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

Текст из файла (страница 7)

где коэффициент деформации, определяемый согласно [11] по рис.4.

Далее определяется горизонтальное перемещение и угол поворота на уровне поверхности сдвига, определяются по формулам

. (3.16)

Параметры перемещений от силы и момента в формулах (3.16) находят, используя следующие выражения

, (3.17)

где безразмерные коэффициенты, определяемые согласно [11] по табл.3 в зависимости от .

Выражения для определения в зоне заделки сваи (ниже поверхности сдвига) перемещений , изгибающего момента , перерезывающей силы и горизонтального давления сваи на грунт , имеют следующий вид

, (3.18)

где значения функции влияния, определяемые согласно [11] по табл.4 в зависимости от приведенной (безразмерной) глубины

Условие прочности грунта при действии на него горизонтального давления от сваи имеет вид

. (3.19)

Определив максимальное значение можно найти расстояние от точки приложения силы до условной заделки сваи.

3.3.3 Расчет сечения сваи на действие горизонтальной нагрузки

Расчет выполняется по предельным состояниям двух групп: по первой группе выполняется расчет прочности материала сваи на действие изгибающего момента и на срез перерезывающей силой по второй группе рассчитывают сваю на возможность образования и раскрытия трещин.

, (3.20)

где расчетное сопротивление бетона сваи осевому сжатию, МПа, в зависимости от класса бетона; коэффициент, учитывающий влияние хомутов, нормальных к оси элемента, и определяемый по формуле

, (3.21)

где ; площадь поперечного сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси сваи плоскости, пересекающей наклонное сечение; расстояние между хомутами, см; a отношение модулей упругости арматуры и бетона .

, (3.22)

где β коэффициент, принимаемый равным для тяжелого бетона ; и см. рис.5[11].

3.3.4 Расчет прочности сваи на действие изгибающего момента

Расчет прочности сваи на действие изгибающего момента ведется по формуле

, (3.23)

где М расчетный изгибающий момент, равный , кНм (1.1 коэффициент перегрузки); расчетное сопротивление бетона сжатию при изгибе, МПа; расчетное сопротивление арматуры сжатию; размеры, показанные на рис 3.27.

Высота сжатой зоны х определяется из формулы

, (3.24)

где расчетное сопротивление арматуры растяжению, МПа; площади арматуры в сечении сваи соответственно растянутой и сжатой, см².

Рис. 3.27.Поперечное сечение сваи: x – высота сжатой зоны; а и а^/ - толщины защитных слоев бетона соответственно в растянутой и сжатой зонах; h_o– расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до наиболее сжатой грани бетона

Проверка поперечного сечения по второй группе предельных состояний заключается в выполнении расчета по раскрытию трещин из условия

μ , (3.25)

где μ коэффициент армирования.

Таблица 3.1

Исходные данные для расчета.

Длина свайной стены L, м

Оползневое давление Еоп, кН

Толщина слоя сползающего грунта hср, м

Удельное сцепление грунта насыпи Сн, кПа

Угол внутреннего трения грунта φн, °

Угол наклона поверхности сдвига грунта к горизонтали ,°

Удельное сцепление грунта основания, Со, кПа

Угол внутреннего трения грунта основанияφо, °

Средний удельный вес грунтаоснования γ, °

Сваи железобетонные призматические

Сечение свай d, м

Класс бетона

Модуль упругости материала сваи Eв, Мпа

Расчетное сопротивление бетона сжатию при изгибе Rв, Мпа

500

126,4185

3,05

22,85

17

12,5

14

14

15

0,35x0,35

B25

13

3.3.5 Расчет буроинъекционных свай

Определим величину ζ, от которой зависит расстояние между сваями в ряду по формуле (3.3)

.

По теории арочного эффекта критическое расстояние между сваями можно определить по формуле (3.2)

.

Учитывая опыт проектирования свайных подпорных стен, целесообразно принять b = 4 м и сваи расположить в шахматном порядке.

Зная допускаемую горизонтальную нагрузку на сваю для полутвердых глинистых грунтах Р_г 80 кН (табл. 1) [11], можно определить потребное количество свай на оползневом участке по формуле (3.11).

.

Количество свай на оползне определяется по формуле (3.12)

.

