Ответы на экзаменационные вопросы (Земляное полотно в районах вечной мерзлоты. Расчёт глубины заложения одностороннего дренажа. Проектирование дренажа (трасса, продольный профиль, элементы траншеи и смотровые колодцы). Термозащитные устройства и покрытия. Общие понятия о теплотехническом расчёте защитных покрытий и устройств.), страница 3

Понятно, что одна расчетная схема не может с равной полнотой отражать реальные условия работы различных насыпей. Приведен­ные в ЦНИИСе исследования дают основание считать, что в боль­шинстве случаев при подтоплении насыпей наивысший уровень во­ды в них можно принимать близким к максимальному внешнему горизонту (см- рис. 19, б); следовательно, расчетная схема К. С. Ор-дуянца применима. Некоторое ограничение введено для песчаных насыпей с большой (относительно полной высоты насыпи) глуби­ной подтопления. При расчетах устойчивости таких насыпей уклон кривой депрессии следует принимать не менее 0,06, в противном случае коэффициент устойчивости будет завышенным.

Расчеты устойчивости пойменных насыпей показали, что под­топление может сильно влиять на устойчивость насыпи и при опре­деленных условиях снизить коэффициент устойчивости более чем на 50%.

Силы гидродинамического давления, возникающие при инфиль­трации, способствуют смещению откоса при потере устойчивости.

Тело земляного полотна находится в напряженном состоянии под воздействием внешних сил и собственного его веса. При превышении опреде­ленного предела в грунте насыпи возникают остаточные децимации в ви­де смещения объема грунта как единого целого.

Наиболее широкое распространение получил графо- аналитический метод расчета устойчивости земляного полотна [4,6].

Устойчивость откосов оценивают коэффициентом устойчивости. Он представляет собой отношение моментов сил, удерживающих откос от смещения, к моменту сил, сдвигающих его. Моменты определяются относите льно центра кривой возможного смещения, тогда

Куст = Муд / Мсдв

Для нормальных условий эксплуатации насыпей принято, чтобы Куст≥1,2

Определение коэффициента устойчивости в расчетах обычно проводят для 1 м длины насыпи, а также считают, что плоскость обрушения массива земляного полотна имеет круглоцилиндрическую поверхность для связных грунтов .

Схема разбивки насыпи из однородных грунтов на отсеки.


65.Термозащитные устройства и покрытия. Общие понятия о теплотехническом расчёте защитных покрытий и устройств.

Земляное полотно — инженерное сооружение, постоянно находящееся под непосредственным воздействием климатических факторов, одним из корых  являются термодинамические условия. Материалом земляного полотна служат грунты; в физико-химическом  отношении они представляют собой  совокупность взаимосвязанных и взаимообусловленных фаз. При периодических изменениях тем­ператур воздуха изменяется температу­ра и поверхностных слоев грунта. Это приводит к периодическим изменениям влагосодержания, структуры, прочнос­ти грунтов. Происходит процесс пуче­ния грунтов, влияющий на геометри­ческие характеристики поверхности грунта и, как следствие, возникает искажение положения рельсошпальной решётки ж/д пути в профиле и плане.

Для правильного, обоснованного проектирования мероприятий, напрвленных на регулирование тепловых процессов в грунтах ЗП с целью исключения их влияния на стабильность рсльсошпальной решётки, производят расчеты глубины промерзания грунтов как в естественных условиях, так и при применении различных теплоизолирующих материа­лов; при этом используемые расчетные модели применимы и для определения толщины  теплоизолирующих уст­ройств и покрытий.

Теплоизолирующие устройства и покрытия используются для предотвра­щения морозного пучения грунтов при сезонных изменениях температуры и для предотвращения оттаивания вечномерзлых грунтов.

Теплоизолирующими устройст­вами считаются различные подушки из теплоизолирующих материалов, имеющие толщину, составляющую до 0,1 и более их ширины; покрытиями считаются тонкие подушки или плиты, у которых соотношение толщи­ны к ширине составляет около 0,02 и менее. Кон­струкции теплоизолирующих подушек даны ниже.

В качестве теплоизолирующих мате­риалов применяют шлак, отходы асбестовой промышленности, мох, волокнистый неразложившийся торф, тундровую дернину, опилки, пенопласт.


66.Устройства для отвода поверхностных вод и их расчёт.

Для перехвата, сбора и отвода поверхностных вод у земляно­го полотна применяют различные устройства и сооружения. К их числу относят: канавы, лотки, земляные валики, специальную пла­нировку земной поверхности, устройства ливневой (дождевой) ка­нализации (обычно на территориях станций), специальные гидро­технические сооружения в виде перепадов, быстротоков, сбросов, а также гасителей энергии при них (водобойных колодцев или во­добойных стенок), регуляционные дамбы различных типов, воз­двигаемые чаще всего у больших искусственных сооружений или на морских побережьях.

Канавы — наиболее распространенные устройства для ре­гулирования стока поверхностных вод. Форма их, как правило, трепецеидальная. Размеры в большинстве случаев определяют на основании гидравлических расчетов. Минимально допустимые размеры канав независимо от резуль­татов расчета принимают следующими: наименьшая глубина 0,6 м, наименьшая ширина по дну 0,6 м. На болотах минимальная ширина по дну 0,8 м.

Дно укрепляют слоем щебня толщиной 8—10 см.

Лотки представляют собой те же канавы, но укрепленные так, что конструкция укреплений может воспринимать боковое да­вление грунта. Лотки могут служить не только для поверхностного, но и для подземного водоотвода.

В последнее время применяют почти исключительно железо­бетонные и бетонные лотки. Лотки могут иметь трапецеидальную, прямоугольную, полу­круглую и треугольную форму. Конструкция лотка рамного типа показана на рис. 49.

Чтобы лотки могли выполнять функции дренажей, в их стенках делают щели. За стенами от­сыпают фильтры из песка, гравия или щебня, которые предохра­няют лотки от засорения грунтом через щели.

При проектировании канав или лотков на местности, имеющей большие продольные уклоны, устраивают быстротоки, перепады, сбросы и гасители энергии при них.