Проект эксплуатируемого земляного полотна, страница 2

Характеристики грунтов эксплуатируемого земляного полотна. Накопленный балластный материал, грунт насыпи - суглинок, грунт основания - глина.

Накопленные балластные материалы:

•  Удельный вес балласта у= 16. 6кН/м³

•  Коэффициент пористости е=20.55

•  Удельное сцепление с=2 кПа

•  Угол внутреннего трения φ =30°

Грунт насыпи:

•  Удельный вес у=18кН/м³

•  Показатель текучести Il=0.65

•  Коэффициент пористости е=0,67

•  Удельное сцепление с=19 кПа

•  Угол внутреннего трения φ =23°

Грунт основания:

•  Удельный вес у =18,2кН/м³

•  Показатель текучести Il=0,47

•  Коэффициент пористости е=0,72

•  Удельное сцепление с=25 кПа

•  Угол внутреннего трения φ =22°

1.3.  Оценка состояния земляного полотна (насыпи) по результатам инженерных расчетов объекта.

1.3.1.  Общие положения.

В настоящее время оценка устойчивости откосов и склонов на сети действующих железных дорог, в связи с возникшим рядом факторов, имеет большое значение. Оценка проводится с помощью разнообразных инженерных и численных методов расчетов. Однако во всех случаях исходят из двух основных положений:

1.  откосами считаются искусственные наклонные поверхности, склонами нами - естественные;

2.  поверхности возможного смещения откосов и склонов в связных грунтах близки к чашеобразным или цилиндрическим, в сыпучих - к плоским; поскольку грунтовые откосы и склоны (в том числе земляное полотно) являются протяженными (вытянутыми в длину) сооружениями, применяют в основном плоские задачи.

При любых используемых методах расчетов основными расчетными параметрами грунтов для определения реактивных сил применяют коэффициент внутреннего трения грунта = tg φ (φ - угол внутреннего трения, град., рад.) и удельное сцепление с, кПа. Для определения объемных сил используют удельный вес грунта γ, кН/м³. Эти характеристики находят как статистические из совокупности результатов их лабораторных определений в соответствии с указаниями СНиП 2.02.01 - 83.

1.3.2.  Расчеты устойчивости при предопределенной поверхности возможного смещения.

Наиболее общим при расчетах устойчивости откосов и склонов является случай, когда поверхность возможного смещения имеет неопределенную форму, чаще всего она предопределена литологическим строением откоса или склона, например, это поверхности АВ на рис. 1.3. На рис. 1.3 изображен поперечный инженерно-геологический разрез длительно эксплуатируемой насыпи, у которой образовался балластный шлейф значительных размеров с неровной поверхностью его контакта с глинистым ядром насыпи. На насыпи наблюдаются длительные просадки, одной из причин которых может быть медленное смещение шлейфа по глинистому фунту.

В этом случае используется следующий метод оценки устойчивости (Г.М. Шахунянц). Весь массив грунта, который может быть смещен (включая и внешние нагрузки на него), считается блоком возможного смещения. Делается допущение, что этот блок может сместиться как единый целый (так называемая гипотеза «затвердевшего клина»), без образования трещин и распадения на отдельности.

Поперечный инженерно-геологический разрез длительно эксплуатируемой

насыпи (расчетная схема).

Рис. 1.3.

Рассматривается плоская задача, расчет ведется на 1м длины откоса или склона. Внешние нагрузки от веса верхнего строения пути рвс(кПа) и подвижного состава рп(кПа) заменяются фиктивными столбами грунта расчетного удельного веса у, кн/м3, высотою соответственно z, м.

Блок возможного смещения вертикальными плоскостями условно делится на отдельные части (отсеки) таким образом, чтобы в пределах отсека поверхность возможного смещения можно было бы заменить плоскостью шириною 1 м.