Пояснительная записка (1207701), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Рис. 3.7. Двухрядная свайная стена на оползне

• Пригрузочные бермы

Берма - уступ земляного полотна, отделяющий его тело от водоотводного сооружения. Она разделяет также части откосов насыпей и выемок, имеющих различную крутизну; служит для отдаления от тела насыпи воды, текущей в водоотводной канаве или в путевом резерве, либо для отдаления от тела кавальера воды в нагорной канаве, а также способствует повышению устойчивости откосов.

Пригрузочные бермы устраивают у подошвы насыпи в виде контрбанкетов небольшой высоты, но значительной ширины; возможно ступенчатое очертание берм (рис. 3.8).

Для быстрого стока вод берму всегда планируют с уклоном 0,02-0,04 от тела земляного полотна шириной у подошвы откосов насыпи обычно 3 м (при высоте насыпи до 2 м допускается уменьшение ширины бермы до 1 м). Если насыпь построена под один путь, то со стороны будущего второго пути делают уширение на 4,1 м (стандартное междупутное расстояние).

Рис. 3.8. Укрепление откосов насыпи пригрузочными бермами: 1- пригрузочная берма; 2- бугры выпирания

4 ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ ПРИНЯТЫХ РЕШЕНИЙ НА УЧАСТКАХ. СТАВНЕНИЕ ВАРИАНТОВ

При выборе мероприятий предпочтение отдавалось преимущественно тем, которые позволяли обеспечить стабилизацию земляного полотна в короткие сроки, имело наименьшую стоимость и технологичность предлагаемых мероприятий, не требовалось ремонта на содержание этого участка. При этом учитывалось безопасность осуществления работ в условиях движения поездов.

4.1 Расчет устойчивости земляного полотна без возможных укреплений

4.1.1 Расчет коэффициента устойчивости на 1 участке (КМ 9016 ПК3)

Наличие мощного балластного шлейфа, смачивание грунтовыми водами зоны контакта шлейфа с суглинистыми грунтами слагающими откосы позволяют считать развитие деформаций.

Смещение земляных масс при потере устойчивости откосов происходит по криволинейной поверхности. В глинистых грунтах поверхность, как правило, имеет чашеобразную или цилиндрическую форму.

Расчет устойчивости произведен графо-аналитическим методом для 1 пог. м длины насыпи. Устойчивость откосов земляного полотна определяется коэффициентом устойчивости К_уст. Физический смысл которого заключается в отношении моментов сил, удерживающих грунт откоса от смещения М_уд, к моментам сил сдвигающих его М_сдв. Моменты сил берутся относительно центра кривой смещения.

Расчет коэффициента устойчивости производится по формуле [8]

(4.1)

где – сумма моментов удерживающих сил;

– сумма моментов сдвигающих сил;

f_iN_i и C_il_i – силы внутреннего трения и сцепления, действующие по поверхности смещения;

Т_удi – тангенсальная составляющая веса частей оползающего массива, направленная против предполагаемого направления сдвига;

Т_сдвi – то же, направленная в сторону предполагаемого сдвига;

с_i – удельная сила сцепления грунта, Па;

l_i – длина основания отсека в плоскости чертежа, м.

Для каждого отсека i определяются следующие силы [8]

- вес отсека

, (4.2)

где – площадь i-го отсека, м²;

– удельный вес грунта i-го отсека, кН/м³.

- нормальная составляющая веса отсека

, (4.3)

где – угол наклона отсека к горизонту, град.

- тангенциальная (касательная) сила, сдвигающая отсек

, (4.4)

- сила трения

, (4.5)

где – коэффициент внутреннего трения грунта.

, (4.6)

где – угол внутреннего трения грунта;

Расчет устойчивости откоса насыпи выполняем по нескольким вероятным кривым сдвига. Из возможных вариантов необходимо определить такую поверхность сдвига, коэффициент устойчивости К_уст по которой окажется наименьшим (К_min). Эта задача решается построением ряда вероятных кривых сдвига и определением для них коэффициентов устойчивости.

При расчете давление о верхнего строения пути P_ВСП и подвижного состава P_р на основную площадку заменяются эквивалентной нагрузкой, представленной в виде столбиков высотой h_ВСП и h_р соответственно. Высоты столбиков определяются по формулам [8]

, (4.7)

, (4.8)

где P_р – интенсивность равномерно распределенной временной нагрузки от подвижного состава;

P_всп – то же от постоянной нагрузки от верхнего строения пути;

_ср – средний удельный вес грунта насыпи.

Ширина столбика грунта с высотой h_р назначена равной длине железобетонной шпалы – 2,7 м, а столбика грунта с высотой h_всп принята равной средней ширине балластной призмы.

.

