Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2284.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
4.89 Mб
Скачать

2.4. Расчет колебаний земляного полотна

Оценку прочности на динамическое воздействие транспортной нагрузки проводят с целью проверки допустимости колебаний земляного

полотна по условиям вибрационной прочноcти, если толщина насыпно-

го слоя, рассчитанного статическим методом, менее величин, указанных

С

 

 

в табл. 1.5. В качестве критерия вибрационной прочности покрытия

принято ограничение ускорений колебаний, возникающих в системе

"одежда-насыпь-торф” при движении автомобиля:

 

тия

афакт адоп,

(2.22)

афакт = А ω2,

(2.23)

где

афакт

– ускорен е колебаний проектируемой

насыпи, мм/с2;

адоп – предельно допустимое ускорение колебаний насыпи на торфе, мм/с2, устанавл ваемое по графику на рис. 2.5 для разных типов покры-

Нб – глубина болота; Е0 – модуль упругости грунта насыпи; ЕT – модуль упругости торфа, определяемый по номограмме на рис. 2.7.

 

с учетом частоты со ственных колебаний насыпи ω.

 

 

Ускорен е коле ан й проектируемой насыпи определяют по формуле

где

А – ампл туда коле аний, мм; ω – круговая частота собственных

колебан й насыпи, с 1 .

 

 

 

 

 

При определении частот коле аний насыпей рекомендуется пользо-

ваться номограммой (рис. 2.6), на которой обозначено:

 

 

 

б

 

 

H – общая толщина насыпного слоя:

 

 

 

 

 

 

H h S

0

h

h' ,

(2.24)

 

 

H

од

ГР

 

где

 

– толщина насыпи из минерального грунта под дорожной одеж-

hГР

дой; НТ – мощностьАторфяной залежи болота; для плавающей насыпи

НТ = Нб – S0; для насыпи с торфом в нижней части НТ

= Нб – hВОЗ, где

 

 

Д

Амплитуда колебаний насыпи на торфе при воздействии на дорожную конструкцию транспортной нагрузки (расчетный автомобиль Н-Р)

определяется по формуле

 

 

A l Kдин 1

p

KK Kдин 1 ,

(2.25)

E

 

 

 

 

T

 

 

где l – статический прогиб торфяного основанияИ, вызываемый нагруз-

кой от расчетного автомобили Н-Р; p и

Д – удельная нагрузка к диа-

метру площадки, равновеликой отпечатку колеса

автомобиля Н-Р

(p=600 кПа, Д = 0,39 м); KK – комплексный коэффициент, учитывающий конечные размеры слоя торфа и распределяющую способность насыпи; Кдин – динамический коэффициент, характеризующий увеличение прогиба за счет эффекта подвижности нагрузки.

43

Коэффициент KK определяется по графику (рис. 2.8) в зависимости

от отношений HT

Д

и hв

Д , где hв – толщина однородного слоя грунта,

эквивалентного по распределению напряжений многослойной системы

"дорожная одежда-насыпь".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Толщина слоя hв определяется по формуле

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'

 

'

 

EСР

 

,

(2.26)

hВ hH S0 hод Н

ЭКВ hГР Н

ЭКВ hГР hод 3

 

 

E

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

где ECP – средн й модуль упругости дорожной одежды, определяемый

по номограмме ОДН 218.046–01 [9].

 

 

 

 

 

 

 

 

материале

 

 

определяется

по

графику

Д нам ческ й

коэффициент Кдин

 

(рис. 2.9) в зав с мости от коэффициента демпфирования колебаний

DK , характер зующего спосо ность системы "насыпь-торф" необрати-

мость поглощать энерг ю коле

вследствие внутреннего трения в

колебаний

 

 

 

 

 

 

 

 

внешн х сопротивлений, обусловливающих затухание ко-

лебаний сн жен е амплитуды

8,6 .

;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DK

 

 

 

 

 

 

 

(2.27)

 

 

 

 

ω

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

Обычно оценку прочности на динамическое воздействие транспорта

проводят в том случае, когда толщина насыпного слоя Н = hН + S0 < 3 м,

(см. табл. 1.5) с учетом глу ины

олота и типа покрытия.

