PZ_ (1214345), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

По всему периметру единой ступенчатой траншеи 12 поверх водонепроницаемого экрана 3 уложен армирующий экран 4 из синтетического нетканого материала, например, канвалана.

Верхняя траншея 1 в нижней части заполнена фракционным дренирующим материалом, который уложен на синтетический нетканый материал 4 и обернут им с образованием дрены 14.

Верхняя продольная траншея 1 в уровне ступени единой ступенчатой траншеи 12, являющейся дном нижней продольной траншеи 2, перекрыта теплоизоляционным экраном 5 в уровне ступени 15, например, из пенополистирола, и в уровне рельефа 7, выше теплоизоляционного экрана 5, заполнена водонепроницаемым слоем 6, например, глинистым грунтом, образующим боковую стенку верхней продольной дренажной траншеи 2.

Верхняя продольная дренажная траншея 2 заполнена фракционным дренирующим материалом, например, щебнем.

Дренажная система на вечномерзлых грунтах работает следующим образом. В летний период поверхностная вода, находящаяся в нижней продольной дренажной траншее 2, и надмерзлотная грунтовая вода, находящаяся в верхней продольной дренажной траншее 1, стекает на осушаемую территорию 9 с повышенной нагорной части рельефа 7. Водонепроницаемый экран 3 препятствует проникновению этих вод на осушаемую территорию. Воды перехватываются нижней и верхней продольными дренажными траншеями 1, 2 и отводятся за пределы осушаемой территории 9, не переувлажняя грунты слоя сезонного промерзания 10 и вечномерзлые грунты 11.

Воды в траншеях 1 и 2 смачивают, находящийся в них армирующий экран 4, который благодаря капиллярным свойствам геосинтетического нетканого материала постоянно находится во влажном состоянии. В летний и зимний период из-за разницы температур грунтов в верхней и нижней траншеях 1 и 2 происходит испарение влаги с поверхности армирующего экрана 4. Испарение влаги приводит к снижению температуры грунтов слоя сезонного промерзания 10 под нижней дренажной траншеей 2 и нижней траншеей 1.

Кроме того, в нижней траншее 2 в крупнопористых грунтах дрены 14 между ними и грунтами слоя сезонного промерзания 10, а также вечномерзлыми грунтами 11 происходит конвективный теплообмен. Наличие конвективного теплообмена приводит к изменению температуры крупнопористых грунтов дрены 14 синхронно с естественным изменением температуры грунтов слоя сезонного промерзания 10. Причем создаваемый температурный режим в грунтах дрены 14 сохраняется теплоизоляционным слоем 5, гидроизоляционным слоем 3 и геосинтетическим материалом 4.

Обеспечение одинаковой температуры в грунтах дрены 14 и в грунтах слоя сезонного промерзания 10 приводит к сохранению термодинамического равновесия в грунтах слоя сезонного промерзания 10 в радиусе действия дренажной системы 12.

Термодинамическое равновесие в грунтах в радиусе действия дренажной системы 12, расположенных в нагорной части рельефа (склона) 7 и в пределах осушаемой территории 9, приводит к стабильному состоянию этих грунтов без переувлажнения и нарушения их структуры.

В результате грунты дрены 14 и грунты слоя сезонного промерзания 10 работают как одно целое, что способствует сохранению целостности этих грунтов в течение длительного времени. Выветривание грунтов слоя сезонного промерзания 10 и вечномерзлых грунтов 11 происходит естественным образом и проявляется через срок в несколько десятков лет, который сопоставим со сроком этапного перевооружения железной дороги.

4.2 Обоснование выбранных вариантов

Выбранный вариант конструктивно-технологического решения должен обеспечить выполнение всех требований чертежа и технических условий.

Сравнение вариантов выполняется по следующим показателям:

• сметная стоимость;

• эффективность использования;

• трудоемкость технологического процесса;

• продолжительность;

• экологические показатели;

• эксплуатационные показатели;

• долговечность;

• надежность;

На участке ПК 19232+4,00 – ПК 19235+7,00; ПК 19260+92 – ПК 19262+50; ПК 19263+7,00 – ПК 19269+2,00; ПК 19277+8,00 – ПК 19278+9,00; ПК 19278+18,00 – ПК 19280+37 наиболее подходящим и экономически выгодным, является вариант сооружения скальной «обоймы». По показателю трудности исполнения вариантов, связанных с объемом работ и их экономическими показателями данный вариант имеет большие преимущества, перед контрбанкетом и канавой, так как контрбанкет и канава отводят воду вдоль насыпи на большем протяжении, продольный профиль контрбанкета не учитывает места с «0» уклоном, кроме того нарушение ландшафта связанные с разработкой канавы (5-6 м), в отличии от скальной обоймы. Так же, канава по размерам больше, нежели скальная обойма. За счет объема работ, увеличиваются и экономические показатели проектных мероприятий.

