Проект земляного полотна. Определение нагрузки на земляное полотно, страница 6

3)  Ширина отсеков не должна быть больше 4¸6 метров (если больше, то делится пополам)

4)  В каждом отсеке определяется центр тяжести.

5)  В каждом отсеке находятся действующие по поверхности скольжения силы.

Удерживающие силы:

·  Сила трения F_тр = N_i×f_i ; N_i = Q_i×сos(α_i); f_i = tg(j_i); j_i– угол внутреннего трения;

·  Сила сцепления по поверхности скольжения С_i×l_i = F_сц; С_i – удельное сцепление Т/м² ; l_i – длина поверхности скольжения в каждом отсеке;

·  T_i,уд тангенциальная составляющая отсеков, расположенных левее вертикального радиуса T_i,уд = Q_i ×sin(α_i);

Сдвигающие силы:

·  T_i,уд – Тангенциальная составляющая отсеков, расположенных правее вертикального радиуса.

·  Д ₀ – гидродинамическая сила – сила действия фильтрационного потока воды на скелет грунта, отнесенная к единице объёма грунтовой массы.

g_в = 9,81 ^кН/_м3

J₀ = 0,05

8) 

9)  Определение коэффициента устойчивости

Расчетные данные и порядок расчета представлены в таблице в приложении.

Далее представлены окончательные данные расчета на устойчивость:

Ку=1,349

Исходя из полученных данных можно сделать вывод, что коэффициент устойчивости находится в допускаемых пределах. Откос не подвергнется обрушению. Уменьшения коэффициента устойчивости можно достигнуть путем уменьшения бермы, но при ликвидации бермы коэффициент устойчивости становится равным 1,035, что меньше допустимого [1.05-1.50], ширину бермы не рекомендуется делать не меньше 4 м для нормального прохода грунтоуплотняющей техники.

3  Глава 3.

3.1  Водоотводные сооружения.

3.1.1  Расчет нагорной канавы.

Расчетная схема нагорной канавы:

При расчете нагорной канавы задаются минимальным живым сечением канавы и определяют расход воды в канаве и скорость течения воды в канаве, затем сравнивают их с заданным расходом воды и допускаемой скоростью течения.

Расчет сечения канавы начинают с низового участка, где расход максимален и где стремятся обеспечить наиболее выгодное живое сечения. Для этого определяют по формулам площадь живого сечения и скорость.

На следующем участке как правило сохраняют ширину канавы, а изменяют только глубину.

Для данного расчета:

Грунт – суглинок средней плотности

V_доп = 0,85 м/с

V_заил = 0,5 м/с

Первый участок

I=0.008

Q=3,2м3/с

Рассчитываем w=7,88

Рассчитываем v=3.2/7.8=0.41 < [v_доп]

Получаем h=2.32 м

B=-0.07

Так как b<[b]=0.6 принимаем b=0.6h, тогда пересчитываем h=1.39

Выполняем проверку v=0.82 <[v_доп]

Переходим к расчету второго участка

I=0.006

Q=2,2м3/с

Расcчитываем w=2,82

Рассчитываем v=2.2/2.82=0.78 < [v_доп]

Сохраняем ширину канавы по дну неизменной

Получаем h=0,86 м

Выполняем проверку v=0.76 <[v_доп]

Переходим к расчету третьего участка

I=0.005

Q=1,0м3/с

Рассчитываем w=1,44

Рассчитываем v=1.0/1,44=0,69 < [v_доп]

Сохраняем ширину канавы по дну неизменной

Получаем h=0,55 м < допустимого принимаем h=0.6 м

Выполняем проверку v=0.42 <[v_доп]

Выполняя гидрорасчёт нагорной канавы, получаем геометрические размеры канавы в трех сечениях, а также скорости движения. Так как скорости не превышают допустимых и варьируются при помощи геометрических размеров, в обработке поверхности канавы нет необходимости.

3.1.2  Расчет дренажа для ликвидации коренной пучины.

Глубина заложения дренажа определяется по формуле:

h=h_o+f+d_кап+e+P-h_бл

h –глубина заложения дренажа

f – стрела кривой депрессии

d_кап – высота капиллярного поднятия жидкости

h_бл – толщина балластного слоя

Расчетная схема дренажа:

h=0.4+0.228+0.8+1.6+0.2-0.4-0.35=2.478м

Отметка заложения дренажа H=d_бс-h=40-2.478=37.522 м >d_ву

Дренаж несовершенный так как он не врезан в водоупор.

3.1.3  Расчет расхода воды, притекающей к 1 погонному метру дренажа.

Схема дренажа для определения расхода воды:

Первоначально определяем отметку низа дренажа: