Розрахунок напружень в тілі насипу

⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒

Для розрахунку напружень в тілі насипу складаємо розрахункову схему. Тимчасове навантаження зобразимо у вигляді смугового навантаження з середнім тиском на основну площадку, діючого на довжині залізобетонної шпали 2,7 м.

Для розрахунку необхідної щільності ґрунту на основній площадці земляного полотна знаходимо наступні в ній напруження по формулі

, (1.23)

де σ_вс- напруження від верхньої будови колії, кН/м²;

σ_пс- напруження від рухомого складу, кн./м. =1.1*100=110 кПа

Знаходимо наступні характеристики ґрунту по формулам

, (1.24)

де , (1.25)

. (1.26)

Рисунок 1.6 – Компресійні криві при циклічних загрузках грунту

Для визначення коефіцієнту пористості ґрунту Е_о необхідно знати навантаження від власної ваги ґрунту.

Об`ємну вагу ґрунту знаходимо по формулі

, (1.27)

де _ск - потрібна по умові щільності об`ємна вага ґрунту, кН/м³;

ω- вологість ґрунту, %.

Напруження, які викликані власною вагою ґрунту знаходимо за формулою

, (1.28)

де - об`ємна вага і-го шару ґрунту, кН/м³;

h - висота і-го шару ґрунту, м;

Z - глибина залягання шару ґрунту, м.

Згідно чинного ДБН В.2.3-19.2008-

«Насипі висотою >12 м проектуються за індивідуальними проектами. Що потребує визначення осадки насипу під власною вагою пружинності грунта отриманої лабораторією.»

Е=20 МПа=20000кПа

Розрахунок осадки насипу під власною вагою робиться з метою врахування проектно-вартістної документації можливого збільшення необхідного обсягу грунту.

№	Y/B	Z/B	I	σ_i=σ_pc∙I
0	1.33	0	0	0
1	1.33	2.67	0.135	14.85
2	1.33	5.33	0.11	12.1
3	1.33	8	0.1	11

В=1,5

Виконаємо підрахунок вартості насипу:

Довжина насипу згідно варіанту 170 м.

Площина трапеції насипу S₁=(11+32)/2*6=162 м²

S₂=(32+57)/2*6=267 м²

162+203=396 м²

Об’єм равен 396 * 170=67320 м³

γ_мт=91,2

γ=140,2

№	кількість	вартість	Загальна вартість
1	V/1000	9600	646272
2	V/1.8	45	1870000
3	V/1000	1461	100980,5
4	V/100	707	477972
Σ=3695224,55

З урахуванням усіх державних зискань маємо:

Σ_(1,2)=4434269,4 грн

Σ_ст=2586657,15 грн

Проектування та вибір протипучинних заходів в виїмці

Проектування дренажу

Потрібно запроектувати і розрахувати дренаж довжиною 192 м для осушення ґрунту основної площадки одноколійного земляного полотна в виїмці.

Земляні роботи при спорудженні дренажу виконуються з використанням дренажної машини.

План і профіль дренажу визначається існуючим положенням залізничної лінії, тобто повздовжня вісь дренажу приймається паралельно залізничної, а повздовжній уклон дна траншеї дренажу і_Д повторює уклон дна кювета. Таким чином і_Д =і_к=0,023.

Для заданих умов: електрична тяга, уклон водоупору і=0,04 і кількість колій-2, приймаємо закюветний двосторонній дренаж.

2.1.1 Вибір дренажу приймаємо горизонтальний дренаж закритого типу, закюветний двосторонній. Даний тип дренажу обраний виходячи з наступного:

· Задана ділянка колії – двоколійна;

· На період будівництва та при експлуатації швидкість руху поїздів не знижується

це є дуже суттєвим економічним фактором;

· Відсутність витрат по попередженню інфільтрації води з кювету в дренаж;

· Простота конструкції та менша вартість оглядових колодязів;

Такий траншейний дренаж представляє собою прорізь заповнену дренуючим заповненням (матеріалом, який має значно більше водопроникнення, чим оточуючий ґрунт). Підземна вода, яка притікає до траншеї, опускається на її дно і стікає по ній.

Для швидкого відводу води дну траншеї придають поздовжній уклон і на дні укладають дрену. Дрена представляє собою керамічну або залізобетонну трубу. Щоб дренуючий заповнювач в траншеї не забруднювався глинистими частками, які приносяться поверховими водами, верхню частину роблять водонепроникною за рахунок устрою гідроізоляційної забивки з утрамбованого глинистого ґрунту або глинобетону товщиною 0,5-0,7 м. Щоб виключити проникнення атмосферних вод в траншею, верх забивки планують двосхилим.

Рисунок 2.1 – Схема двусторонього закюветного дренажу.

Для виключення вимивання частинок дренажного заповнювача у дренажі, влаштовують зворотній фільтр, тобто прикривають дрену спочатку шаром крупного, а потім більш дрібного щебеню або гравію. При цьому розміри частинок фільтра підбирають так, щоб співвідношення фракцій суміжних шарів давало наступний структурний коефіцієнт

, (2.1)

де Д₅₀ - розрахунковий лінійний розмір частинок зовнішнього шару, дрібніше яких по вазі знаходиться 50%;

d₅₀ - розрахунковий лінійний розмір частинок дренажного заповнювача або внутрішнього шару обсипання дрени, дрібніше яких по вазі знаходиться 50%.

