ДП (1201968), страница 10

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 10)

Рисунок 3.1 – Диаграмма сравнительного анализа дефектоскопных средств

Из проведенного технико-экономического анализа видно, что мобильные средства контроля в настоящее время являются более перспективными. Обладая одинаковыми техническими возможностями по выявлению дефектов, со съемными дефектоскопами, они имеют большую производительность и значительно уменьшают влияние человеческого фактора благодаря автоматизации процесса регистрации показаний дефектоскопа.

4. Мероприятия по укреплению земляного полотна на 60 км. ж.д. линии Сиборцево – Турий Рог ДВЖД

4.1. Описание участка деформаций

Земляное полотно железнодорожного пути построено в 1935 году. Данные участки с 1981 года состоят на учете в паспортах формы ПУ-9 по виду деформации «Осадки пути из-за расползания насыпи».

В плане участки расположены в прямой. Путь звеньевой, уложен на деревянных шпалах, рельсы Р-65, балласт щебёночный. Земляное полотно на данных участках представлено насыпью высотой до четырёх метров. Водоотводные сооружения отсутствуют. На момент осмотра наблюдаются незначительные просадки рельсовой колеи, из-за многократных подъемок пути толщина балластного слоя значительно превышает нормативную, обочина земляного полотна отсутствует (фото 4.1;4.2;4.3). Откосы насыпи заросли влаголюбивой растительностью, что свидетельствует о переувлажнении грунтов тела насыпи, которое ведет к снижению их несущей способности. Основание насыпи и большая часть прилегающей к ней территории закочкована, отвод воды от насыпи не обеспечен, т.к. рельеф местности имеет продольные и поперечные уклоны, близкие к нулевым (фото 4.4).

Данные разрушительные процессы приводят к снижению скоростей движения поездов по перегону и, как следствие, уменьшению грузооборота. Поэтому ранее было предусмотрено укрепление земляного полотна от осадок отсыпкой контрбанкетов со стороны сползания грунта.

Однако, данные меры оказались малоэффективным, так как не были запроектированы водоотводные канавы, предназначавшиеся для отвода воды от пути. Именно в местах их отсутствия наблюдаются максимальные осадки основания земляного полотна.

Анализ показывает, что на перегоне Сибирцево – Турий Рог величина осадок, по последним наблюдениям, составляет 8 мм.

Фото 4.1 – км 60 ПК2. Общий вид участка. Обочина земляного полотна отсутствует. Откосы насыпи заросли влаголюбивой растительностью

Фото 4.2 – км 60 ПК6. Общий вид участка. Обочина земляного полотна отсутствует. Откосы насыпи заросли влаголюбивой растительностью

Ф
ото 4.3 – км 60 ПК8,55. Общий вид участка. Обочина земляного полотна отсутствует. Откосы насыпи заросли влаголюбивой растительностью

Фото 4.4 – км 60. На всем протяжении км 60 наблюдаются локальные застои воды у подошвы насыпи

Схематический план неустойчивого или деформирующегося места земляного полотна его водоотводов и противодеформационных сооружений показана на рисунке 4.1. Схема характерного поперечника показана на рисунке 4.2.

Рисунок 4.1 – Схематический план неустойчивого или деформирующегося места земляного полотна его водоотводов и противодеформационных сооружений

Рисунок 4.2 – Схема характерного поперечника

4.1.1 Инженерно-геологические характеристики участка

В равнинной местности образование почв происходило, как и в горной, за счет выветривания глинистых нор в условиях высокой увлажненности при значительном прогревании.

Для горных районов характерен подзолистый тип почв. Им присущи структурность, благоприятный водный режим ввиду наличия щебня в глинистой массе, высокое содержание азота и кальция.

Формирование равнинных почв происходило с еще большой увлажненностью, нежеле горных, что связано с высокой глинистостью материнских пород, обилием осадков и слабым поверхностным стоком.

