Диплом (1201989), страница 11

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

Текст из файла (страница 11)

В 7 .30 утра перегон Липовцы-Пржевальская был закрыт для движения поездов. Для выправки пути были задействованы:

• Противоразмывной поезд со станции Уссурийск;

• Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина со станции Уссурийск;

• 8 вагонов хоппер-дозаторов со станции Сибирцево.

Внезапности возникновения опасных деформаций на км. 62 пк 1+00 – км. 63 пк 1+45 м перегона Липовцы – Пржевальская способствовали аномальные природные явления в виде ливневых осадков, превышающих норму месячных осадков более чем в 2,5 раза и комплекс причин, связанных с изменениями, произошедшими за период эксплуатации земляного полотна на данном участке и прилегающей местности. В период с 03.08.2015 по 23.08.2015 по данным метеостанции выпало 180% месячной нормы осадков с максимальной их интенсивностью в период с 21.08.2015 по 23.08.2015, когда выпало 169 мм осадков (130% от месячной нормы).

Результаты визуального обследования показывают:

Участок км 62 пк 2+00 – км 62 пк 6+00 представлен выемкой глубиной до 5,50 метров, которая сложена грунтами, представляющими собой продукты разложения выветрелого песчаника и дрясвяно-песчанных грунтов, что негативно сказывается на целостности откосов выемки. Деформации на этом участке главным образом связаны с избыточной водонасыщенностью грунтов, обладающих низкой несущей способностью.

Трасса существующей железной дороги км 62 пк 6+00 – км 63 пк 5+00

проходит через развалистый лог реки Поперечка. Земляное полотно на участке подходов к мосту представлено высокой насыпью от 8 до 16,5 метров. Крутизна откосов на всем протяжении участка завышена, откосы заросли влаголюбивой растительностью.

После осмотра земляного полотна с 62 км пк 9+80 по 63 км пк 1+00 на нем имеются сильные деформации, определена потеря устойчивости и смещение правого откоса насыпи. При этом наблюдалось понижение рельсошпальной решетки до 1,5 м по высоте, а в нижней приподошвенной части правого откоса проявился выпор грунтов основания, представленных разложившимся торфом. Данные переувлажненные грунты в были представлены мягкопластичными суглинками с содержанием органических примесей и дресвы.

Рисунок 4.3 Просадка основной площадки земляного полотна км 63 пк 1+00

На участке 63 км пк 0+60 до 63 км пк 1+00 обнаружена фильтрация воды в основании насыпи. На высоте 0,5-1,0 м от основания насыпи наблюдается выход воды из трещин.

По результатам георадарного обследования на основной площадке балластных углублений нет, толщина балластных материалов под шпалой составляет 0,7 м, мощность балластных шлейфов более 1 м. Радарограммами под основной площадкой в насыпи и основании обнаружены разупрочненные грунты.

Рисунок 4.4 Оползание откоса насыпи км 63 пк 2+00

Прилегающая территория справа и слева от насыпи на 63 км пк 1+00 обводнена. С левой стороны по ходу километров на участке 62 км пк 7+00 – 63 км пк 1 имеется косогор, который способствует притоку атмосферных вод к основанию земляного полотна и осуществляется по водоотводной канаве, устроенной непосредственно у подошвы насыпи.

Рисунок 4.5 Выход воды из трещин км 63 пк 10+80 – 63 км 1пк.

В результате обследования трассы можно выделить ряд причин, которые могли привести к данным деформациям:

- слабая несущая способность грунтов основания сложенных иловатых отложений, торфа, заторфованного суглинка, супеси;

- высокая водонасыщенность грунтов насыпи;

- нарушение работы водоотводных, регуляционных сооружений или их отсутствие;

- одной из причин может явиться увеличение весовой нормы поездов и увеличение веса верхнего строения пути при усилении его типа без проведения капитального ремонта земляного полотна.

Рисунок 4.6 Деформация основной площадки земляного полотна км 63 пк 10+80 – км 63 пк 1+45

Мероприятия по стабилизации устойчивости земляного полотна:

- для усиления земляного полотна и повышения скорости пропуска поездов необходима отсыпка двухъярусного контрбанкета;

- с целью осушения грунта насыпи необходимо нарезать дренажные прорези;

- для исключения фильтрации воды с нагорной стороны насыпи необходимо сооружение водоотжимной бермы;

- за период всей эксплуатации трассы необходимо выполнить усиление откосов выемки, восстановить кювет (км 62 пк 2+00 – км 62 пк 6+00);

дренажных прорезей и нарезка нагорной канавы;

- отсыпка струенаправляющей регуляционной дамбы с верховой стороны, которая регулирует сток реки, направляя его в основное русло;

- в приподошвенной зоне низового контрбанкета нужно нарезать траншею для устройства жесткой конструкции из габионных конструкций или скального грунта, обернутого в геосинтетический материал;

- для своевременного предупреждения и исключения деформаций необходимо выполнить диагностическое обследование земляного полотна всей трассе;

- для полной стабилизации земляного полотна необходимо выполнить капитальный ремонт земляного полотна.

