запаса γSt. Необходимо доказать, что может быть зафиксирована максимальная расчетная прочность на достаточной длине сцепления за линией скольжения. Расчетное значение сопротивления на выдергивание рассчитывается по формуле:

для несвязного грунта только при одной контактной поверхности:

Для связного грунта считается только при одной контактной поверхности в начальном состоянии:

и в конечном состоянии считается только при одной контактной поверхности:

где σv,i – нормальное напряжение; LA,i – длина арматуры слева или справа от наиболее неблагоприятной линии скольжения; ak – характерное значение адгезии между геосинтетиком и насыпным грунтом. В расчет принимается наименьшее значение FA,k.

Для каждого армирующего слоя необходимо определить, какое из значений будет определяющим: расчетная прочность арматуры или сопротивление выдергиванию.

5.2.6. Конструктивные указания

Эскизные проекты насыпей на мелкозернистом грунтовом основании с малой несущей способностью и конструктивные указания по выбору и применению геотекстиля и георешеток приводятся в практических указаниях по дорожному строительству.

5.3. Основание под железнодорожные насыпи

5.3.1. Общие сведения

Данный раздел касается армирования несвязанных несущих слоев грунтовых оснований под полотном существующих железных дорог с целью повышения их несущей способности посредством применения армирующих геосинтетических элементов. Рекомендации, изложенные в настоящем разделе, при-

45

ведены в качестве примера использования геосинтетических материалов на существующих железных дорогах Федеративной Республики Германии.

Несвязанные несущие слои основания армируют геосинтетиками, укладываемыми между земляным полотном и несущим слоем основания. Растягивающие напряжения от приложенных транспортных нагрузок воспринимаются геосинтетической арматурой, что приводит к перераспределению усилий в армогрунтовом массиве и снижению нагрузок на грунтовое основание.

Несущие слои железнодорожного полотна принципиально рассчитываются с запасом на промерзание и несущую способность. Большее из полученных значений принимается для дальнейшего проектирования. В то время как критерии расчета по морозостойкости известны, проблемы расчета несущих армогрунтовых слоев окончательно не решены.

Настоящие рекомендации по расчету арматуры несущих слоев железнодорожного полотна принципиально согласованы с нормативами немецких федеральных дорог [2.2], [4]. Однако они содержат некоторые рекомендации, которые имеют противоречие с упомянутыми нормами.

Указанные модули деформации грунта не следует уменьшать и их можно непосредственно использовать для расчетов.

5.3.2. Термины Рассмотрим схему на рис. 5.7.

Рис. 5.7. Схема железнодорожной насыпи

46

Несущий слой основания – несвязанный слой из естественных рыхлых пород или искусственных смесей минерального вещества, расположенный между природным грунтом в основании насыпи и верхним строением, который может быть армирован геосинтетической арматурой.

Толщина несущего слоя основания erf hT – необходимая

толщина несущего слоя основания, полученная в результате расчета по несущей способности.

Морозозащитный слой (FSS) – слой основания по требованиям морозостойкости.

Толщина морозозащитного слоя грунта erf hFSS – необхо-

димая по результатам расчета на морозостойкость толщина основания, включая несущие слои (без щебеночного основания).

Грунт в основании насыпи – природный грунт естественного сложения и ненарушенной структуры.

Выровненная площадь – верхняя поверхность несущего слоя основания.

Земляное полотно – верхняя ограничительная плоскость природного или улучшенного грунта в основании насыпи.

Модуль деформации грунта Еu – модуль деформации основания Ev2 , полученный в результате испытаний на сжатие пли-

той на земляном полотне, согласно DIN 18134.

Модуль деформации грунта erf Eo – необходимый модуль деформации Ev2 на выровненной площади верхней плоскости

несущего слоя, полученный в результате испытаний на сжатие плитой, согласно [1.1.9].

5.3.3. Состояние вопроса

В настоящее время отсутствует строгая теоретическая модель для расчета армированных несущих слоев железнодорожного полотна. Может рекомендоваться только эмпирический метод расчета, базирующийся на анализе полученных данных по результатам испытаний на растяжение, лабораторных испытаний на моделях и практических опытов с армированными ос-

47