1.2. Проектирование поперечного профиля насыпи, расчет на устойчивость ее низового откоса (с учетом подтопления насыпи 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 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 в программе ДКУ – 4.0. Для этого необходимо определить координаты необходимых точек перелома. Ширина основной площадки для однопутной железной дороги третьей категории равна 7,3 метра. В курсовом проекте принимаем 7,3 – 0,4=6,9м.
Для учета ВСП и поездной нагрузки рассчитаем их высоту:
,
(1.2.1)
,
(1.2.2)
где
- интенсивность действия нагрузки, от
верхнего строения пути;
- интенсивность действия нагрузки от
подвижного состава;
- удельный вес нижележащего слоя;
- ширина шпалы;
- длина железобетонной шпалы.
В результате расчета в программе ДКУ 4.0 (см. прил.1) было получено значение коэффициента устойчивости:
- для верхней части насыпи Кmin=1,324;
При расчете применялся статический метод, следовательно, необходимо учесть влияние динамических нагрузок:
.
(1.2.3)
где
–
коэффициент динамики для насыпи,
принимаемые в зависимости от
величины поездной нагрузки (80 кПа), грунта слагающего насыпь (суглинок), полной высоты насыпи (15,1м) и расстояния от верха насыпи до рассматриваемой точки (6,91; 15,415м). Определяется по табл.п.5.3 стр.347 [1].
Коэффициент динамического воздействия принимается равным:
- для верхней части насыпи ад= 1,18;
- для нижней части насыпи ад= 1,08.
Таким образом:
;
.
Полученные
значения коэффициентов устойчивости
не удовлетворяют нормам:
для III
категории железной дороги. Перепроектируем
верхнюю часть насыпи: делаем откос
уклоном 1:1,75.
В результате расчета с новыми данными в программе ДКУ 4.0 (см. прил.1) были получены значения коэффициента устойчивости:
- для верхней части насыпи Кmin=1,418;
- для нижней части насыпи Кmin=1,279.
Таким образом:
;
.
Полученные значения коэффициентов устойчивости удовлетворяют нормам: для III категории железной дороги. Запроектированную насыпь оставляем без изменений. Поперечный профиль насыпи см. прил.2.