Диплом Весь. (1201936), страница 14
Текст из файла (страница 14)
4. Оценка устойчивости откосов земляного полотна на 6 км. 1 пк. - 6 км. пк. 2 + 50 м. перегона Амурский залив - Угловая Владивостокской дистанции пути
4.1 Характеристика участка
Характеристика 5-6 км перегона Амурский залив – Угловая : класс пути – 2Г3, грузонапряженность – 17,3 млн.тонн брутто/км, пропущенный тоннаж – 550+256,5 млн.тонн брутто/км, капитальный ремонт на старогодних рельсах – 2003 г., установленная скорость – 70 км/ч. Верхнее строение пути – рельсы типа Р65, бесстыковой, шпалы железобетонные, балласт щебеночный. План линии – кривая радиусом 383 м на участке км 5 ПК3+22 – ПК8+60, далее - прямая. Последний промер путеизмерительным вагоном ПС-040 22 августа 2016 года. По результатам промеров 5 и 6 км оценены «отлично» неисправностей 2-ой степени на 5 км – 1шт и на 6 км – 3шт..
На данном участке имеется водопропускное сооружение – ОЖБТ отв. 2,60 м на км 6 ПК0+44,00. Построена в 1935 году, реконструкция произведена в 2006 году. Полная длина трубы 61,89 м. Входной оголовок - отсутствует (воротниковый), выходной оголовок - отсутствует (воротниковый).
На км 5 ПК9+20 числится пересечение железнодорожного пути – водовод, владелец ОАО "Примводоканал".
4.2 Оценка устойчивости земляного полотна
В ночь на 6 сентября машинистом поезда на указанном участке нечетного пути был заявлен «толчок в пути». Прибывшие на место работники ПЧ-13 обнаружили просадку пути.
При визуальном осмотре участка установлено, что на данном участке продольная водоотводная канава с левой верховой стороны неисправна – русло заилено на 100%, имеет сплошное зарастание деревьями и кустарником. Откос насыпи с левой стороны практически на всю высоту перегружен балластным шлейфом, образовавшимся в результате многократных подъемок пути и выгрузки засорителя балласта при производстве ремонтов пути. С правой стороны на участке КМ 5 ПК915 – КМ 6 ПК 150 существующий контрбанкет в удовлетворительном состоянии.
Фотография 4.1 – На участке КМ 5 ПК9+15 – КМ 6 ПК 1+50 контрбанкет в удовлетворительном состоянии.
При более детальном осмотре, выявлено что на левой обочине нечетного грузового пути имеются свежие продольные трещины, находящиеся на подходе к водопропускной трубе на КМ 6 ПК 1. Установлено, что при выполнении выправки пути трещины были засыпаны балластом. Основание насыпи и нижняя часть откоса переувлажнены. Слева отмечено течение потока воды шириной 1-2 м вдоль подошвы откоса насыпи в сторону водопропускной трубы. Прилегающая к насыпи территория и левый откос насыпи имеют сплошное зарастание кустарником и деревьями. Бровка левого откоса относительно основной площадки имеет смещение вниз в виде вертикальной стенки отрыва высотой до 20 см, в зоне водопропускной трубы на ПК1 значительный крен опор контактной сети в полевую сторону по четному и нечетному грузовому пути.
Фотография 4.2 - Общий вид участка деформации. Следы выправки пути, значительный крен опор КС в полевую сторону.
Фотография 4.3 - смещение вниз вертикальной стенки грунта отрыва высотой до 20 см, в зоне водопропускной трубы.
На участке нечетного грузового пути на КМ 6 ПК0 – КМ 6 ПК1+50 были выявлены признаки развития сплыва или оползания откоса: искажение рельсовой колеи в плане и профиле, продольные трещины на обочине, отседание откосного блока с образованием вертикальной стенки отрыва и значительным креном опор контактной сети в полевую сторону. Учитывая расположение насыпи в пойме ручья на слабых переувлажненных грунтах русловых отложений, состояние данного участка земляного полотна нечетного грузового пути было оценено как угрожающее безопасности движения поездов, что требовало принятие неотложных мер по его усилению.
В период с 5 по 8 сентября 2016 года суммарная величина подъемки составила 200 мм, рихтовки – 150 мм.
После обнаружения осадки в 23.20 час мск. выдано предупреждение об
ограничение скорости до 15 км/час.
Для обследования участка земляного полотна была использована низкочастотная георадарная съемка, для оценки строения разреза на максимально возможную глубину. Для обследования был использован георадар повышенной мощности «Лоза-2В» с антеннами на 50 МГц, что позволило получить разрез глубиной более 20 м.
Георадарные профили были пройдены по левому концу шпал нечетного грузового пути от км 6 ПК 1,00м до ПК 7,100м (протяженность профиля была согласована с руководителями ПЧ-13 на месте), по левой бровке насыпи и правому концу шпал нечетного грузового пути на участке км 6 ПК 1.00м – ПК 2,00м, по правому концу шпал четного пути – на участке км 5 ПК 9,00м – км 6 ПК 2,100м.
