ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО

ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования

«Петербургский государственный университет путей сообщения

Императора Александра I»

(ФГБОУ ВО ПГУПС)

Факультет «Транспортное строительство»

Кафедра «Строительство дорог транспортного комплекса»

Специальность - 23.05.06 «Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей»

Специализация – «Строительство магистральных железных дорог»

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

тема: «Проектирование индивидуальной конструкции земляного полотна на болоте»

Форма обучения – очная

Вариант 19

Выполнил обучающийся

Курс 5

Группа СЖД-305 _______________________ В.И. Шустрова

подпись, дата И.О.Ф.

Руководитель _______________________ И.В. Колос

подпись, дата И.О.Ф.

Санкт-Петербург

2017

Оглавление

Приложение Б…………………………………………………………………......21

Приложение В…………………………………………………………………......22

Приложение Г…………………………………………………………………......26

Введение

Цель курсовой работы – запроектировать конструкцию земляного полотна в особых условиях, то есть на болоте.

Основными задачами являются расчет несущей способности слабого основания, осадки основания, прогноз ее протекания во времени. расчет устойчивости откосов.

Земляное полотно – один из основных элементов конструкции железнодорожного пути, представляющий собой инженерное сооружение из грунта. Земляное полотно является несущей конструкцией железнодорожного пути, которая, воспринимая статические нагрузки от верхнего строения пути и динамические от подвижного состава, должна упруго передавать их на основание.

Под строительством земляного полотна в особых условиях понимается комплекс работ, связанных с проектированием и сооружением земляного полотна на слабых грунтах – с избыточным увлажнением, с низкими прочностными и деформативными свойствами (высокая пористость, сжимаемость, повышенная чувствительность к вибрационным и другим факторам, связанными со строительным производством). Такие грунты принято называть молодыми, так они не получили в естественных условиях достаточного уплотнения.

Различают следующие три типа болот:

• I – заполненные торфом и другими болотными грунтами устойчивой консистенции, сжимающимися под нагрузкой от насыпи высотой до 3 м;

• II – заполненные торфом и другими болотными грунтами разной консистенции, в том числе выдавливающимися под нагрузкой от насыпи высотой 3 м;

• III – заполненные болотными грунтами в разжиженном состоянии, выдавливающимися под нагрузкой, с торфяной коркой (сплавиной) или без нее.

Земляное полотно на болотах и слабых основаниях возводят на основании инженерно-геологических обследований болот в наиболее узком и неглубоком месте, где поверхность дна имеет наименьший уклон. Конструкцию насыпи принимают в зависимости от типа болота. Применяют типовые поперечные профили, групповые конструкции, индивидуальные проектные решения, обоснованные расчетами по двум группам предельных состояний.

Таким образом в курсовом проекте требуется разработать насыпь в пределах болота I типа глубиной более 4 м, поэтому требуется индивидуальное проектирование.

1. Описание района строительства

   1. Рельеф

Вологодская область расположена на северо-востоке Восточно-Европейской равнины, рельеф здесь холмистый — чередуются низменности (Прионежская, Молого-Шекснинская), гряды (Андогская, Белозерская, Кирилловская) и возвышенности (Андомская, Вепсовская, Вологодская, Галичская, Верхневажская). Высота области над уровнем моря 150—200 метров. Поверхность — низменная равнина с множеством озёр, болот, рек и многочисленными невысокими грядами и возвышенностями. На территории области водораздел Евразии между бассейнами Северного Ледовитого, Атлантического океанов и бассейном внутреннего стока (Каспийское море). На юго-востоке области — Северные Увалы.

2. Климат

Климат умеренно континентальный с продолжительной умеренно холодной зимой и относительно коротким тёплым летом. Суровость климата возрастает с запада на восток. Средняя температура января от −11 °C на западе области до −14 °C на востоке, средняя температура июля соответственно от +16 °C до +18 °C. Осадков довольно много — 500—650 мм в год (максимум в летние месяцы), испаряемость гораздо меньше, поэтому область богата реками, озёрами и болотами. Снежный покров лежит 165—170 дней. Продолжительность вегетационного периода составляет около 130 дней.

3. Внутренние воды

Вологодская область богата водными ресурсами. Характерна густая речная сеть. В области протекают крупные реки: Сухона с притоками Вологда и Двиница, Юг с Лузой, Молога с Чагодощей, Шексна, Суда, верховья Унжи, Андома. Реки области имеют смешанное снежно-дождевое питание. На сезон апрель — июнь приходится половина годового стока рек. Ледостав длится 160—170 дней.

В области около 4 тысяч озёр. На юго-западе расположены Шекснинское и крупное Рыбинское водохранилище, на западе озёра: Белое, Кубенское и Воже. Онежское озеро на севере области соединяет с Волгой Волго-Балтийский водный путь. Широко распространены болота (12 % территории области), сосредоточены преимущественно в западных районах.

4. Геологические условия

На территории области распространены грунты ледникового комплекса (морены, озерно-ледниковые), аллювиальные, озерные и болотные. Общая мощность четвертичных отложений колеблется от 3-х до 80-ти метров на водоразделах (иногда они могут отсутствовать) и до 150...260-ти метров в древних долинах.

Наибольшим площадным распространением пользуются морены. Они представлены суглинками, супесями и глинами, содержащими в среднем от 5-ти до 40% крупнообломочного материала. В моренной толще нередко встречаются прослои и линзы песка с гравием и галькой. Отличительная черта морен –отсутствие сортировки и большая неоднородность гранулометрического состава.

Озерно-ледниковые грунты сформировались из осадков, накопившихся в приледниковых озёрах. В современном рельефе они слагают плоские низменные равнины. Озерно-ледниковые отложения часто представлены «ленточными глинами», получившими своё название за горизонтальную (ленточную) слои- стость, которая объясняется неравномерным таянием льда по сезонам года.

Крупные торфяные бассейны образуются в обширных понижениях рельефа, приуроченных к долинам рек или низменностям. На водораздельных пространствах с плоским рельефом, вследствие затрудненности стока, формируются верховые болота. Промежуточное положение занимают переходные. Средняя мощность торфа в болотах лесной зоны колеблется от 2-х до 3-х, но на крупных торфяниках может достигать 8…10 метров.

5. Характеристика болота

Проектируемая насыпь располагается на болоте I типа, заполненном торфом мощностью 5 м и другими болотными отложениями устойчивой консистенции, сжимающимися под воздействием насыпи. Торф подстилается 5 – метровым слоем суглинка текучего. Минеральное дно – песок пылеватый. Глубина залегания грунтовых вод совпадает с поверхностью болота.

На болотах I типа насыпи высотой 3 м и более (высота равна 7 м) проектируются с таким расчетом, что торф будет использоваться как естественное основание земляного полотна. В этом случае обязательной является проверка расчетом упругой осадки насыпей. При превышении допустимых значений величин осадки насыпь усиливается за счет увеличения ее высоты или путем частичной замены торфа в основании насыпи минеральным грунтом.