Строительство и архитектура \ Технология и организация работ по строительству земляного полотна

Проектирование предпортальной выемки грунта глубиной 12.1м, страница 3

где С и  – прочностные характеристики грунта (С=7 кПа, =20°);

 – напряжение от верхнего строения пути с учетом защитного слоя (=38 кПа);

Расчет по формуле 2.22 выполняется для двух состояний грунта:

1) полностью водонасыщенный:

2) осушенное состояние

Wос=Wmax-∆W                                           (2.24)

Wос=0,27-0,096=0,174

Значения Сmax и φmax, Сос и φос определяются по графикам зависимости удельного сцепления и внутреннего трения от влажности, представленным на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 – Зависимости прочностных характеристик грунта от влажности

Дренаж по техническим характеристикам является эффективным, так как =238,7 кПа> P=107,4 кПа.

С устройством дренажа несущая способность увеличилась в 2,2 раза.

При двухпутной линии устраивается двусторонний дренаж, схема которого представлена на рисунке 2.6.

Глубина дренажа определяется по формуле

hдр=z0+∆+aкп+f+h0-b,                                       (2.25)

где z0 – максимальная глубина сезонного промерзания, подрельсового основания, м;

∆ - величина возможного изменения уровня капиллярных вод и глубины промерзания (∆=0,2 м);

aкп – высота подъема капиллярной воды на поверхность депрессии, м;

f – стрела изгиба поверхности депрессии, м, определяется по формуле

 f=0,5(В+1)I0,                                            (2.26)

где В – ширина основной площадки;

I0 – уклон поверхности депрессии;

h – расстояние от верха трубы до дна траншеи, (0,3 м);

b – расстояние от верха балластной призмы до верха дренажной траншеи;

f=0,5(11,55+1)0,07=0,439 м;

hдр=1,27+0,2+1,0+0,439+0,3-1,25=1,96 м.

Отметка дна дренажа превышает отметку кровли водоупора более, чем на 0,25 м, поэтому дренаж является несовершенным, то есть с дополнительным притоком воды снизу. Ширина траншеи принимается 1 м.

В качестве дренажных труб принимаются трубофильтры ЦНИИ из керамзитобетона. Внутренний диаметр – 15 см, длина секции 1 м. Во избежание заиливания труб они помещаются в «рубашку» из геотекстиля с заполнением свободного пространства между геотекстилем и трубофильтром крупным щебнем.

                 Рисунок 2.6 – Расчетная схема двустороннего подкюветного несовершенного дренажа: 1- граница промерзания; 2 – граница зоны капиллярного поднятия воды; 3 – поверхность депрессии; 4 – кровля водоупора

После отсыпки дренажного заполнителя из крупного песка на высоту 0,4 м вверх траншею забивают местным глинистым грунтом.

Продольный уклон траншеи и труб принимается 5-7 ‰. На концевых 8-10 ‰.

Для переодического осмотра и очистки труб устраиваются смотровые колодцы, расстояние между которыми на прямых участках – 75 м, в кривых – 50 м. Смотровые колодцы выполняются из сборных железобетонных элементов. Схема смотрового колодца представлена на рисунке 2.8.

Рисунок 2.7 – Смотровой колодец: 1 – подготовка из щебня; 2 – плита днища; 3 – дренажная труба; 4 – кольцо- камера; 5 – плита перекрытия; 6 – кольцо стеновое; 7 – кольцо опорное

2.5 Заключение к проекту предпортальной выемки

В данном разделе на основании расчетов запроектирована предпортальная выемка глубиной Нв=12,1 м с шириной основной площадки В=11,55м, и устройством защитного слоя, глубиной 1 м. Крутизна откосов назначена 1:2.

При глубине сезонного промерзания z0=1,27 м коэффициент местной устойчивости составил 1,63.

На участке с неравномерным пучением запроектировано теплоизоляционное покрытие. В качестве теплоизоляционного покрытия применяются плиты полистирола толщиной =0,04 м и длиной b0=5 м на участках сопряжения lсопр=15 м. Плиты укладываются с зазором от 5 до 50 см в количестве 32 шт.

Для выбранного региона – Карасук максимальная глубина промерзания подрельсового основания составила 0,43 м.

С  целью понижения уровня грунтовых вод и повышения несущей способности основной площадки запроектирован двухсторонний трубчатый дренаж. Дренаж считается эффективным, так как =0,354>0,2. После устройства дренажа несущая способность основной площадки увеличилась в 2,2 раза.

С учетом круглогодичной работы дренажа глубина дренажа составила hдр=1,96 м при ширине траншеи 1 м. В качестве дренажных труб приняты трубофильтры из керамзитобетона с внутренним диаметром 15 см. Так как дно дренажа не доходит до водоупора дренаж является несовершенным.

Поперечный профиль запроектированной выемки представлен на рисунке 2.8.

Скачать файл