Почвы Приханкайской низменности наносные. На повышенных местах - суглинки, богатые перегноем и частично оподзоленные. На равнинных территориях преобладают полуболотные и болотные почвы с ясно выраженным оглеенным горизонтом и слоем ила. Горизонт торфа не превышает 50 см. Подстилающая порода - мощный слой глины, которая образует водонепроницаемый слой, обуславливающий заболоченность равнины. Основные почвы: озеро-аллювиальные, торфянисто-глеевые и дерново-аллювиальные. В восточной части заповедника на болотах преобладают пониженные участки с водонепроницаемыми подстилающими почвенный слой глинами. По долинам рек из-за доминирования торфянисто-глеевых почв, тяжелых по механическому составу, вода стоит на поверхности почвы почти весь вегетационный период. По участкам вейниково-разнотравных лугов находятся дерново-аллювиальные почвы.

4.2 Выбор и обоснование противодеформационных мероприятий

4.2.1 Расчет коэффициента устойчивости насыпи

Тело земляного полотна находится в напряженном состоянии, обусловленном влиянием внешних сил (поездная нагрузка) и собственного его веса. Когда напряжения в грунте превышают определенный предел, возникают остаточные деформации в виде смещения объема грунта как единого целого. Таким образом, для проверки прочности откосов насыпи необходим расчет на устойчивость, который наглядно изображен на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 – Схема к расчету устойчивости откосов высокой пойменной насыпи графо-аналитическим методом

Рисунок 4.4 – Расчетная схема для определения коэффициента устойчивости поверхности смещения

При расчете устойчивости временная (поездная) нагрузка и нагрузка от верхнего строения пути заменяются эквивалентными столбиками грунта на основной площадке земляного полотна высотой соответственно h₀ и h_B Высоты столбика h₀ определяется зависимостью:

где P- погонная временная нагрузка в Т/м;

- объемный вес грунта в Т/м³;

Высота столбика h_B определяется в зависимости от характеристик верхнего строения пути.

Ширина столбика с высотой назначается равной длине шпалы – 2,75м., а столбика грунта с высотой h_B принимается равной средней ширине балластной призмы.

После соответствующих построений, поверхность смещения разбивают на

отсеки от 2 до 3 метров так, чтобы границы отсеков проходили через точки перелома контура сползающего массива и точки изменения характеристик и влажности грунта по поверхности скольжения.

Площади отсеков вычисляются приближенно, как площади простых фигур – треугольников или трапеций.

Синусы углов определяют следующим образом. Зная точку на кривой, которая является проекцией центра тяжести данного отсека, измеряют по горизонтали расстояние от указанной точки до вертикального радиуса. Измерив в масштабе величины x, вычисляют затем синусы соответствующих углов:

Зная значение , легко найти углы и .

Сделав указанные выше построения и предварительные измерения, можно перейти к определению коэффициента устойчивости.

Поскольку расчет ведется для протяжения насыпи в направлении, перпендикулярном плоскости чертежа, равного единице, возможно вычислить вес отсеков по формуле:

где - объемный вес грунта;

- площадь отсека;

Разложим вектор веса на нормальную и касательную составляющие:

;

;

Очевидно, что сила вызывает смещение откоса, а составляющая порождает силу трения , удерживающую грунт от смещения.

где - коэффициент внутреннего трения грунта, равный:

- угол внутреннего трения грунта;

К числу сил, препятствующих смещению грунта, помимо сил трения, относятся также силы сцепления ,

где

- удельное сцепление;

- длина кривой смещения в основании отсека.

В отсеках, расположенных левее вертикально направленного радиуса кривой смещения, возникают тангенциальные составляющие веса Т_к, которые направлены в сторону, противоположную смещению грунта.

Таким образом, часть тангенциальных составляющих веса отсеков относится к удерживающим силам Т_уд, другая часть – к сдвигающим силам Т_сдв.

Коэффициент устойчивости может быть определен с большей точностью по формуле профессора Г.М. Шахунянца:

где =β_i-η_i

В свою очередь η_i – угол наклона направлений взаимных реакций между отсеками к горизонту (для практических расчетов можно принимать η_i=0, тогда =β_i).

Характеристики

Список файлов ВКР