Устройство и принцип действия многоковшовых экскаваторов. Построение схемы для расчета устойчивости откоса пойменной насыпи

высоте насыпи от 0 до 6м уклон откоса 1 : 1,5, от 6 до 12м уклон откоса

1 : 1,75, уклон откоса бермы 1 : 2. Высота насыпи по заданию 17,2 м. Относительная отметка основания насыпи 167,76 м; относительная отметка горизонта высоких вод (ГВВ) 171,03 м. Ширину бермы принимаю 6 м. После построения насыпи, на основной площадке земляного полотна показываем фрикционные столбики грунта, которые заменяют действие временной поездной нагрузки и вес верхнего строения пути. Далее строится прямая центров кривых сползания – отрезок АВ. Из середины отрезка АВ поднимаем перпендикуляр до пересечения с прямой, которая проводится под углом 36° из левой верхней точки столбика, заменяющего действие временной поездной нагрузки. Примем равным 4,4 м. Таким образом,  получаем точку С. Из точки С, проводим радиус СВ. Соединяя радиусом  точки А и В, получаем кривую обрушения.

В результате построения получили массив, ограниченный кривой обрушения и верхней границей насыпи (основная площадка земляного полотна, откосы насыпи, бермой и откосом бермы). Получившийся массив разбиваем на отсеки, границы которых выбираются следующим образом:

-  в местах характерных точек;

- ширина отсека не должна превышать 6 м.

После разбития на отсеки из точки С опускаем вертикальную прямую до пересечения с кривой обрушения. Эта прямая разделит массив на две части. В левой части действуют удерживающие силы, а в правой сдвигающие силы.

На пересечении оси пути и горизонта высоких вод получаем точку, из которой строим кривую депрессии с уклоном 0,07. Кривая депрессии разделит насыпь на две части. В первой части (выше кривой депрессии) лежат  грунты, находящиеся при естественной влажности; во второй части (ниже кривой депрессии) грунты, находящиеся в обводненном состоянии. Ниже отметки земли находятся грунты основания. Остальные расчеты сведем в таблицу 8. Построение пойменной насыпи показано на рисунке..

При расчете устойчивости насыпи рассматриваем кусок насыпи длиной 1 м. Весь поперечный профиль насыпи делится на отсеки. Площади отсеков определяются как площади геометрических фигур. Данную кривую обрушения заменяем ломаной.

1.6 Определение минимального коэффициента устойчивости.

Для этого задаёмся возможными кривыми обрушения для каждой, из которой вычисляем коэффициент устойчивости откосов

где

Nf      - сила трения, удерживающая отсек от смещения;

Сl      - сила сцепления, удерживающая отсек от смещения;

 Д      - Гидродинамическое давление:

= 5,19+6,34 = 11,53 м²;        . = 0.07^.11,53 = 0,807 т;   = 108,96 т.;       

= 97,15;        = 0,55 т.;        = 142,03

          Из этого можно сделать вывод, что насыпь устойчива, но не имеет запаса устойчивости. Для повышения устойчивости откоса насыпи можно увеличить ширину бермы или укрепить откосы железобетонными покрытиями. После чего, нужно определить потребное количество материалов, определить их стоимость и сделать экономическое сравнение по вариантам.

2. Проектирование и расчет дренажа в выемке

Дренаж является одним из мероприятий по борьбе с пучинами. Пучины образуются в результате замерзания влажного грунта, из-за увеличения объема воды. Для недопущения появления пучин необходимо или удалить воду из грунта, или удалить зону промерзания за пределы пучинистого грунта.

Для изменения зоны промерзания используют укладку пенополистирольных плит. Для отвода воды из грунтов основания железнодорожного пути используют дренажи.

Из приведенной ниже расчетной  схемы видно, что глубина заложения:

где 

тогда:

Дренажи бывают совершенные и несовершенные. Если отметка дна дренажа больше отметки водоупора, то дренаж несовершенный. Если же отметка дна дренажа равна или меньше отметки водоупора, то дренаж является