- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.1. Классификация болот и торфяных грунтов
- •1.2. Классификация торфяных грунтов
- •1.3. Строительная классификация болот
- •1.4. Конструкции земляного полотна и требования к грунтам
- •2. РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ И ОСАДОК ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА НА ТОРФЯНОМ ОСНОВАНИИ
- •2.1. Расчет устойчивости основания насыпи
- •2.2. Прогноз конечной величины осадки
- •2.3. Прогноз осадки во времени
- •2.4. Расчет колебаний земляного полотна
- •Приложение 1
- •Приложение 2
- •Приложение 3
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