Бояркин (1220872), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Расчетный угол сдвига, град

, (3.3)

где _­– нормальное давление грунта на лопасть, принимаемое равным 200 Н/м² (20 т/м²).

Коэффициенты вычисляются по формулам, кН/м²

; (3.4)

. (3.5)

Расчетная несущая способность винтовых свай глубокого заложения, кН

, (3.6)

где – диаметр лопасти сваи, м; – длина ствола сваи, погруженной в грунт, м; – приведенный расчетный удельный вес грунта с учетом взвешенной воды, кН/м³; – коэффициент, принимаемый в зависимости от диаметра лопасти в пределах (0,8–1,0); – расчетное удельное сцепление грунта, кН/м; _– расчетное сопротивление грунта по боковой поверхности винтовой сваи, кН/м² (приведенное значение для всех слоев в пределах глубины погружения сваи); – безразмерные коэффициенты, принимаемые по [29] в зависимости от значения расчетного угла внутреннего трения в рабочей зоне; – коэффициент условия работы, зависящий от вида нагрузки, действующей на анкер (сваю), и грунтовых условий, принимаемый по [29]; рабочая площадь лопасти, м²; – безразмерный коэффициент, принимаемый по графику как функция расчетного угла сдвига, при α₁<17η – принимается равным 1; – периметр поперечного сечения ствола сваи, м.

Для винтовой сваи СВ – 325 – 6,0, применяемой в качестве опорного фундамента в проекте, произведем расчет по формуле 3.6

кН.

Для винтовой сваи СВ – 325 – 4,5, применяемой в качестве анкера в проекте, произведем расчет по формуле 3.6

кН.

Как видно из полученных расчетов винтовой фундамент обладает достаточной несущей способностью.

Расчетная несущая способность сваи работающих на сжатие, независимо от λ и φ, кН

, (3.7)

В зависимости от расчетных нагрузок от опор ЛЭП, контактной сети и грунтовых условий фундаменты могут состоять из одной, двух, трех и даже из четырех винтовых свай под каждую стойку опоры.

3.5 Исследование работы винтовых свай при воздействии горизонтальных нагрузок

При воздействии на винтовые сваи горизонтальной нагрузки следует различать два вида их работы.

В случае мелкого заглубления при глубине завинчивания не более

(3.8)

где – глубина погружения, м; – диаметр сваи, м.

Свая работает как короткий жесткий стержень, который своим поворотом вокруг неподвижной точки вызывает только деформацию грунта. Несущая способность винтовых свай при этом в два с лишним раза больше по сравнению с обычными сваями.

Если свая завинчивается на глубину более 2,5 м, чем обуславливается более прочная заделка винтовой лопасти, то характер работы винтовой сваи на горизонтальную нагрузку практически не отличается от работы обычных свай глубокого заложения.

При глубине погружения сваи более 6 м, максимальную нагрузку обычно лимитирует не несущая способность грунтового основания, а прочность ствола сваи. Поэтому было проведено только несколько проверочных испытаний при глубине погружения свай 6 м, которые показали, что на глубине от поверхности грунта происходит изгиб стволов cвaй.

Испытания винтовых свай на горизонтальные нагрузки проводились в суглинистых, гравийно-галечных водонасыщенных грунтах. Схемы испытаний представлены на рисунках 3.4, 3.5. Графики испытаний свай с винтовой лопастью и без нее представлены на рисунках 3.4, 3.5.

1 – без винтовой лопасти; 2 – с винтовой лопастью

Рисунок 3.4 – График испытаний винтовых свай с лопастью и без нее в

суглинистом грунте

1- без винтовой лопасти; 2 – с винтовой лопастью

Рисунок 3.5 – График испытаний винтовых свай с лопастью и без нее в гравелистом грунте

Результаты испытаний винтовых свай на горизонтальную нагрузку позволяют сделать следующие выводы:

- характер работы винтовых свай на горизонтальную нагрузку зависит от относительной глубины заложения лопасти и грунтовых условий. В случае мелкого заглубления лопасти (2-3 м) свая работает как короткий жесткий стержень, своим поворотом вызывающий только деформацию грунта. При большем заглубления обеспечивается достаточно прочная заделка лопасти в грунте, вследствие чего деформируется не только грунт, но и ствол сваи, а работа винтовой сваи практически не отличается от работы обычной сваи глубокого заложения. Наибольшие горизонтальные нагрузки воспринимают сваи, погруженные в гравийно-галечные грунты;

- при ребристых стволах свай величина предельного горизонтального давления уменьшается на 30 % вследствие рыхления грунта при завинчивании;

- при воздействии статических горизонтальных сил несущая способность винтовых свай даже в случае мелкого погружения в два с лишним paзa больше, нежели у обычных забивных свай.

