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 6

Контрбанкеты в качестве поддерживающих сооружений нашли наибольшее распространение.

Для стока воды основание контрбанкета планируют с уклоном 0,01—0,02 в сторону падения косогора.

Контрфорсы представляют собой подпорные стены не­большой длины, но большого сечения , входящие в тело насыпи и чередующиеся с участками насыпи, не имеющими под­держивающих сооружений. Со стороны откоса насыпи контрфор­сы имеют прямоугольное или уширяющееся книзу сечение.

Насыпи на прижимах косогоров, в основании ко­торых протекают реки, иногда сооружают взамен полувыемок или полунасыпей. Постройка дороги на искусственных полках вне зоны подтопления рекой не требует специальных мероприятий по защите ее от подмывов.


73.Понятие о дренаже совершенного типа. Определение расхода воды в горизонтальный дренаж совершенного типа.

Дренаж является совершенным если он доходит до кровли водоупора.

Односторонний дренаж совершенного типа.

Двусторонний дренаж совершенного типа

Расчет расхода воды в дренаж. Расход воды, поступающей в дренаж, определяют на основе общей зависимости, известной из гидравлики q=ω*υ,                                (109)

где υ — скорость фильтрации воды, определяемая по закону Дарси  υ = к*I;

ω — площадь живого сечения грунтового потока; I— гидравлический градиент; к — коэффициент фильтрации.

Для одностороннего совершенного дренажа qпн=2*qа+б

Для двустороннего совершенного дренажа qпн=qа+б+ qд+е


74Понятие по проектированию основных элементов траншей.

Проектирование основных элементов траншеи

Основными размерами траншеи являются ее глубина h и ширина 2d ,

Ширина траншеи в основном зависит от ее глубины, конструкции дре­нажа и способа производства работ. При механизированном способе производства работ с помощью дренажной машины ЦНИИ ширина траншеи 2dпринимается 0,52 м. На рис. показан один из примеров устройства такой траншеи.

В остальных случаях размер 2d принимается в зависимости от глуби­ны заложения и может быть: при h до 2 м - 0,8...1.0 м; при h более 2м- 1,0.. 1,5м.

Проектирование остальных элементов траншеи зависит от ее конструк­ции, которая может иметь различное оформление в зависимости от спосо­ба производства работ, назначения дренажа и других условий.

Размеры элементов траншеи указаны на рис. 2,4 и 2.5.(верхний-траншея с наблюдательной скважиной; нижний-трубчатый дренаж с трубофильтром ЦНИИ)

траншея с наблюдательной скважиной.


75.Характерные стадии работы насыпей, периодически подтапливаемых водой. Расчёт устойчи­вости откосов пойменной насыпи.

Специфика работы пойменной насыпи состоит в том, что она подтопляется паводковыми водами в период затопления поймы. При этом под действием непрерывно изменяющегося внешнего напора в теле насыпи возникает процесс неустановившейся фильтрации во­ды. В зоне фильтрирующего потока появляются дополнительные силы, оказывающие влияние на устойчивость насыпи: силы взвешивания, направленные верти­кально вверх, и гидродина­мические силы, действую­щие в направлении движе­ния воды. Кроме того, при обводнении грунта снижа­ются его сдвиговые характе­ристики — коэффициент трения и удельное сцепле­ние.

По условиям работы пойменных насыпей период подтопления можно разде­лить на два этапа: во время подъема внешних горизон­тов поток воды направлен внутрь насыпи (рис. 19, а), во время спада - из насы­пи в сторону откосов (рис. 19, б). Этот период является наиболее опасным, так как к снижению сдвиговых характе­ристик добавляется отрицательное влияние гидродинамических сил.

При определенных условиях, например, при большой разности горизонтов подтопления с верховой и низовой стороны насыпи и сравнительно небольших размерах ее, возможен промежуточный этап сквозной фильтрации через насыпь (рис. 19, в). При этом гидродинамические силы будут направлены соответственно в сторону низового откоса.

В настоящее время при расчетах устойчивости пойменных насы­пей из грунтов всех видов получила широкое распространение рас­четная схема, предложенная проф. К. С. Ордуянцем для насыпей из мелких и пылеватых песков. Считают, что при паводке происходит полное обводнение насыпи по всему поперечному сечению до мак­симального внешнего горизонта. В соответствии с этим уровень во­ды в осевом сечении насыпи принимают равным внешнему макси­мальному. Далее предполагают, что вода на пойме после достижениямаксимального уровня внезапно спала; действительную кривую депрессии заменяют двумя прямыми линиями, проведенными от оси насыпи к откосам со средним уклоном (рис. 20). Величину укло­на принимают в зависимости от вида грунта.

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. Ордуянца применима.

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. 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.