Залавский Н.И. Проектирование пойменной насыпи. 2014

Таблица 2.1

Расчетные показатели Кус (R = 40,6 м)

Ширина бермы Вб определяется из условия устойчивости. Принимаем Вб = 6…8 м, вычерчиваем низовую часть откоса насыпи с крутизной откоса

1:2,0.

n 1

Следует проверять xi, вычисляя xn = bi + 0,5bi+1.

i 1

Р е ш е н и е. Определяем расчетные параметры для грунта насыпи:

γнв = (γsн – γв) / (1 + ен) = (27,0 – 9,81) / (1 + 0,680) = 10,2 кН/м3; коэффициент трения fн = tg 24о = 0,445; fнв = 0,75 · 0,445 = 0,334;

удельное сцепление снв = 0,5 · 22 = 11 кПа.

Для грунта основания при нагрузке σос = γнНн = 19,4 · 16,0 = 310,4 кПа

(после возведения насыпи) еос = 0,624 находят по компрессионной кривой. γос = [γsос / (1 + еос)] · (1 + W), кН/м3.

11

γос = [26,0 / (1 + 0,624)] · (1 + 0,2) = 19,21 кН/м3;

γосв = (26,0 – 9,81) / (1 + 0,624) =9,97 кН/м3;

fос = tg 26о = 0,488; fосв = 0,75 · 0,488 = 0,366; сосв = 0,5 · 24 = 12 кПа.

lосвi = (π·40,6 · 16,0) / 180 = 11,3 м.

8

Используя полученные расчетные показатели (таблица 2.2) определяем гидродинамическую силу Pгд = 0,05 · 9,81 · (62,23 + 2,86) = 31,93 кН; коэффициент устойчивости:

Kус = (0,445 · 1087,6 + 0,334 · 1105,9 + 0,336 · 365,2 + 22 · 17,4 + 11 · 14,9 + 12 · 11,3 + 6,5) / (889,6 + 359,7 + 19,6 + 31,93) = (1675,8 / 1300,9) = 1,29

Поскольку Кус = 1,29 > Кзд = 1,20, принимаем поперечный профиль пойменной насыпи типовых очертаний с бермой шириной 6,0 м (см. рис. 2.1). Если Кус < Кзд , следует увеличить ширину бермы и определить Кус (до соблюдения условия устойчивости).

2.2 Расчеты укрепления откосов

Для укрепления откосов от волнового воздействия воды можно применять покрытия из бетонных плит, каменную наброску из местных материалов, коробчатые габионы, плоские матрацы Рено /9/ и другие виды крепления /1, 2,

8, 10/.

В конструкциях укреплений рассчитываются толщина покрытия, наброски, обратный фильтр для предупреждения суффозии грунта и материала фильтра (при эксфильтрации воды) из насыпи.

2.2.1 Вариант каменной наброски

Конструкция каменной наброски состоит из верхнего (первого 1), нижнего (второго 2) слоев камня и обратного фильтра ф . Расчетная схема показана на рисунке 2.2.

Толщина каменной наброски кн = 1 + 2 + ф. Толщина первого слоя 1 = Ксdш1, второго 2 = Ксdш2,

где коэффициент Кс принимается равным 2,0 при многослойной (двухслойной) наброске; 2,5 – при наброске из сортированных камней; 3,0 – при несортированной горной массе.

Расчетный размер камня (приведенный к шару): верхнего (первого) слоя dш1 = 1,2408(Qк/γк)1/3; нижнего (второго) слоя dш2 = 0,37 dш1.

Вес камня верхнего слоя в зоне обрушения волны

Qk = ( К к hв 2 в ) / ( к / в 1)3 1 ctg3 от ,

fr 2%

где Кfr – коэффициент, учитывающий форму материала наброски, равный

12

0,025…0,020 – для крупного камня; 0,017 – для массивов; 0,008 – для тетраподов; γк, γв – удельный вес камня, воды, кН/м3;

hв 2% 0,9hв1% – высота волны с обеспеченностью 2 %, м;

от – угол крутизны откоса.

Зерновой состав материала однослойного обратного фильтра для каменной наброски принимается по размеру частиц, составляющих 50 % от веса d50ф = 0,2dш2; d30ф = (5/6)d50ф; при коэффициенте неоднородности материала Uнф = d60ф / d10ф = 5…20. Толщина обратного фильтра из песчано-гравийного материала принимается не менее 0,35 м.

П р и м е р . Известно: в = 9,3 м; hв1% = 0,81 м; γк = 25,0 кН/м3; m = 2,0.

Расчетная схема показана на рисунке 2.2.

Р е ш е н и е. Принимаем Кfr = 0,025.

Вычисляем hв 2% = 0,9 · 0,81 = 0,73 м; вес камня верхнего слоя:

Qк = (0,025 · 25 · 0,732 · 9,30) / [(25/10 – 1)3 · 1 23 ] = 0,306 т.

Расчетный размер камня первого слоя dш1 = 1,2408 3 0,066 / 25,0 = 0,296 м;

второго слоя dш2 = 0,37 · 0,296 = 0,106 м.

Определяем толщину каменной наброски:

качестве обратного фильтра).

Общая толщина каменной наброски: кн = 0,13 + 0,05 + 0,35 = 1,134 м.

Об

Овв

Рис. 2.2. Укрепление откоса каменной наброской

2.2.2 Вариант плитного покрытия

Конструкция покрытия сборная из железобетонных плит размером А × В толщиной δпл. Под плитами расположен слой обратного фильтра толщиной δф. В основании покрытия – бордюрный упор с рисбермой (рисунок 2.3).

