Объемы земляного полотна (Первый раздел курсовой работы)

1 Объемы земляного полотна

1.1     Выбор типовых поперечных профилей земляного полотна

Исходя заданного продольного профиля принимаем высоту насыпи, равную 3,3 м на ПК 7. Глубина выемки составит 2,1 м на ПК 29 (Рисунок 1,2).

Грунт, заданный по заданию – песок мелкий относится к недренирующим грунтам.

Исходя из недренирующих свойств грунта и пользуясь СНБ 3.03.01-98 «Железные дороги колеи 1520 мм» принимаем:

ширину основной площадки земляного полотна 7,1 м.;

крутизну откосов 1:1,5;

основную площадку земляного полотна проектируем горизонтальной;

кюветы принимаем глубиной 0,6 м, а шириной по дну 0,4 м;

в круговой кривой устраиваем уширение основной площадки земляного полотна на 0,4 м;

глубину нагорных канав и ширину по дну принимаем не менее 0.6 м.

Все остальные элементы поперечных профилей земляного полотна проектируем, исходя из типовых поперечных профилей насыпи и выемки.

1.2Обработка продольного профиля

Обработку продольного профиля проводим на участках ПК 0 – ПК 3; ПК 6 – ПК 11.

1.2.1 Определение границ изменения ширины земляного полотна на кривых участках пути

На кривых участках пути осуществляют уширение основной площадке земляного полотна со стороны наружной, т.е. выпуклой бровки. Величина уширения для нашего случая составит ∆в=0,4 м. Переход от нормальной к уширенной основной площадке устраивается на протяжении переходных кривых, сопрягающих прямые и кривые участки железнодорожного пути. Длины переходных кривых, для нашего случая, составят l_п=50 м.

Обработка продольного профиля на кривых участках пути заключается в определении пикетных положений и рабочих отметок границ изменения ширины основной площадки земляного полотна, которые соответствуют сечениям начала и конца переходных кривых. Так как середины переходных кривых совпадают с пикетными положениями границ профильной кривой, то пикетажи искомых сечений

                                                           ПК=ПК_п+l_п/2,                                          (1.1)

где ПК_п - пикетажное положение границ профильной кривой;

       l_п -длина переходной кривой, м.

Рабочие отметки в расчётных сечениях определим по следующей формуле

                                                          h_x=(h₂-h₁)l_x/l+h₁,                                  (1.2)

где l_х - расстояние от ближайшего сечения с рабочей отметкой h₁ до
                     расчётного сечения земляного полотна, м.

Ширина основной площадки в пределах круговой кривой равна сумме ширины земляного полотна на прямом участке пути в и величины полного уширения на кривой ∆в. Средняя ширина основной площадки отсеков земляного полотна, расположенных на переходных кривых, определяется по формулам:

Для уширяющихся отсеков

                                                           В=l₁∆в/l_п+в,                                       (1.3)

Для сужающихся отсеков

                                                       В=(l_п-l₁)∆в/l_п+в,                                     (1.4)

где В - средняя ширина основной площадки отсека, расположенного в
                    пределах переходной кривой, м;

        l₁ - расстояние от начала переходной кривой до середины расчётного
                   отсека земляного, м;

        ∆в - величина полного уширения земляного полотна, м;

         в - ширина основной площадки в прямых участках пути, м.

В нашем случае для ПК 0 – ПК 3. Подставляя исходные данные в формулы 1.1 – 1.4, получаем:

ПК 2 + 25 – начало П.К.

ПК 2 + 75 – конец П.К.

h_{х нач}= (5,35 – 6,98)25/100 + 6,98 = 6,57 м ;

h_{х кон}= (5,35 – 6,98)75/100 + 6,98 = 5,76 м ;

ПК 2+25… ПК 2+50: В = 12,5^. 0,4/50 + 7,1 =7,2 м;

ПК 2+50… ПК 2+75: В = 37,5^. 0,4/50 + 7,1 =7,4 м;

Для ПК 6 – ПК 11. Подставляя исходные данные в формулы 1.1 – 1.4, получаем:

ПК 6 + 45 – начало П.К.

ПК 6 + 95 – конец П.К.

h_{х нач}= (3,37 – 4,03)45/100 + 4,03 = 3,73 м ;

h_{х кон}= (3,37 – 4,03)95/100 + 4,03 = 3,40 м ;

ПК 6+45… ПК 6+70: В = (50 - 12,5)^. 0,4/50 + 7,1 =7,4 м;

ПК 2+50… ПК 2+75: В = (50 - 37,5)^. 0,4/50 + 7,1 =7,2 м;

1.2.2   Определение пикетных положений нулевых мест

Для определения пикетных положений нулевых мест воспользуемся следующей формулой

                      Ι_х=h₁Ι / (h₁ + h₂),                   (1.5)

где  Ι_х –расстояние до нулевого места от ближайшей к расчетному сечению пикетной и плюсовой точки с рабочей отметкой h₁  , м;

        Ι –расстояние между ближайшими к расчетному сечению (нулевому месту) пикетными или плюсовыми точками, м;

       h₁ и h₂ –граничные рабочие отметки расчетного отсека земляного полотна, м.

Тогда пикетное положение расчетного сечения

                                          ПК_х =ПК₁ + Ι_х ,                                                   (1.6)

где  ПК₁ – пикетное положение сечения земляного полотна с рабочей отметкой h₁.

Подставляя исходные данные в формулы, получаем:

Для ПК 8 – ПК 9 получим:

Ι_х= 1,85*100/(1,85+2,31) = 44,47;

ПК 8 + 45;

1.2.3 Определение пикетных положений границ устройства
 закюветных полок

Если выемки глубиной более 2 м располагают в глинистых грунтах, мелких и пылеватых песках, а также легковыветривающихся скальных фунтах, в этих выемках устраивают закюветные полки шириной 2 м На продольном профиле подлежат расчету участки, где текущие рабочие отметки достигают значений 2 м и  более.