2.2 Каменная наброска: 1 - камень; 2, 3 - слои подготовки; 4 - грунт тела плотины.
Покрытие этого типа выполняется из сортированного и несортированного камня, уложенного на откос в несколько слоев без подбора. Учитывая трудность получения одномерного камня, в каменную наброску применяют, как правило, только несортированный камень. В отдельных случаях, при специальном обосновании, можно употреблять и сортированный камень. Несортированный камень может быть различных размеров; однако необходимо, чтобы камней расчетного размера и больше было 50% (по весу), камней меньшего размера (в четыре раза меньше расчетного) - 25%, остальная часть - любого размера. Укладывается каменная наброска на однослойную или многослойную подготовку, причем в последнем случае соблюдается расположение слоев по типу обратного фильтра. Толщина однослойной подготовки должна быть не менее 0,2 м, а при многослойной подготовке толщина каждого слоя 0,10-0,15 м (рис. 2.2). Разновидность крепления верхового откоса по типу каменной наброски - наброска в плетневые клетки. В этом случае по поверхности укрепляемого откоса вначале выполняют клетки из ивового плетня. Внутреннюю часть клеток заполняют камнем заподлицо с верхом плетня. Каменная наброска в плетневых клетках пригодна для плотин небольшой высоты и сравнительно маломощного покрытия.
Масса камней определяется по формуле:
,
[кг] (2.10.)
где n – коэффициент учитывающий форму материала, n = 0,25
=
2 – 2,3 т/м3
плотность камня;
1
т/м3-
плотность воды;
λ = 7,85 м ;
ctgα = 2
dKI
= 1,2408
dKII = 0,37 dKI
dKIII = 0,37 dKII и тд.
ti = a dki
t – толщина слоя
а = 2 tI и tII слоя
Если t < 15 см, то технологически его сделать невозможно!
= 2,3 т/м3
Диаметр камня определяется по формуле:
dk=
(2.11.)
dKI
=
dKII = 0,37 dKI
dKII
= 0,37
= 0,3013 м
tI = 2 = 1,6286 м
tII
= 2
= 0,6026 м
Опыт проектирования и эксплуатации укреплений с обратными фильтрами позволил выявить следующие требования, к зерновому составу фильтров исходя из их назначения. При однослойном фильтре должно быть:
− диаметр частиц мельче, которых в данном грунте содержится 50 % от общего веса:
(2.12.)
(2.13.)
-
диаметр частиц мельче которых в данном
грунте содержится 30 % от общего веса:
− коэффициент разнозернистости:
(2.14.)
Толщину обратного фильтра принимаем как:
(2.15.)
где в свою очередь коэффициент, зависящий от крутизны откоса и пологости волны можно определить как:
(2.16.)
Коэффициент φот принимаем равным 0,15375 по таблице справочника в зависимости от его показателя и высоты волны интерполяцией.
Коэффициент междуслойности принимаем равным:
(2.17.)
Подставив полученные значения получаем:
2.2 Определение параметров нагрузок, действующих на земляное полотно.
Напряжения, возникающие на поверхности земляного полотна, вычисляются по формуле:
(2.18.)
где
-
напряжения от подвижного состава, кН/м2;
-
напряжения от верхнего строения пути,
кН/м2;
-
напряжения от веса грунта (в т.1 =0) , кН/м2.
Для однопутных линий характерна схема напряжений:
Рис. 2.2.1.
Напряжения определяем по формуле:
,
кН/м2
(2.21.)
где
I
– коэффициент рассеивания нагрузки,
определенный при интенсивности нагрузки
Р, кН/м2.
(2.22.)
где z и у – координаты точки по отношению к осям нагрузки, м.
b – ширина нагрузки, м.
Напряжение от подвижного состава:
где
I=f(
)=f(
)=1,
т.к.
y=z=0.
Напряжение от верхнего строения пути:
где
I=f(
)=f(
)=1,
т.к.
y=z=0.
Напряжения на поверхности насыпи:
Рассчитываем
те же нагрузки на глубине
Н=11,3м
(т.2):
Напряжение от подвижного состава:
σпс=
,
где:
II=
f(
)=f(0;4,2)=0,154;
σпс=
,
Напряжение от верхнего строения пути:
σвсп=
;
где:
I= f(
)=f(0;2,32)=0,265;
σвсп=
;