Расчет устойчивости и проектирование пойменной насыпи. Построение поперечного профиля насыпи

СОДЕРЖАНИЕ

1 РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЙМЕННОЙ НАСЫПИ…………………………………………………………………………..3

1.1 Построение поперечного профиля насыпи.........................................….....3

1.2 Определение нагрузки..................................................................................…3

1.3 Определение расчётных характеристик грунтов................................…...3

1.3.1 Определение расчётных характеристик грунтов насыпи......................4

1.3.2 Определение расчётных характеристик грунтов основания.................4

1.4 Определение минимального коэффициента устойчивости..............……..5

2 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ НАГОРНОЙ КАНАВЫ.............…………....9

3 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ДВУХСТОРОННЕГО ПОДКЮВЕТНОГО ДРЕНАЖА…………………………………………………………………………………....13

3.1 Определение глубины заложения дренажа.......................................13

3.2 Определение дебита одностороннего несовершенного дренажа.....13

3.3 Определение диаметра дренажной трубы.......................................14

3.4 Определение размера и количества водоприёмных отверстий.....….15

3.5 Определение гранулометрического состава дренажных фильтров………………………………………………………………………………….…15

Список литературы……………………………………………………………...16

1.РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ПОЙМЕННОЙ НАСЫПИ

Задача их проектирования решается подбором, то есть сначала задаются очертанием насыпи, а затем проверяют её устойчивость.

1.1 Построение поперечного профиля насыпи

Поперечный профиль насыпи проектируется с учётом требований строительных технический норм МПС (СТН Ц-01-95).

Отметка основания по оси и высота насыпи заданы в задании на проектирование (tосн=73,00 м, Н=18,2 м). Ширина основной площадки земляного полотна магистральной железной дороги 1 категории принимается равной: на однопутной линии 7,6 м, на двух путной линии 11,7 м.

Очертание сливной призмы в расчёте на устойчивость можно пренебречь. Крутизна откосов насыпи из связных грунтов при высоте до 12 м: в верхней части (до 6 м) 1/1,5, в нижней части 1/1,75, более 12 м устанавливается по проекту.

У пойменных подтапливаемых насыпей устраиваются бермы (не менее 3 м – ширина). Отметка бермы принимается на уровне 1/3 высоты насыпи, но не ниже чем:

tберм=ГВВ₃₀₀+h_нв+а

где     ГВВ₃₀₀=77,00 м - отметка горизонта высоких вод;

h_нв=0,7 м - высота набега волн, определяется специальным расчётом;

а=0,25 м – конструктивный запас.

Вычисления:

tберм=77+0,7+0,25=77,95 (м)

          Крутизна откосов бермы в случае подтапливания насыпи водой принимается равной ³ 1/20.

1.2 Определение нагрузки

          Временная нагрузка от подвижного состава и нагрузка от собственного веса верхнего строения пути учитывается в виде фиктивного столбика грунта, высотой h₀:

h₀=p₀/g_н

где     p₀=[p₀] указанная суммарная нагрузка;

g_н=объёмный вес грунта насыпи, определяется ниже;

Ширина фиктивного столбика принимается равной длине шпалы b₀=2,75 м. Принятая расчётная схема показана на рисунке №1.

1.3 Определение расчётных характеристик грунтов

1.3.1 Определение расчётных характеристик грунтов насыпи

          Объёмный вес грунта насыпи при естественной влажности определяется по формуле:

g_н=g_ск(1+W_н)

где     g_ск=1,53 т/м³- объемный вес скелета грунта (нормативная плотность);

W_н=0,20 – естественная влажность грунта в долях еденицы.

Вычисления:

g_н=1,53(1+0,2)=1,53*1,2=1,836 (т/м³)

h₀=8/1,836=4,36 (м)

          Объёмный вес грунта насыпи во взвешенном состоянии (под водой):

g_вн=(g_уд-1)/(1+e_н)

где     g_уд=2,66 т/м³ удельный вес грунта насыпи и основания;

e_н=(g_уд-g_ск)/g_ск=(2,66-1,53)/1,53=0,74-коэфициент пористости;

Вычисления:

g_вн=(2,66-1)/(1+0,74)=0,954

          Коэффициент трения грунта насыпи во взвешенном состоянии принимается равным:

f_вн=0.75f_н

где     f_н=tgj_н=tg28=0,531

j_н=28⁰-угол внутреннего трения грунта насыпи;

Вычисления:

f_вн=0.75´0,531=0,398

          Удельное сцепление грунта насыпи во взвешанном состоянии принимаем:

с_вн=0,5с_н

где     с_н=1,6-удельное сцепление грунта насыпи при естественной влажности

Вычисления:

с_вн=0,5´1,6=0,8 т/м²

1.3.2 Определение расчётных характеристик грунтов основания

Характеристики грунтов основания в естественном состоянии

g_осн==1,83; j_осн=29; с_осн=1,7.

          Объёмный вес грунта основания во взвешенном состоянии (под водой):

g_во=(g_уд-1)/(1+e_о)

где     e_о=(1+w₀)´g_уд/g₀-1=(1+0,2)´2,66/1,83-1=0,744

w₀=20%-естественная влажность;