Необходимо отметить, что винтовые сваи малого диаметра обладают достаточно большой несущей способностью, что наглядно доказывают график испытаний свай на выдергивание, приведенные на рисунке 3.6.

1 – заглубление 4,12 м; 2 – заглубление 5,7 м;

Рисунок 3.6 – График испытаний свай на выдергивание в водонасыщеном песке

Исходя из выше сказанного можно сделать следующий вывод, что по сравнению с другими типами закреплений винтовые сваи обладают рядом преимуществ, а именно:

- отсутствие земляных работ, способствующее сохранению окружающей среды;

- минимальное количество операций при погружении свай, сокращенное количество применяемой техники (практически одна машина), небольшое число обслуживающего персонала;

- быстрый монтаж фундаментных конструкций;

- отсутствие «мокрых процессов» при возведении фундаментов;

- уменьшение затрат на транспортные расходы;

- повышенная по сравнению с другими конструкциями несущая способность ведёт к уменьшению расходов строительных материалов на сооружение фундаментов на 30-50% по сравнению с использованием фундаментов на забивных или вибропогружаемых сваях;

- фундамент из винтовых свай сразу готов к установке опоры, не требует дополнительного времени для достижения несущей способности независимо от времени года;

- возможность проведения работ в непосредственной близости к подземным коммуникациям и в условиях плотной городской застройки;

- отсутствие отрицательного влияния сил морозного пучения благодаря специальной конструкции винтовых свай для вечномёрзлых грунтов.

3.6 Основные требования по обеспечению устойчивости свайных фундаментов в грунте

Выбор решений по опорным конструкциям должен производиться с учетом обеспечения прочности заделки опор в грунте не менее их несущей способности при проверке боковой устойчивости и на выпучивание.

Рекомендуемые конструкции фундаментов из винтовых свай на данном участке:

- на насыпях (в том числе с крутыми откосами) использовать винтовые сваи длиной 6,0 м диаметром 325 мм (для условно-благоприятных участков земполотна) и диаметром 351 мм (для неблагоприятных участков земполотна);

- в выемках, на нулевых местах и в междупутьях использовать винтовые сваи длиной 4,5 м диаметром 325 мм и 351 мм.

Рекомендуемые конструкции анкеров из винтовых свай на данном участке для всех условий установки принята одна конструкция анкера – длиной 6,0 м диаметром ствола 351 мм и диаметром лопасти 480 мм. В случае недостаточной несущей способности одиночных анкеров следует применять сдвоенные анкера из винтовых свай объединенные металлической балкой.

В случаях, когда обеспечена боковая устойчивость закрепления фундаментов и анкеров, но не обеспечивается их устойчивость на выпучивание, на не благоприятных участках земляного полотна на насыпи вокруг сваи необходимо устраивать термоизоляцию из полистирола толщиной 10 см и диаметром не менее глубины сваи, присыпанная слоем грунта толщиной 20 см.

Противопучинные устройства в составе термосифонов длиной 8м и противопучинных бандажей длиной 1,25; 2 и 2,5м установлены на металлических фундаментах диаметром 325 мм и длиной 6 м.

В начале на глубину установки бандажа с платформы со специальным строительно-монтажным модулем с помощью навесного оборудования бурилась лидерная скважина шнеком с диаметром 600 мм. Дальше скважину проходили диаметром 325 мм, принятым для завинчивания свайного фундамента. Параллельно с бурением скважины, на другой платформе с вибропогружателем, на верхний участок подземной части металлического фундамента, закреплённого к гидрокабестану-вращателю, монтировали противопучинный бандаж из незамерзающей смазки, геотекстиля и защитного кожуха из сегментов «Пеноплэкс», затем завинчивается фундамент.

4 ПРОЕКТИРОВАНИЕ КОНТАКТНОЙ СЕТИ ПЕРЕГОНА

4.1 Исходные данные

Подвеска одинарная, полукомпенсированная с рессорными струнами.

Тип подвески на путях перегона – М120 + МФ-100.

На перегоне электрифицируются два пути. На схеме перегона показаны два основных пути и входные светофоры.

Схема перегона представлена на рисунке 4.1.

Для выполнения проекта задан род тока – переменный.

По сроку наступления зимнего периода ДВЖД относится к первой группе (всего 2 группы дороги где снегопады и метели наблюдаются ранее, чем на остальной территории сети железных дорог).

По степени снегозаносимости ДВЖД относится к 3-й группе из 5 (дороги на территории которых наблюдаются снегопады и метели с сильной интенсивностью).

Метеорологические условия по ДВЖД согласно ЦЭ-713, ЦЭЭ-2, для ЭЧ-1, в который входит рассматриваемый участок (перегон Лондоко – Будукан) представлены в таблице 4.1.

Характеристики

Список файлов ВКР