Расстояние между сваями в ряду, м, определяется по формуле (3.13)

Значение b^/ округляем до 2,0 м. В дальнейшем округление b^/ до 2,0 м будет проверено расчетом сваи на прочность.

Минимально допустимое расстояние между осями забивных свай в ряду равно 3 d. Установив расстояние b = 4 между сваями в ряду, определяем Е^/_оп по формуле (3.14)

.

Q₀ и M_o - начальные усилия действующие на каждую сваю, соответственно перерезывающая сила и изгибающий момент, определяемые по формулами (3.7) и (3.8).

l₀ – определим по формуле (3.9)

,

По формуле (3.6) определяем величину заглубления свай в устойчивый грунт h₁, предварительно определив R_z по формуле (3.10).

,

.

В связи с чрезмерно большим заглублением сваи в устойчивый грунт, дальнейший расчет не целесообразен.

Исходя из расчетов, к окончательному варианту укреплению откоса насыпи, принимаем укрепление бермой.

4 ДИАГНОСТИКА ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Диагностика земляного полотна – это отрасль знаний, которая занимается:

изучением и установлением параметров, признаков и причин неисправного состояния объектов земляного полотна; прогнозированием возможности возникновения деформация земляного полотна [25].

Детальное диагностирование – это процесс определения конкретного состояния локального участка земляного полотна с выявлением причин и вида деформации и получения исходных данных для проектирования противодеформационных конструкций.

Определение состояния исследуемого участка производится следующими последовательно выполняемыми этапами детального диагностирования:

- визуальным осмотром;

- инструментальными измерениями;

- анализом состояния по измеренным параметрам.

В соответствии с [5] диагностика любого технического объекта – это область знаний, охватывающая теорию, методы и средства определения технического состояния объектов. При этом техническим состоянием считается совокупность свойств объекта, подверженных изменению в процессе эксплуатации и определяемых в конкретный момент времени установленной технической документацией на этот объект.

Ежегодное увеличение потерь, связанных с деформациями земляного полотна и ограничениями скорости движения поездов, требует грамотного применения широкого спектра методов диагностики земляного полотна.

Диагностика земляного полотна необходима для данного участка, так как прогнозирование деформации земляного полотна является важным мероприятием для устранения возможных изменений, происходящих в земляном полотне под влиянием поездной нагрузки и климатических факторов, а также на прогнозирование состояния земляного полотна в процессе его эксплуатации в перспективных условиях.

4.1 Традиционные методы

Простейшим средством, позволяющим предварительно оценить текущее состояние земляного полотна, являются эксплуатационные наблюдения (визуальный осмотр). Такие наблюдения в основном совершаются работниками дистанции пути, использующими лишь простейшие приборы и приспособления (рулетки, рейки, отвесы и т.д.). При этом определяют отклонения в геометрических размерах поперечного профиля земляного полотна (размеры обочин, крутизну откосов), наличие трещин на откосах и обочинах, пучин и выплесков, выпоров грунта в подошве откосов, наклона опор контактной сети, наличие карстовых и суффозионных воронок на элементах земляного полотна, выход воды из тела земляного полотна или его основания, наличие ярко-зеленой влаголюбивой растительности.

Визуальный осмотр не трудоемок, не требует квалифицированной обработки, прост в применении, но неинформативен: позволяет заметить лишь внешние признаки опасны деформаций, тогда как их первопричины, так и остаются неизвестными.

Также косвенно о состоянии земляного полотна можно судить по данным инженерно-геодезических методов. Такими методами выполняют съемку поперечных и продольных профилей, причем для контроля над положением в профиле и плане в последнее время на РЖД создается специальная реперная система (СРС), включающая в себя пункты опорной геодезической сети, рабочей сети и систему привязок пути к рабочим реперам [4]. Проектное положение закрепляется относительно реперов, что дает возможность оценивать отклонения геометрических размеров от исходного состояния на момент обследования.

Инженерно-геодезические методы позволяют получать данные с очень высокой точностью, однако дают информацию лишь о геометрических размерах земляного полотна (это в той же мере относится и к такому методу, как обработка результатов лент вагона-путеизмерителя). Метод позволяет зафиксировать следы опасных деформаций без объяснения причин, повлекших их, поэтому и используется только как средство предварительного поиска дефектных участков.

Характеристики

Список файлов ВКР