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. Для этого необходимо определить координаты необходимых точек перелома. Ширина основной площадки для однопутной железной дороги первой категории равна 7,6 метров. С учетом защитного слоя принимается 7,2 метра.
Для учета ВСП и поездной нагрузки рассчитаем их высоту:
где зс =21кН/м3 – удельный вес грунта слагающего защитный слой.
При проверке насыпи на устойчивость возможны варианты:
неустойчива верхняя часть; при этом необходимо уположить откосы, например 1:1,75;
неустойчива нижняя часть; необходимо увеличить массу грунта в ней, для этого длина бермы увеличивается с 4 до 6 метров либо уположивается откос.
Так же для расчета необходимо знать величины сцеплений и углов внутреннего трения для разных зон насыпи.
Для защитного слоя:
Для первой зоны (из задания):
Для второй и третьей зоны, где вследствие водонасыщения происходит снижение прочностных свойств грунта:
Для четвертой зоны – основания (из задания):
Полученные значения необходимо сравнить с нормативным коэффициентом устойчивости [3, приложение 1].
Где:
п – коэффициент надежности, принимаемый в зависимости от категории линии; для первой и второй категории 1,2;
fc – коэффициент сочетания нагрузок, учитывающий одновременное их действие; принимается 1;
с – коэффициент условий работы; принимается 1.
