1.2 Проектирование основной площадки
1.2.1 Выбор типа укрепления
Откосы пойменных насыпей необходимо защищать от волнового воздействия в периоды паводков. Укрепление укладывается на слой обратного фильтра из щебня (гравия) или геотекстиля с целью предотвращения вымывания и выноса частиц грунта, по вытеканию воды из тела насыпи.
Выбор типа укрепления делают на основании технико-экономического сравнения нескольких вариантов: покрытие из бетонных или железобетонных плит; каменная наброска из сортированного или несортированного камня; укрепление из простых или фигурных блоков и др.
В качестве укрепления согласно варианту предлагается каменная наброска из несортированного камня (горной массы), которой отдается предпочтение при насыпей, сложенной из пылеватой супеси (рисунок 1.2)
1.2.2 Назначение крутизны откосов
Первоначально крутизна откосов назначается по нормативам для насыпей типового профиля и затем уточняется расчетом общей устойчивости насыпи с учетом ее подтопления.
Следовательно, данный грунт имеет полутвердую консистенцию. Крутизна откосов насыпи для пылеватых грунтов и суглинков в районах недостаточного увлажнения в верхней части насыпи до 6 м равна 1:1,5, а в нижней части до отметки Гб равна 1:1,75, подтопляемой бермы – 1:2.
1.2.3 Размеры берм
Отметка бровки бермы, которая принимается обычно за отметку незатопляемой поверхности бермы, определяется по формуле:
(1.3)
, (1.4)
где ГВВ - отметка горизонта высоких вод;
- высота наката на
откос фронтально подходящих волн, м;
- высота подпора
воды у моста, м;
- высота ветрового
нагона волны на откос, м;
- ширина запаса,
принимаемая для насыпей у средних и
больших мостов равной 0,5 м.
1 – рисберма; 2 – геотекстиль; 3 – песчано-гравийная смесь
Рисунок 1.2 – Конструкция крепление каменной наброской.
При укреплении каменной наброской:
, (1.5)
где
- длина волны, м;
- высота волны, м.
Ширина берм поверху определяется вариационным методом расчётной устойчивости низового и верхового откосов насыпи и обычно находится в интервале от 3 до 10 метров.
Первоначально она
принимается равной 5 метров, а затем
уточняется в зависимости от результата
расчёта. Её поверхности придаётся
поперечный уклон 40
в сторону бровки бермы.
1.3 Требуемая плотность грунта насыпи
Уплотнением грунта при сооружении насыпи добиваются предупреждения остаточных деформаций, повышения прочности грунта и его сопротивления действию нагрузок и природно-климатических факторов.
Для высоких насыпей требуемая плотность грунта зависит от его напряженного состояния и определяется расчётом из условия обеспечения упругой работы грунта в различных точках насыпи.
1.3.1 Методика расчета плотности и напряжений грунта насыпи
Цель расчета – определить дифференцированные по высоте насыпи значения требуемой плотности грунта на основной площадке земляного
полотна в точке О и в точке n – в уровне подошвы насыпи (рисунок 1.3).
Характеристикой плотности грунта является его плотность в сухом состоянии, т/м3:
,
(1.6)
где ρs– плотность частиц грунта, т/м3;
е0 – расчетное значение коэффициента пористости грунта, определяем по компрессионной кривой.
Напряжение от собственного веса грунта
,
(1.7)
где
- средний удельный вес грунта i
– го слоя насыпи, кН/м3.
(1.8)
где
и
- удельный вес грунта соответственно в
(i –1) – й и i
– й точках, кН/м3;
hi– толщина i – го слоя насыпи, м.
Удельный вес грунта
(1.9)
где W – влажность грунта, доли ед.;
g – ускорение свободного падения, 9,81 м/с2.