На участке ПК 19240+9,00 – ПК 19243+96 наиболее целесообразным принят вариант сооружения рамного лотка с устройством нагорной канавы. На геологическом разрезе хорошо наблюдается осадка возле подошвы насыпи справа от оси пути. В данном случае рамный проветриваемый лоток наиболее эффективен из-за свойств быстрого охлаждения грунтов и одновременного отвода грунтовых вод, что приводит к значительному подъёму линии мерзлоты, в отличие от устройства охлаждающей наброски, для которой понадобится значительно большее временя для охлаждения грунтов. Сооружение лотка возводится с двух сторон для данных участков, требуя меньших объёмов работ и количества техники.

На участке ПК 19249+9,00 – ПК 19259+3,00; ПК 19270+99,4 – ПК 19274+94,5 наиболее целесообразным принят вариант сооружения двухступенчатой дренажно-водоотводной системы. По анализу геологических данных в основании насыпи находятся водоносные грунты, при водонасыщении которых в зимнее время происходит пучение земляного полотна. Устройство двухступенчатой дренажно-водоотводной системы обеспечит отвод воды вдоль насыпи и обеспечит подъем верхней границы мерзлоты. По технологичности исполнения вариантов, связанных с объемом работ, потребности в материалах и их экономическими показателями этот вариант имеет меньший объем, так как двухступенчатый дренаж устраивается только с нагорной стороны.

Объём требуемых материалов по всем вариантам приведены в табл. 5.1, 5.2.

4.2.1 Расчет стока воды к нагорной канаве

Расчет стока к канавам выполнен на основе Указаний по определению расчетных гидравлических характеристик (СН 435-72).

Расчетный расход воды , определяется по формуле предельной интенсивности стока

, (4.1)

где - суточный слой осадков вероятностью превышения ; за теплый период определяется по карте, [1, рис. 116,117,118];

- максимальный модуль стока [24, табл. 48] обеспеченностью , выраженный в долях от произведения при (коэффициент озерности района);

– переходный коэффициент [10, табл. 49, рис. 119];

– коэффициент паводочного стока [10, табл.51];

Для определения (необходимое для определения ) последовательно находят:

1. L – длину бассейна по главному логу на местности, км, и F – площадь бассейна;

2. густоту речной и овражно-балочной сети, по формуле

(4.2)

где – сумма длин логов промежуточной русловой системы. При расчете канав ;

1. среднюю длину склонов

(4.3)

где – для односкатных бассейнов;

1. значение уклонов по главному логу и скату ;

2. коэффициент шероховатости склонов [10, табл.52];

3. гидроморфометрическую характеристику склона водосбора по формуле

(4.4)

1. продолжительность склонового добегания мин, [10, табл.53];

2. гидроморфометрическую характеристику русла канавы определяют по формуле

(4.5)

где – коэффициент шероховатости русла водотоков,

Исходные данные для расчета: площадь водосбора ; длина лога ; уклон лога ; уклон ската ;

категория линии дороги – IV; № района переходного коэффициента - II; категория поверхности – VI; суточный слой осадков ;

Расчет:

1. густота речной и овражно-балочной сети по формуле (4.2):

1. средняя длина склонов по формуле (5.3):

1. коэффициент в соответствии с [10, табл. 51];

2. по [24, табл. 50] устанавливаем вероятность превышения расчетных расходов для линии IV равна 5%, а по [10, табл. 52] находим ;

3. принимаем коэффициент , а коэффициент по [10, табл. 52] равен 0,15;

4. гидроморфометрическая характеристика склона по формуле (4.4):

1. продолжительность склонового добегания по [10, табл. 53] для найденного при типе кривой редукции 13а равна 80 мин.;

2. гидроморфометрическую характеристику русла по формуле (4.5):

1. по [24, табл. 48] находим максимальный модуль дождевого стока ;

2. по формуле (4.1) рассчитываем расход воды стока (принимая ):

4.2.2 Гидравлический расчет канавы способом подбора

Способ подбора: В начале задают глубину канавы и уклон дна канавы i, определяют площадь «живого сечения» канавы , вычисляют смоченный периметр и подсчитывают гидравлический радиус . Затем вычисляют расчетный расход воды и сравнивается с заданный расходом . Если разница между этими значениями не превышает 5%, то глубина канавы и продольный уклон выбраны удачно. Если , то необходимо увеличить размеры канавы и провести расчет вновь.

Размеры поперечного сечения канавы устанавливают с расчетом пропуска максимального расчетного расхода воды. Глубина канавы и ее ширина по дну должны быть не менее 0,6 м. Крутизна продольного уклона канавы должен быть не менее 0,002. Откосы канавы в глинистых грунтах, суглинках, супесях и песках крупных и средней крупности делают крутизной 1:1,5.

Фактический расход, в канаве определяется по формуле

Характеристики

Список файлов ВКР