4.3 Расчеты устойчивости откоса насыпи однопутного пути на кривом участке

Расчетом определяется устойчивое и рациональное по размерам поперечное очертание земляного полотна.

Расчет устойчивости производится графоаналитическим методом для 1 погонного метра длины насыпи. Устойчивость откосов насыпи принято оценивать коэффициентом устойчивости К_уст. Физический смысл этого коэффициента заключается в отношении моментов сил, удерживающих откос от смещения, к моментам сил сдвигающих. Моменты сил берутся относительно центра кривой возможного смещения.

, (4.1)

где – сумма моментов удерживающих сил, кНм, – сумма моментов сдвигающих сил, кНм, , – суммарные силы соответственно трения и сцепления, действующие по поверхности смещения, Кн, – сумма тан­генциальных составляющих веса частей сползающего массива, направленных против предполагаемого направления сдвига, кН, – то же, направленных в сторону предполагаемого сдвига, кН, – гидродинамическая сила, – число отсеков, на которые разбит сползающий массив грунта.

, (4.2)

где _в – удельный вес воды, _в=9,81 кН/м³, I₀ – средний уклон кривой депрессии, I₀=0,02, V – объем грунта, в котором действует сила D, определяется по формуле:

(4.3)

где  – площадь части сползающего массива, заключенная между кривой депрессии кривой смещения и поверхностью основания, м³.

Считается, что насыпь устойчива при значении К_уст1,2.

Произведем расчет отметок поперечного профиля однопутного откоса насыпи на км. 63 пк 1+00 м. перегона Липовцы - Пржевальская.

О_ПО  отметка подошвы откоса, которая определяется по формуле 4.5:

, (4.4)

где О_ОН  отметка основания насыпи, О_ОН=135,24 м, Х  расстояние от оси земляного полотна до подошвы откоса (формула 4.6), N  поперечный уклон местности, N=22,

, (4.5)

где Н  высота насыпи, Н=15 м, b  ширина основной площадки земляного полотна, для однопутного участка II категории, b=7,7 м.

, (4.6)

, (4.7)

Отметку верха насыпи высотой Н=15 м. рассчитывается по формуле:

, (4.8)

, (4.9)

Поперечный профиль земляного полотна на км. 63 пк 1+00 м. перегона Липовцы - Пржевальская представлен на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 Поперечный профиль земляного полотна на км. 63 пк 1+00 м. перегона Липовцы - Пржевальская

4.4 Определение коэффициента устойчивости и расчетных характеристик грунта насыпи и основания

Рассчитаем коэффициенты устойчивости откосов для трёх разных поперечных сечений с отличающейся высотой насыпи, крутизной основания, характеристиками грунта.

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. Угол внутреннего трения, удельное сцепление грунта коэффициент внутреннего трения, удельный вес грунта являются сдвиговыми характеристиками насыпи.

Поверхности смещения грунта откосов зависят от вида грунта. Форма поверхности в однородных связных грунтах близка к кругло-цилиндрической.

На рисунке 4.8 представлен поперечный профиль земляного полотна в проекте с бермой и уположением откосов (км. 63 пк 1+00 м. перегона Липовцы – Пржевальская).

Рисунок 4.8 Поперечный профиль земляного полотна в проекте с бермой и уположением откосов

Расчёт пойменной насыпи на устойчивость предполагает, что после достижения паводком горизонта высоких вод (ГВВ) и насыщения грунта насыпи ниже этого уровня водой происходят быстрый спад на пойме и гравитационная фильтрация (вытекание) воды из насыпи к откосам. Поверхность фильтрационного потока характеризуется кривой депрессии данного грунта.

Характеристики показателей для грунта насыпи, расположенного выше кривой депрессии, равны:

- с_н=17 кПа – удельное сцепление грунта насыпи; (4.10)

- f_н=tgφ_н=0,34 – коэффициент внутреннего трения грунта ( = 19°); (4.11)

- γ_н=19 кН/м3 – удельный веса грунта насыпи. (4.12)

Для грунта насыпи, расположенного между кривой депрессии и осно­ванием насыпи, характеристики грунта с_н1, f_н1, γ_н1 определяются по формулам:

- f_н1=0,75∙f_н=0,75∙0,34=0,26 – коэффициент внутреннего трения водонасыщенного грунта насыпи; (4.13)

- с_н1= 0,5∙с_н=0,5∙ 17=8,5 кПа – удельное сцепление водонасыщенного грунта насыпи; (4.14)

Характеристики

Список файлов ВКР