В расчете устойчивости откоса принимаем исходные данные для двух периодов:

- характеристики грунта насыпи во время засухи:

удельный вес 19,1 кН/м³;

угол внутреннего трения X

19⁰;

удельное сцепление X

17 МПа.

- характеристики грунта основания во время засухи:

удельный вес X

20,0 кН/м³;

угол внутреннего трения X

17⁰;

удельное сцепление X

14 МПа.

- характеристики грунта насыпи во время обильных осадков:

удельный вес X

19,1 кН/м³;

угол внутреннего трения X

19⁰;

удельное сцепление X

16 МПа.

- характеристики грунта основания во время обильных осадков:

удельный вес X

20,0 кН/м³;

угол внутреннего трения X

16⁰;

удельное сцепление X

12 МПа.

Рис. 4.1. Схема насыпи к расчету устойчивости на КМ 9016 ПК3

В таблицах 4.1-4.3 приведены результаты расчета коэффициента устойчивости по трем поверхностям сдвига грунта во время засухи.

Таблица 4.1- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения А. Радиус кривой R₁ = 16,93 м

Таблица 4.2- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения B. Радиус кривой R₂ = 17,8 м

Таблица 4.3- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения С. Радиус кривой R₃ = 18,99 м

В таблицах 4.4-4.6 приведены результаты расчета коэффициента устойчивости по трем поверхностям сдвига грунта во время обильных осадков.

Таблица 4.4-Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения А. Радиус кривой R₁ = 16,93 м

Таблица 4.5- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения B. Радиус кривой R₂ = 17,8 м

Таблица 4.6- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения С. Радиус кривой R₃ = 18,99 м

В результате выполненных расчетов устойчивости насыпи сделан вывод: наиболее неблагоприятный вариант по кривой смещения А, который и принимаем для дальнейшего проектирования.

4.1.2 Расчет коэффициента устойчивости на 2 участке (КМ 9061 ПК10)

Расчет устойчивости произведен графо-аналитическим методом для 1 пог. м длины насыпи. Устойчивость откосов земляного полотна определяется коэффициентом устойчивости К_уст по формуле (4.1).

В расчет необходимо учесть давление от верхнего строения пути P_ВСП и подвижного состава P_р на основную площадку. На схеме они показываются в виде столбиков высотой h_ВСП и h_р соответственно.

Высоты столбиков определяются по формулам (4.7, 4.8)

.

Данные о характеристиках грунтов:

- характеристики грунта насыпи во время засухи:

удельный вес X

19,1 кН/м³;

угол внутреннего трения X

17⁰;

удельное сцепление X

12 МПа.

- характеристики грунта основания во время засухи:

удельный вес X

20,0 кН/м³;

угол внутреннего трения X

16⁰;

удельное сцепление X

9 МПа.

- характеристики грунта насыпи во время обильных осадков:

удельный вес X

19,1 кН/м³;

угол внутреннего трения X

16⁰;

удельное сцепление X

11 МПа.

- характеристики грунта основания во время обильных осадков:

удельный вес X

20,0 кН/м³;

угол внутреннего трения X

15⁰;

удельное сцепление X

8 МПа.

Рис. 4.2. Схема насыпи к расчету устойчивости на КМ 9061 ПК10

Все расчеты коэффициента устойчивости приведены в таблицах 4.7-4.9 для засушливого периода.

Таблица 4.7- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения А. Радиус кривой R₁ = 9,18 м

Таблица 4.8- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения В. Радиус кривой R₂ = 9,73 м

Таблица 4.9- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения С. Радиус кривой R₃ = 10,33м

В таблицах 4.10-4.12 приведены результаты расчета коэффициента устойчивости во время обильных осадков.

Таблица 4.10- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения А. Радиус кривой R₁ = 9,18 м

Таблица 4.11- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения B. Радиус кривой R₂ = 9,73 м

Таблица 4.12- Расчет коэффициента устойчивости откоса насыпи по кривой смещения С. Радиус кривой R₃ = 10,33 м

Проанализировав все результаты расчета коэффициента устойчивости сделали вывод, что по кривой смещения А минимальное значение. Для дальнейших расчетов его и принимаем.

4.2 Проектные решения для участка 1

Причиной деформации земляного полотна на 1 участке КМ 9016 ПК 3 – ПК 6 является осадка земляного полотна из-за расползания насыпи. В весеннее время года и во время проливных дождей осадка за сутки достигает 15 мм.

Еще одной причиной деформаций земляного полотна на участке является неисправное состояние водоотводной канавы, расположенной с верховой стороны от насыпи.

Проектом предусмотрены мероприятия по ликвидации причин вызывающих деформации земляного полотна с помощью различных противодеформационных мероприятий:

1) сооружение пригрузочной бермы с левой стороны от 1 пути из песчано-гравийной породы или устройство свайно-подпорной стенки с той же стороны из забивных свай;

Характеристики

Список файлов ВКР