быть получены: продольные уклоны проектной линии, ориентировочные объемы распределения земляных работ, рабочие отметки выемок и насыпей, размеры мостов и путепроводов и т.д.

На продольных профилях дорог соотношение горизонтального и вертикального масштабов обычно от 1:10 до 1:20. Продольные профили дорог составляют по горизонтали в масштабах 1:5000 – 1:2000, а по вертикали в масштабах 1:500 – 1:200 [8]; масштаб инженерно-геологи- ческого разреза (продольного грунтового профиля) грунтов на продольном профиле дороги примите 1:50 (1см в 50 см) согласно [3, с. 26; 28; 4, с. 208; 11; 24].

По трассам линейных сооружений геолого-литологические сведения, как правило, наносят, отступая от линии профиля вниз на 30 см

[29].

Для дорог, проходящих в равнинной местности, на продольном профиле следует принимать вертикальный масштаб 1: 500 (5 м в 1 см) и горизонтальный (50 м в 1 см). На горных дорогах, где продольный профиль характеризуется частыми изменениями уклонов поверхности земли и дороги и значительной разностью отметок на участках небольшой протяженности, принимаются более крупные масштабы: вертикальный 1:200 и горизонтальный 1:2000.

7

Показываемые на грунтовом профиле геологическое содержание и физико-механические свойства пород, а также грунтовые воды, геофизические и другие данные обозначьте типовыми условными знаками [2; 3, с. 27-28; рис. 2.8-2.9; 7; 8; 21, с. 359].

На продольном профиле установите и покажите линию положения дороги (поверхности покрытия асфальта на ней) по отношению к по-

продольных профилях автодорог). Обозначьте и тонкую линию на продольном профиле, соединяющую отметки поверхности земли (линию поверхности земли). Разница расположения линии поверхности земли и "красной линии" высветит участки для производства искусственных сооружений (насыпей, выемок, мостов).

П р о е к т н у ю л и н и ю на продольном профиле дороги следует выстраивать с учетом предусмотрения на ней продольных уклонов, не превышающих допустимые, также с учетом возвышения ее поверхности над источниками увлажнения (грунтовыми водами и местами застоя поверхностных вод); с учетом создания благоприятного вод- но-теплового режима грунтового основания дороги, а также с учетом возвышения земляного полотна над уровнем снегового покрова, обеспечивающего незаносимость дороги.

П р о е к т н у ю л и н и ю на продольном профиле следует выстраивать также с учетом обеспечения плавности продольного профиля, допустимого продольного уклона, достаточной видимости, позволяющей автомобилям развивать высокие скорости, отвода воды от земляного полотна и т.д.

На продольном профиле дороги обозначьте необходимые искусственные сооружения - насыпи, выемки, мостовые переходы, водопропускные трубы. Для этого проведите тщательный анализ рельефа местности, установите по его горизонталям ложбины, косогоры и т.п.; проанализируйте грунтовые условия (положения уровня грунтовых вод, наличие вечной мерзлоты, мощного мохового покрова и т.д.).

Искусственные сооружения потребуют строительства (реконструкции), содержания и ремонта по индивидуальному проекту. По таким участкам в практической работе № 3 предусмотрите детальные инже- нерно-геологические изыскания (работы).

8

На продольном профиле дороги покажите, наряду с инженерногеологической ситуацией, имеющие место горные выработки, скважины, их глубины, уровни подземных вод, места отбора монолитов [22].

В соответствии с требованиями [11; 38], покажите условными значками на продольном профиле дороги т и п ы м е с т н о с т и , распространение и наименование литологических слоев; мощности, номера групп грунтов по трудности разработки, консистенции. Разрабатываемость – характеристика сопротивления горных пород разрушению при различных рабочих процессах (копке, бурении, отбойке, взрывании и др.). Разрабатываемость (добываемость) определяет способ и инструменты, которыми следует пользоваться при разработке горных пород. Она оценивается удельными затратами времени, энергии или расходом рабочего инструмента на разрушение единицы объема породы.

Инженерно-геологические разрезы они должны отвечать требованиям, предъявляемым методическими указаниями к их построению (фонды кафедры геологии), а также указанным выше нормативнометодическим документам по оформлению графики.

Поперечные профили ("поперечники"). Под ними понимают вертикальные разрезы земли плоскостями, перпендикулярными к дороге (трассе).

В типовом поперечном профиле указывают крутизну откосов, ширину земляного полотна, расположение водоотводных каналов (кюветов), расположение укрепленных обочин, конструкцию земляного полотна совместно с дорожной одеждой и системой водоотвода.

Контуры типового поперечного профиля и рельефа местности образуют площади насыпей и выемок. Масштаб поперечных профилей 1:200 - 1:500 как в горизонтальном, так и вертикальном направлениях.

На основе поперечных профилей определите впоследствии в практической работе № 4: объемы насыпей и выемок, а следовательно, объемы земляных работ (необходимое количество грунтов для обеспечения строительства); отметки подошвы земляного полотна и водоотводных канав; границы снятия растительного слоя.

Стратиграфическая колонка. Указанные выше графические материалы вполне достаточны для составления стратиграфической колонки. Примерами ее составления, содержания и оформления являются типовые стратиграфические колонки, стратиграфическая колонка в проекте строительства автодороги [33], стратиграфическая колонка, совмещен-

9

ная с условными обозначениями на государственной геологической карте четвертичных отложений, шкала четвертичной системы (фонды кафедры геологии).

По мостовым переходам комплект графики аналогичен таковому по автомобильным дорогам. Как известно, в комплекс сооружений мостового перехода обычно входят: мост, пересекающий собственно водоток; подходы к нему – укрепленные земляные насыпи, периодически подтопляемые в периоды паводков; регуляционные и защитные сооружения, предохраняющие мост и переходы от вредного воздействия водного потока.

Часть 2. Текст практической работы №1. Общие сведения по участку автомобильной дороги, мостовому переходу

Вкачестве примеров изложения пояснительного текста следует воспользоваться текстом проекта строительства автодороги [33], Программой инженерных изысканий автодороги Кемерово – Топки – Юрга

–Зарубино – Глубокое Топкинского района Кемеровской области [31]. Принципы подхода к изложению материала по настоящей практической работе имеются также в методическом пособии [2, с. 12-15].

2.1.Административное положение, класс, категория автодороги, стадия инженерно-геологических изысканий, краткая характеристика продольного профиля дороги, мостового перехода

Вэтом разделе последовательно укажите административную область, район заданного фрагмента автомобильной дороги, мостового перехода. Здесь же вложите текстовое графическое приложение – выкопировку из административной карты области с автомобильными дорогами по состоянию на 01.01.2003 г. (карта имеется в фондах кафедры автомобильных дорог) с транспортной сетью и всей инфраструктурой вашего района. На этом текстовом графическом приложении ярко выделите ваш объект особым условным знаком, остальные условные обозначения к этому приложению возьмите с административной карты (фонды кафедры геологии). Далее по тексту изложите экономические условия ближайших окрестностей вашего объекта (инфраструктуру): дороги, энергетическое хозяйство, транспорт, связь, водоснабжение, горнодобывающие и другие предприятия. Затем по тексту дайте де-