Вступ

Земляне полотно являє собою складний комплекс ґрунтових об’єктів, що функціонують в умовах несприятливого природно кліматичного середовища та динамічних поїзних навантажень, які змінюють стан ґрунтової маси і тим самим впливають на рівень надійності земляного полотна.

Основні вимоги до конструкції земляного полотна, порядок його утримання й експлуатації регламентуються нормативними документами та наказами Державної адміністрації залізничного транспорту України. Так, згідно з ПТЕ (Правилами технічної експлуатації залізниць України), земляне полотно і всі елементи залізничної колії по міцності, стійкості та стану повинні забезпечувати безпечний і плавний рух поїздів з найбільшими встановленими швидкостями.

Враховуючи технічний прогрес і необхідність постійного підвищення швидкостей руху поїздів, земляне полотно повинне забезпечувати довготривалу стабільність при пропусканні перспективного рухомого складу з максимальними швидкостями і розрахунковою вантажонапруженістю, повинне бути рівнонадійним і ремонтопридатним при найменших витратах праці та ресурсів. Тому забезпечення вказаних вимог неможливе без знання характеристик земляного полотна загалом і його конкретних параметрів зокрема та вміння приймати правильні технічні рішення на основі отриманих даних та ін.

Стабільність і надійність об’єктів земляного полотна залежить від технічних рішень, прийнятих на основі інженерного аналізу виробничої ситуації. Тобто інженерна діяльність передбачає постійне розв’язування різних технічних задач, проектування конструкцій та ін.

Тому в даній курсовій роботі розглядається певний комплекс проблем інженерної діяльності, у практичній інженерній роботі.

1. Проектування поперечного профілю заплавного насипу

В даному розділі курсового проекту розглядаються наступні питання:

1. Встановлення відміток характерних точок поперечного профілю насипу і її параметрів (висота насипу, ширина основної площадки і берми, крутизна відкосів насипу.

2. Визначення параметрів захисного покриття відкосу насипу від розмиву

3. Встановлення необхідної щільності тіла грунта насипу

4. Оцінити стійкість запроектованого тіла насипу.

1. Вихідні данні по варіанту 1

1	Категорія дороги	ІІI
2	Шпали	Залізобетонні
3	Рід баласту	Щебінь
4	Ґрунт насипу	Супісок
5	Питома вага γун, кН/м3	26,4
6	Вологість Wн, %	17
7	Кут внутрішнього тертя φн, град	26
8	Питома зчепність Сн, кН/м2	18
9	Ухил кривої депресії, І0	0,04
10	Розрахунковий поперечник ПК+50	1736
11	Ширина водойми Вв, км	0,46
12	Кут βд, град	56
13	Швидкість вітру V10, м/с	18
14	Довжина хвилі λв, м	10,56
15	Висота хвилі hв, м	0,89
16	Ґрунт основи	Супісок
17	Питома вага γу-ов, кН/м3	2,64
18	Вологість Wос, %	20
19	Кут внутрішнього тертя φос, град	28
20	Питома зчепність Со, кН/м2	27

2. Визначення відміток характерних точок насипу і його параметрів

Висота проектованого насипу визначається по формулі:

Н_н = Н_бр – Н_осн, (1.1)

де: Нбр – відмітка бровки основної площадки насипу –212,04м.;

Носн – відмітка основи насипу – 197,9м.

Н_н = 212,04 – 197,9=14,14м.

Ширина берми насипу в першому наближенні приймається рівною 3 м, при перевірці відкосів насипу ширина берми уточнюється.

Відмітка площадки берми визначається по формулі:

Н_бер = Н_ст + h_подп + ΔН + h_нак + а, (1.2)

де: Н_ст – відмітка статичного рівня водиН_ст = 202,5м.;

h_подп− висота підпору води за рахунок стиснення русла ріки насипом h_подп = 0.2м.;

ΔН – висота підйому води за рахунок вітрового нагону ΔН = 0,0146м.;

h_нак − висота накату вітрової хвиліh_нак = 1,928м.;

а – величина запасу а = 0,5 м.

Висота підйому води за рахунок вітрового нагону розраховується по формулі:

(1.3)

де: kнаг − коефіцієнт нагону 6∙10^-6;

V₁₀ − швидкість вітру V₁₀ = 16 м/с;

Д − довжина розгону вітрових хвиль (Д = 5∙Вв, де Вв − ширина водойми, км;

Д = 5∙Вв = 5∙0,46 = 2,3км = 2300м

g − прискорення вільного падіння g = 9,8 м/с²;

Н_Д − середня глибина водойми Н_Д = 4,6м.;

Н_Д = Н_ст - Н_осн= 202,5 – 197,9 = 4,6м.

β_Д − кут між напрямком вітру та перпендикуляром до осі залізничної лінії β_Д=56⁰.

Висота накату вітрової хвилі визначається по фомулі:

h_нак = (1.4)

де: m – показник крутості відкосу насипу, на який накочується хвиля m = 2;

k_ш − коефіцієнт шорсткості та проникності захисного покриття відкосу насипу для покриття із залізобетонних плит kш = 0.9;

λ_в − довжина хвиліλ_в =10,56м;

h_в − висота хвиліh_в =0,89м;

β − кут між напрямком вітру та поздовжньою віссю залізничної лінії

β = 90° - β_Д=90° -56° = 34°.

h_нак=

Таким чином, відмітка берми

Н_бер = 202,5 + 0,2 + 0,0146 + 1,93 + 0,5 = 205,14м.