Толщина железобетонной плиты определяется по формуле

13

находится на уровне Ннк = 7,9 м.

Р е ш е н и е. Выбираем плиты размером А × В = 2,5 × 2,0 м; вш = 0,01 м,

[1, 2, 3].

Определяем толщину бетонной плиты:

аем nпл = 9 шт.

В качестве обратного фильтра принимаем слой геотекстиля, укладываемого на слое песка или каменной мелочи, толщиной 0,2 м.

14

Библиографический список

1Железнодорожный путь / Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко, Н.Н. Путря [и др.]. – М.: Транспорт, 1999. – 405 с.

2Основы устройства и расчетов железнодорожного пути / Т.Г. Яковлева, В.Я. Шульга, С.В. Амелин [и др.]. – М.: Транспорт, 1990. – 367 с.

3Строительно-технические нормы МПС РФ. Железные дороги колеи 1520 мм: СТН-Ц-01-95. – М.: Транспорт, 1995. 86 с.

4Свод правил по проектированию и строительству. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм: СП 32-104-98 / Госстрой РФ. – М.: ГУП ЦПП, 1999. 92 с.

5Инструкция по содержанию земляного полотна железнодорожного пути

/МПС РФ. – М.: Транспорт, 1998. – 189 с.

6Грицык, В.И. Расчеты земляного полотна железных дорог / В.И. Грицык. – М.: УМК МПС, 1998. – 520 с.

7Типовые поперечные профили земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм. Вып. 0-1. Новые железные дороги. – М.: Мосгипротранс, 1980.

8Альбом конструкций креплений откосов земляного полотна железных и автомобильных дорог общей сети СССР № 750. – М.: Главтранспроект, 1970.

9Технические указания по применению габионов для усиления земляного полотна. ЦПИ № 22/43. – М.: ПТКБ ЦП МПС, 1998. – 138 с.

10Справочник по земляному полотну эксплуатируемых железных дорог / под ред. А.Ф. Подпалого, М.А. Чернышова, В.П. Титова. – М.: Транспорт, 1978.

– 766 с.

11Правила и технология выполнения основных работ при текущем содержании пути / МПС РФ. – М.: Транспорт, 1988. – 136 с.

12Стандартные проектные решения по технологии усиления земляного полотна. – М.: МПС РФ, 1997. Вып. 1. 172 с.; 1998. Вып. 2. 141 с.; 1999. Вып. 3. 78 с.

13Грицык, В.И. Возможные деформации земляного полотна (Альбом) / В.И. Грицык. – М.: Маршрут, 2003. – 64 с.

14Грицык, В.И. Противодеформационные конструкции земляного полотна (Альбом) / В.И. Грицык. – М.: Маршрут, 2004. – 95 с.

15

Приложение Б

Характеристики погонных нагрузок верхнего строения пути (для однопутных участков)

17

Приложение Г

Рекомендации по оформлению курсового проекта

Структура пояснительной записки: титульный лист, задание, содержание, введение, разделы проекта, заключение, приложения, список литературы, страница для замечаний. Следует использовать соответствующую терминологию, обозначения, единицы измерения, знаки препинания, ссылки на литературные источники, соблюдать правила орфографии и пунктуации.

Пояснительную записку выполняют на стандартных листах белой нелинованной бумаги формата А4 (297 210). Расстояние от рамки до границ текста: 30 мм слева, 10 мм справа, 15 мм сверху, 20 мм снизу. Текст аккуратно выполняют рукописным способом черной пастой или набирают на компьютере.

На титульном листе указывают: ФГБОУ ВПО; РГУПС (наименование вуза). Строительный факультет. Кафедра «Путь и путевое хозяйство». Курсовой проект на тему «Проект пойменной насыпи». Пояснительная записка. Разработал студент группы… (фамилия, инициалы). Руководитель проектирования (фамилия, инициалы). Город, год.

На обложке указывают такие же данные (кроме слов «Руководитель проектирования»).

Во введении следует кратко (на одной странице) охарактеризовать основные задачи, стоящие перед железнодорожным транспортом, значение стабильности земляного полотна в обеспечении надежности пути, актуальность вопросов, разработанных в курсовом проекте.

Текст пояснительной записки делится на разделы и подразделы, которые имеют порядковые номера, обозначенные арабскими цифрами с точками (см. содержание). Разделы и подразделы должны иметь краткие заголовки. В конце заголовка точку не ставят. Переносы и подчеркивание в заголовках не допускаются. Расстояние между заголовком и текстом – 10 мм, между последней строкой текста и последующим заголовком – 15 мм. Исходные данные можно располагать в начале раздела. В конце раздела следует дать краткое заключение по результатам расчетов.

Нумерация страниц должна быть сквозной, начиная с титульного листа. Номер страницы (листа) проставляется в правом нижнем углу арабскими цифрами (в клетке 10х15 – 8х7).

В формулировках в качестве символов используются принятые обозначения. Первая строка экспликации начинается со слова «где» без двоеточия после него. Размерность параметров должна быть постоянной. Перед размерностью в расшифровке ставится запятая, после нее – точка с запятой, единицы измерения приводят без скобок.

Заголовки граф таблиц начинаются с прописных букв. Диагональное деление головки таблицы не допускается. Графа «№ п/п» в таблицу не включается. Порядковые номера указываются в боковике перед их наименованием. Размерность указывается в соответствующей строке боковика или в графах таблицы. Слово, повторяющееся в графе, заменяют кавычками. Не допускаются кавычки вместо повторяющихся цифр, математических символов. Если данные в графе не

20