2.1.2 Визначення глибини дренажу. Глибина двостороннього закюветного дренажу визначається за формулою

(2.2)

де е - величина можливого коливання рівня капілярних вод і глибини промерзання, е=0,2 м;

а_кп - величина капілярного підіймання води над кривою депресією, а_кп=0,55м;

f - стріла вигину кривої депресії;

h₀ - відстань по вертикалі від верха труби до дна дренажу, h₀=0,4м;

b - відстань по вертикалі від дна до верха баластової призми (в склад входять розмір глибини кювета, висота зливної призми земляного полотна і повна товщина баластового шару), b=1,25 м.

, (2.3)

де m₀ – відстань від стінки траншеї до вісі путі – ;

I₀ – середній уклон кривої депресії (прийнятий по прил 9(3))

h=1,1+0,2-0,55+0,58*0,4-1,25=1,58 м (2.4)

2.1.3 Розрахунок витрати води в дренажі.

Розрахунковий дренаж є недосконалим тому що поверхня шару водоупора залягає значно глибше ніж дно дренажу:

· Відмітка дна дренажу – 72,69-66,59-1,58=4,5>0 м

При двосторонніх дренажах витрата води у траншею визначається за формулою

(2.5)

де q_n – витрата води на кожний погонний метр дренажу з польової сторони;

q_м – витрата води на кожний погонний метр траншеї з міждренажного простору.

, (2.6)

де К – коефіцієнт фільтрації осушуємого ґрунту, м/с;

I₀ – середній ухил кривої депресії;

Н – побутова товщина ґрунтового потоку, Н=2,08м

h₀ – відстань від дна дренажу до верха труби;

- величина, на яку висота живого потоку води у стінки дренажу перевищує h₀.

, (2.7)

, (2.8)

(2.9)

Визначимо β :

β=L_o /T (2.10)

де L_o- горизонтальна проекція лінії депресії, м

L_o₌ (2.11)

Β=1,7/3,92=0,43

Отже β>3 тому q_ч знайдемо за формулою

( 2.12)

Визначимо α:

( 2.13)

де q_ч – значення, яке знаходиться за графіком ([4] , рис.5) = 0.13

(2.14)

2.1.4 Розрахунок витрати води на кінцевій ділянці дренажу. На кінцевій ділянці дренажу витрати води визначаються за формулою

, (2.8)

де Q_т - транзитна витрата води, яка приймається дренажем, який проектується, від приєднуємих до нього дренажів, м³/с;

l – довжина водозбірної траншеї проектує мого дренажу, l=570 м;

m - коефіцієнт, що враховує можливість поступового забруднення труби, m=1,5;

q - повна витрата води в дренажі.

2.1.5 Добір перетину дренажних труб. Добір перетину дренажних труб проводять способом спроб. Для цього, задаючись швидкістю течії води в дренажній трубі і ухилом труб, приймаємо в якості першої спроби діаметр внутрішнього перетину труби d=150мм.

Обраний перетин труби перевіряється на можливість пропуску витрати води на кінцевій ділянці дренажу. При цьому витрата води, яку зможе пропустити вибрана труба, повинна бути більшою або рівною витраті води на кінцевій ділянці дренажу.

Обраний перетин труби може пропускати воду, що витрачається

, (2.9)

де - площа поперечного перетину дренажної труби, м²;

V – швидкість течії води в трубі, м/с.

, (2.10)

, (2.11)

, (2.12)

, (2.13)

, (2.14)

, (2.15)

де R – гідравлічний радіус труби, м;

х – змочений периметр труби, м;

С – коефіцієнт, що визначається за формулою академіка Н.Н. Павловського;

n – коефіцієнт гідравлічної шершавості труб, n=0,012;

у – показник ступеня, у=0,164;

і – поздовжній ухил дренажної труби на розрахунковій ділянці.

l_ДК – відстань між оглядовими колодязями, м.

Оскільки робимо висновок, що обраний діаметр труби (150 мм) нам підходить.

Оглядові колодязі

Оглядові колодязі необхідні для контрольних перевірок і нагляду за станом дрени. Бувають цегляні, кам`яні, бетоні і залізобетоні. Верхню частину колодязя, для запобігання попадання в нього поверхової води, виводять вище рівня землі не менш чім на 0,5 м. Для опускання в колодязь в кільця через кожні 0,35 – 0,45 м по висоті закріпляють скоби із п`ятнадцяти міліметрової сталі. В нижній частині колодязя роблять відстійник глибина центру його вихідної труби до дна колодязя 0,35 – 0,5 м. В умовах суворого клімату в колодязь, крім верхньої кришки, на зиму укладають нижню кришку і накривають її тепло-ізолюючим матеріалом. Оглядові колодязі розташовуємо на відстані 56 м один від одного

1 – залізобетоні кільця; 2-бетон; 3 – підготовка з щебня; 4 – лаз до колодязя

Рисунок 2.2 – конструкція сбірного заліобетоного оглядового колодязя

Дата добавления: 2018-06-27; просмотров: 333; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!