Додаток б

(обов’язковий)

Методика розрахунку і конструювання земляного полотна

1 При індивідуальному проектуванні земляного полотна оптимізація розмірів і типів конструктивних елементів, які забезпечують міцність основної площадки, стійкість укосів, припустимі розміри просідань, збереження заданої геометрії споруд, виконується на підставі розрахунків і вибирається на підставі порівняння альтернативних будівельних і експлуатаційних заходів щодо їх забезпечення.

Будівельні й експлуатаційні заходи призначаються за відомчими нормативними документами і методичними рекомендаціями і можуть включати технічні (армування, укріплення ґрунтів, захисні елементи) і технологічні рішення (регламенти відсипання і розробки ґрунтів, ущільнення, сезонність робіт).

Таблиця Б.1

Вид земляного полотна		Глибина розташування шару від основної площадки, м, для лінії		Коефіцієнт k для лінії
		II - ІІІ категорії і додаткових головних колій	IV - VII категорій		II - ІІІ категорій і додаткових головних колій	IV – VII категорій
Насип	Верхня частина	До 1,0	До 0,5		0,98; 0,95*	0,95; 0,92*
	Нижня частина	Більше 1,0	Більше 0,5		0,95; 0,92*	0,95**; 0,90*
Виїмки, основи насипів висотою до 0,5 м		0,5	0,5		0,98; 0,95*	0,95; 0,92*
* Для насипів з однорідних пісків. ** На ділянках із сильно пересіченим рельєфом, на ділянках періодичного підтоплення, а також у межах ділянок довжиною до 100 м на підходах до мостів.

2. Вимоги до ущільнення ґрунтів.

Необхідна в земляному полотні щільність сухого ґрунту для піщаних і глинистих ґрунтів визначається за формулою

,

де ρ_{d max} – максимальна щільність сухого ґрунту, г/см³, що визначається за методом стандартного ущільнення (ГОСТ 22733);

k — мінімальний коефіцієнт ущільнення, прийнятий за таблицею Б.1.

При цьому необхідно перевіряти придатність ґрунту кар’єру (резерву) за умовами його вологості.

Для швидкісних ліній і ліній І категорії коефіцієнт ущільнення призначається для верхнього півметрового шару під основною площадкою 1,03, для тих, що лежать нижче 0,98—1,0.

Зменшення коефіцієнта ущільнення порівняно з нормами, наведеними в таблиці, допускається у випадках неможливості або недоцільності їх досягнення (при наявності ґрунтів підвищеної вологості чи ґрунтів малої вологості в посушливих зонах).

3. Розрахунок стійкості земляного полотна.

Оцінка загальної стійкості земляного полотна (насипів і укосів виїмок) рекомендується здійснювати за першим граничним станом – несучій спроможності (за умовами граничної рівноваги).

Стійкість укосів повинна бути перевірена за можливими поверхнями зсуву (круглоциліндричними чи по іншим, у тому числі ламаними поверхнями) із визначенням найнебезпечнішої призми обвалення, яка характеризується мінімальним відношенням узагальнених граничних реактивних сил опору до активних сил зсуву.

Критерієм стійкості земляних масивів є дотримання (для найнебезпечнішої призми обвалення) нерівності

, (2.1)

де γ_fc -коефіцієнт сполучення навантажень, що враховує зменшення ймовірності одночасної появи розрахункових навантажень;

Т – розрахункове значення узагальненої активної сили зсуву;

γ_c - коефіцієнт умов роботи;

γ_n – коефіцієнт надійності за призначенням споруди (коефіцієнт значимості споруди);

R – розрахункове значення узагальненої сили граничного опору зсуву, визначене з урахуванням коефіцієнта надійності за ґрунтами γ_g (коефіцієнта безпеки за ґрунтами).

Розрахункові значення Т и R визначаються з урахуванням коефіцієнта надійності за навантаженням γ_f (коефіцієнта перевантаження). Врахування коефіцієнта надійності за навантаженням здійснюється шляхом множення на нього всіх діючих сил (у тому числі ваги призми обвалення чи її відсіків). Сейсмічні навантаження слід приймати з коефіцієнтом надійності за навантаженням γ_f , рівним одиниці.

Значення коефіцієнта γ_f приймається при розрахунку стійкості укосів виїмок рівним 1,1, а при розрахунку стійкості насипів - 1,15.

У тих випадках, коли погіршення стійкості може відбутися за рахунок зменшення діючих сил, слід приймати γ_f = 0,9.