 

 

 

 

 

Примеры расчета устойчивости и осадок земляного

полотна на

 

 

 

 

Д

 

торфяном основании приведены в прил. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

44

С

 

и

 

б

А

 

Д

Рис2.5. Предельно допустимыеколебания зем-

И

Рис 2.6. Номограмма для определения частот собственных

ляного полотнадля разныхтиповпокрытий:

колебаний насыпей на торфяном основании

I – усовершенствованныекапитальныепокрытия;II – усовершенствованныеоблегченные; III – переходные

45

С

 

и

 

бА

Р с. 2.7. Номограмма для расчета модуля упругости

торфяного основания

 

Д

Рис. 2.8. График для определения

И

Рис. 2.9. График для опре-

коэффициента КК

деления коэффициента Кдин

46

 

 

 

Контрольные вопросы

1.

Болота и их классификация.

2.

Назовите разновидности слабых грунтов.

3.

Зольность торфа, степень разложения, влажность торфа.

4.

Классификация торфяных грунтов.

С

 

 

5.

Типы грунтов по прочности.

6.

троительная классификация болот.

7.

Характер ст

ка режима отсыпки насыпи.

8.

Конструкц

земляного полотна на переходах через болота, тре-

вости

 

бован я к грунтам насыпи.

9.

Конструкц

земляного полотна с заменой торфа в основании и в

 

теле насыпи.

 

 

10.

Дополн тельные тре ования к дорожным конструкциям на пере-

 

ходах через

олота.

 

11.

Расчет устойч

, ста ильности и прочности дорог на болотах.

12.

Расчет устойч

торфяных оснований.

13.Расчет осадки торфяного основания, прогноз хода осадки во времени.

14.Расчет коле ан й дорожной конструкции на болотах (расчет на прочность).

15.Особенности расчета дорожных одежд на переходах через болота.

16.Особенностипроектированияискусственных сооруженийнаболотах.

17.Особенности изысканий дорог в заболоченных районах.

18.Расположение створов и скважин по трассе.

19.Оборудование для отбора и испытания торфа.

20.Требования к грунтам земляного полотна на болотах.бА

Д И

47

Библиографический список

1. ВСН 26–90. Инструкция по проектированию и строительству автомобильных дорог нефтяных и газовых промыслов Западной Сибири / СоюзДорНИИ Минтрансстроя ССР. – М. : СоюзДорНИИ, 1991. – 152 с.

2. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах (приложение к СНиП 2.05.02–85) / Союздорнии Минтрансстроя

СР. – М. : Стройиздат, 1989. – 192 с.

3. Федотов, Г. А. Изыскания и проектирование автомобильных дорог. В 2 кн. : учебник / Г. А. Федотов, П. И. Поспелов. – Екатеринбург : Интегра, 2014. Кн. 1. –

646 с. ; кн. 2. – 2014. – 519 с.

4. Бабков, В.Ф. Проектирование автомобильных дорог: учебник для вузов в 2 нованиич. Ч. 1 / В.Ф. Бабков, О.В. Андреев. – М. : Книга по требованию, 2013. – 368 с. Ч. 2. / В.Ф. Бабков, О.В. Андреев. – 2-е изд., перераб. и доп. – М. : Транспорт, 2013. – 415 с.

5. А. . 1581801 СССР, Кл. Е 01 С 3/00. Земляное полотно дорог на слабом ос-

/ Н.М.Туп цын, В.Г. Лейтланд, В.Н. Носков. – Заявл. 19.10.88.;

опубл.30.07.90. Бюл. № 28.

6. Метод ческ е рекомендации по конструкциям и технологии сооружения земляного полотна при прохождении о водненных болот, озер и грядово-озерко-вых болотных комплексов в условиях севера Западной Сибири.: Союздорнии, 1978. – 66 с. Автомоб льные дороги Севера / Под ред. И. .Золотаря. – М. : Транспорт, 1981. –

С. 83–119.

7. Евгеньев, И.Е. Земляное полотно автомобильных дорог на слабых грунтах / И.Е. Евгеньев, В.Д. Казарновский. – М. : Транспорт, 1976. – 271 с.

8. Руководство по проектированию земляного полотна автомобильних дорог на слабых грунтах / Минтрансстрой СССР. – М. : Транспорт, 1978. – 140 с.

9. ОДН 218.046–01. Проектирование нежестких дорожных одежд. – Введ.

СибАДИ

2001–01–01. – М. : Информавтодор, 2001. – 145 с.

 

10. ТупицынбАН.М. Изыскание и проектирование земляного автомобильных до-

рог в сложных природных условиях: тексты лекций. – Омск :

, 2001. – 100 с.

11. Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на

слабых грунтах. ОС-1067-р / Министерство транспорта Российской Федерации,

И

Федеральное дорожное агентство.– Введ. с 2003–12–03. – М., 2004. – 252 с.

48

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]