Анализ радарограмм на участке км 6 ПК 1,00м – ПК 3,00 м показал наличие увлажнения грунтов тела насыпи на глубине около 4 м и образование зон частичного экранирования, что является одним из признаков формирования поверхности скольжения откоса и наступления его предельной устойчивости. Об этом свидетельствуют так же продольные трещины на левой обочине насыпи и трещины на радарограмме по левой бровке.
На участке от ПК 4,00м до ПК 7,00м, кроме отдельных балластных углублений, серьезных отступлений от норм в строении участка земляного полотна не установлено, за исключением обводнения подошвы низкой насыпи на участке ПК 6,00м – ПК 7,00м, где в весенний период 2016 г. было отмечено образование выплесков в балластном слое.
Балластные углубления отмечены на радарограмме по правому концу шпал четного пути над трубой на КМ 6 ПК 1. На участке ПК 2,00м – ПК 3,00м по правой обочине грунты насыпи имели трещиноватую структуру и были разупрочнены . По четному пути на участке КМ 5 ПК10 – КМ 6 ПК4 справа имеется контрбанкет и отсутствуют визуальные признаки развития деформаций.
На участке КМ 5 ПК8+00 – ПК9+00, где насыпь не укреплена контрбанкетом, вдоль правой бровки 6 сентября образовалась свежая трещина. На радарограмме в этом месте имеются признаки переувлажнения грунтов в верхней части разреза дождевыми осадками, что является одной из причин снижения устойчивости откоса.
4.3 Мероприятия по стабилизации устойчивости земляного полотна
Для стабилизации откоса насыпи в ходе восстановительных работ в первоочередном порядке для обеспечения безопасности движения поездов было принято произвести усиление деформирующейся насыпи путем досыпки контрбанкета в соответствии с ЦПИ 22-41 «Методические указания по применению типовых технических решений оперативного восстановления земляного полотна» на наиболее опасном участке – км 6 ПК000 – ПК150 нечетного пути.
В дальнейшем, была проведена вырубка кустарника и деревьев на откосе и у основания насыпи на участке производства работ по досыпке контрбанкета КМ 5 ПК 9+50 – КМ 6 ПК 2 +00.
Для окончательной стабилизации данного участка была выполнена досыпка контрбанкета на КМ 5 ПК9+50 – КМ 6 ПК2+00 нечетного пути и на КМ 5 ПК8+00 – ПК9+00 четного пути, где также существовала потенциальная опасность возникновения сплыва или оползания откоса насыпи.
4.4 Расчеты коэффициента устойчивости двухпутного откоса насыпи.
Расчётом устойчивости определяется возможность сопротивляться деформациям сдвига части его наклонной поверхности под действием силы веса этой части грунта, а также сейсмических и гидродинамических сил.
Сопротивление грунта сдвиговым деформациям по поверхности зависит от плотности и влажности.
Сдвиговыми характеристиками является угол внутреннего трения φ и удельное сопротивление с грунтом.
Поверхности смещения грунта откосов зависят от вида грунта. Форма поверхности в однородных связных грунтах близка к кругло-цилиндрической.
Для расчета коэффициента устойчивости двухпутного откоса насыпи был применен графоаналитический метод. Коэффициент устойчивости откоса был рассчитан по одному поперечному сечению насыпи в четырех различных точках, с одинаковыми значениями коэффициентов внутреннего трения и удельного сцепления грунта, которые равны:
– сн=19 кПа – удельного сцепления грунта насыпи;
– fн=tgφн=0,344 – коэффициент внутреннего трения грунта насыпи;
– γн=19 кН/м3 – удельного веса грунта насыпи.
Поперечный профиль с расчетными точками приведен на рисунке 4.1.
Рисунок 4.1 – Поперечный профиль земляного полотна с расчетными точками.
В таблице 4.1 приведены коэффициенты устойчивости откоса насыпи в четырех расчетных точках при 
=21 кПа и 
= 21
.
Таблица 4.1
Коэффициенты устойчивости откоса в расчетных точках
| Расчетная точка | Радиус кривой, м | Коэффициент устойчивости |
| А | 28,64 | 1,09 |
| Б | 30,29 | 1,22 |
| В | 31,57 | 1,19 |
| Г | 32,33 | 1,17 |
Исходя из расчетов коэффициента устойчивости насыпи в расчетных точках, выберем наименьший для расчета с укреплением, а именно натуральной бермой, которая была построена на данном участке.
В данном расчете мы проверим устойчивость откоса насыпи с натуральной бермой, для уточнения обеспечения необходимой устойчивости в различных степенях увлажнения грунта.
Для расчета данной кривой (кривой А) с укреплением , примем такие значения коэффициентов внутреннего трения и удельного сцепления грунта:
=19 кПа и = 19
=15 кПа и = 19
=7 кПа и = 19
=4 кПа и = 19
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