Значення коефіцієнта надійності за ґрунтами γ_g встановлюються відповідно до вказівок СНиП 2.02.01-83, а також ДСТУ Б.В.2.1-5 (ГОСТ 20522).

Врахування коефіцієнта надійності за ґрунтами здійснюється шляхом ділення нормативних значень характеристик міцності ґрунтів (питомого зчеплення, кута внутрішнього тертя) на коефіцієнт надійності, який встановлюється залежності від мінливості цих характеристик, кількості визначень і значення довірчої ймовірності α, прийнятої рівною 0,95.

Чисельні значення коефіцієнтів γ_n, γ_fc, γ_c наведені в таблицях Б.2‑Б.4.

При пошуку найнебезпечнішої призми обвалення за критерій стійкості може бути прийнятий коефіцієнт стійкості

(2.2)

Отримані розрахунком коефіцієнти стійкості при відповідному сполученні навантажень не повинні перевищувати значення (γ_n, γ_fc)/γ_c більше ніж на 10 % і повинні бути не менше 1,05*^*.

Таблиця Б.2

Категорія ліній	Швидкісні лініїі лінії І категорії	IІ і IIІ категорій	IV категорії	V - VII категорій
Значення γn	1,25	1,20	1,15	1,10

Таблиця Б.3

Сполучення навантажень	Основне	Особливе (сейсміка)	Будівельного періоду
Значення γfs	1,00	0,90	0,95

Таблиця Б.4

Методи розрахунку	Що задовольняють умовам рівноваги	Спрощені
Значення γc	1,00	0,95

Для оцінки впливу землетрусів у районах з розрахунковою сейсмічністю 7 і більше балів, стійкість укосів розраховується за формулою (2.1) з урахуванням величини сейсмічної сили, яка прикладається до призми обвалення (чи її відсікам), обумовленої виразом

, (2.3)

де Kc – коефіцієнт сейсмічності (рівний 0,025; 0,05; 0,10 відповідно для інтенсивності розрахункового сейсмічного впливу 7, 8 і 9 балів);

G — вага призми обвалення (чи її відсіків) з урахуванням впливу коефіцієнта надійності за навантаженням.

Кут нахилу вектора сейсмічної сили до горизонту приймається найбільш невигідним для стійкості – як правило, паралельно поверхні зсуву призми (чи її відсіків).

Стійкість укосів можна вважати забезпеченою, якщо умови, обумовлені формулою (2.1), задовольняються. В іншому випадку приймається рішення про перепроектування обрисів земляного полотна, влаштуванню берм, контрбанкетів і т.д. або про стратегію відновлення його при землетрусі.

БІБЛІОГРАФІЯ

1. ДСТУ 1.0:2003 Основні положення.

2. ДСТУ 1.2:2003 Правила розроблення національних нормативних документів.

3. ДСТУ 1.5:2003 Правила побудови, викладання, оформлення та вимоги до змісту нормативних документів.

4. ДБН А. 1.1 -1 -93 Система стандартизації та нормування в будівництві. Основні положення.

5. ДБН А. 1.1-2-93 Порядок розробки, вимоги до побудови, викладу та оформлення нормативних документів.

6. Руководство по выбору и применению проводов для силовых и осветительных сетей, 1981 (Посібник з вибору і застосування проводів для силових

і освітлювальних мереж).

7 Инструкция по проектированию электрооборудования общественных зданий массового строительства. (Інструкція з проектування електрообладнання громадських

будівель масового будівництва).

8 Инструкция по проектированию электроснабжения промышленных предприятий, 1977 (Інструкція з проектування електропостачання промислових підприємств).

Код УКНД 03.220.30; 45.080

Ключові слова: споруди транспорту, залізниці колії 1520 мм, проектування, залізничний транспорт.

Відповідальний за випуск - В.М. Чеснок

Редактор - Т.І. Лукашевич Комп'ютерна верстка - Т.І. Цапро

Формат 60 х 84 1/8. Папір офсетний. Гарнітура "Тimes New Roman Cyr".

Друк офсетний

Державне підприємство "Укрархбудінформ". Вул. М. Кривоноса, 2-А, Київ-037, 03037, Україна. Тел. 249-36-62

Свідоцтво про внесення суб'єкта видавничої справи до державного реєстру видавців ДК№ 690 від 27.11.2001р.

* Встановлюється відповідно до Інструкції з розрахунку наявної пропускної спроможності залізниць України ЦД-0036

* При розрахунках насипів, які споруджуються з дрібних і пилуватих пісків і супісків з високим рівнем динамічного

впливу (швидкості більше 120 км/год, восьмиосний рухомий склад), значення K_s повинне бути не менше 1,25