1.2 Проектирование поперечного профиля насыпи, расчет на устойчивость ее низового откоса (с учетом его

подтопления паводковыми водами)

Насыпи, располагаемые в поймах рек на мостовых переходах через водотоки, называются пойменными. При их проектировании необходимо учитывать ряд специфических требований, которые отсутствуют в случае проектирования суходольных насыпей.

В первую очередь необходимо определить расчетную отметку бровок таких насыпей или незатопляемых берм, если последние необходимы. Эти отметки рассчитывают с учетом требований СТН Ц-01-95, СНиП 2.04.06-82 таким образом, чтобы бровки или незатопляемые бермы были надежно защищены от воздействия ветровых волн с учетом их наката, которые могут возникать при ветреной погоде во время максимального подъема паводковых вод.

При расчетах устойчивости пойменных насыпей должны также приниматься в расчет те соображения, которые относятся к воздействию воды на грунты насыпей. Это воздействие разнообразно, а наихудшие условия создаются тогда, когда паводковая вода, полностью насыщая грунты насыпи до наивысшего расчетного уровня воды (НРУВ), очень быстро уходит из поймы.

Расчет насыпи на устойчивость проводится на компьютере по программе ДКУ-4.0. Для этого необходимо определить координаты необходимых точек перелома. Ширина основной площадки для двухпутной железной дороги 2 категории равна 11,7 метра.

Для учета ВСП и поездной нагрузки рассчитаем их высоту:

где - интенсивность действия нагрузки от верхнего строения пути;

- интенсивность действия нагрузки от подвижного состава;

- удельный вес нижележащего слоя.

В результате расчёта в программе ДКУ 4.0 было получено значение коэффициента устойчивости:

При расчёте применялся статический метод, следовательно, необходимо учесть влияние динамических нагрузок:

где - коэффициент динамики для насыпи, принимаемые в зависимости от величины поездной нагрузки, грунта слагающего насыпь, полной высоты насыпи и расстояния от верха насыпи до рассматриваемой точки. Определяется по табл. п.5.3 стр. 347 [1]

Коэффициент динамического воздействия принимается равным:

- для верхней части насыпи а_д= 1,19;

- для нижней части насыпи а_д= 1,06.

Таким образом:

;

Полученные значения коэффициентов устойчивости не удовлетворяют нормам: для II категории железной дороги. Перепроектируем верхнюю часть насыпи: делаем откос уклоном 1:2; нижнюю часть: ширина площадки бермы равна 8 м, откос уклоном 1:3

В результате расчёта с новыми данными в программе ДКУ 4.0 были получены значения коэффициента устойчивости:

Таким образом:

;

Полученные коэффициенты устойчивости больше минимально допустимого , следовательно, насыпь устойчива к воздействию заданных нагрузок.

1:2

8 м

1:3

Рис.1.2.Расчётная схема насыпи для определения коэффициентов устойчивости верхней и нижней частей насыпи табл.1.2.1.Координаты расчётной схемы насыпи
Нагрузка			Поперечник			ИГЭ 1			ИГЭ 2			ИГЭ 3			ИГЭ 4			ИГЭ 5
координаты точек			координаты точек			координаты точек			координаты точек			координаты точек			координаты точек			координаты точек
y	z	y		z	y		z	y		z	y		z	y		z	y		z
0	0	0		0	0		1,15	0		10,43	0		11,28	0		17,7	0		28,02
0	-4,08	5,15		0	7,45		1,15	42,6		13,28	45,27		14,21	56,82		18,65	66,82		28,75
2,7	-4,08	7,45		1,15
2,7	-0,82	17,15		6
3,675	-0,82	24,01		9,43
3,675	0	32,01		9,75
		42,6		13,28
		45,27		14,21
		56,82		18,65
		66,82		18,76

табл.1.2.2.Характеристики грунтов
Наименование	Удельное сцепление	Угол внутреннего трения	Удельный вес	Показатель текучести	Наименование ИГЭ
ИГЭ	С,кПа	f, град	g, кН/м^3	JL
нагрузка	1	35	19,33	1
слой1	1	35	19,33	1
слой2	26,5	14	19,62	1	Суглинок
слой3	13,25	10,5	20,741	1	Кап. поднятия
слой4	13,25	10,5	10,931	1	Водонасыщенный
слой5	32,5	13	19,615	1	Глина