Проектирование предпортальной выемки глубиной 12,7м, страница 3

Пористость осушаемого грунта  и плотность сухого грунта определяются:

где  – коэффициент пористости грунта основания выемки, определяемый по ветви нагрузки компрессионной кривой при .

Дренаж считается эффективным при .

Технической характеристикой эффективности дренажа является допустимое давление на основную площадку:

где ,  – прочностные характеристики грунта основания;

 – интенсивность нагрузки от верхнего строения пути с учетом веса защитного слоя, кПа;

Расчет по формуле (2.15) ведется по двум состояниям грунта:

- полностью водонасыщенное ( определяется при влажности );

- осушенное состояние ( определяется при влажности

Прочностные характеристики  и ,  и  берутся с графиков 2.7и 2.8, которые строятся по /4, приложение 1/.

Дренаж  по технической характеристике является эффективным, если .

346,47 кПа 201 кПа – дренаж эффективен.

После осушения основания дренажом несущая способность увеличилась в 1,88  раза.

2.4.2  Расчет глубины заложения дренажа

На двупутной линии устраивается двухсторонний подкюветный дренаж.

Рисунок 2.9 – Схема двухстороннего дренажа: 1 – расчетное сечение;

  2 – граница промерзания; 3 – граница зоны капиллярного поднятия воды;                    4- поверхность депрессии; 5 – кровля водоупора

Глубина дренажа определяется по формуле:

где  – глубина промерзания подрельсового основания, м;

  – запас на увеличение глубины промерзания и величины капилярного подъема, принимается равным 0,2 м;

 – высота капиллярного подъема воды, м;

 – стрела изгиба поверхности дипрессии, м:

 – расстояние от верха дренажной трубы до дна траншеи, равное 0,4 м;

 – расстояние от верха балластной призмы до дна кювета, м:

Отметка дна дренажа превышает отметку кровли водоупора более чем на 0,25 м, поэтому дренаж считается несовершенным с дополнительным притоком воды со стороны дна траншеи.

2.4.3 Конструктивные элементы дренажа

Ширина траншеи  зависит от глубины дренажа и равна 1 м при   2,5 м.

В качестве дренажных труб назначаем трубофильтры из керамзитобетона внутренним диаметром 15 см. Длина секции трубы равна 1 м. Для предотвращения заиливания труб они оборачиваются геотекстилем с заполнением пространства между геотекстилем  и дренажной трубой щебнем.

На концевом участке дренажа продольный уклон составляет 8-10 ‰, на среднем участке по нормативам – 3-5 ‰, на практике – 5-7 ‰.

Для периодического осмотра и очистки труб сооружают смотровые колодцы с шагом 50 м в кривых и 75 м в прямых участках пути. Смотровые колодцы чаще всего сооружают из сборных железобетонных элементов, размеры и количество которых зависит от местных условий. Смотровой колодец и выпуск дренажа представлены на рисунках 2.10 и 2.11.

Рисунок 2.10 – Смотровой колодец

1 – подготовка из щебня; 2 – плита днища; 3 – дренажная труба; 4 – кольцо-камера; 5 – плита перекрытия; 6 – кольцо стеновое; 7 – кольцо опорное

Рисунок 2.10 – Выпуск дренажа

1 – одерновка; 2 – местный грунт; 3 – бетонные плиты; 4 – подпорная стенка;

5 – концевая дрена;  6 – щебень; 7 – утеплитель

2.5 Заключение к проекту предпортальной выемки

В данном проекте на основании расчетов запроектирована глубокая выемка  = 12,7 м,  = 11,64 м.

Поскольку основная площадка выемки располагается в суглинке тяжелом пылеватом, то ее  форма принимается горизонтальной с устройством защитного слоя толщиной 1 м.

По расчету местной устойчивости крутизна откосов принята 1:2 с укреплением откосов многолетним посевом трав.

Размеры нагорной канавы с верховой стороны выемки принимаются нормативными: с учетом ее укрепления каменной наброской толщиной 0,2 м ширина канавы по дну – 1,0 м, а глубина – 0,8 м.

На участке с неравномерным пучением длиной  запроектировано устройство теплоизоляционного покрытия из плит пенополистирола толщиной 6 см, длиной 5,0 м и шириной 0,6 м. На участках сопряжения плиты укладываются с зазором от 5 до 50 см.

Для повышения уровня грунтовых вод и повышения несущей способности основной площадки выемки запроектирован двухсторонний  подкюветный трубчатый дренаж глубиной  = 3,479  м и шириной  = 1,1 м. Дренаж работает круглогодично при максимальной глубине сезонного промерзания  = 1,897 м.