Заложение откосов насыпи суглинка

Заложение откосов насыпи суглинка

§ 2. Определение высоты насыпей автомобильных дорог

При обеспечении мерзлого состояния грунтов основания дороги (II метод) высоту насыпи H определяют теплотехническим расчетом, исходя из нормативной глубины сезонного оттаивания слагающих насыпь грунтов H н (рис. III-19, III-20) с учетом коэффициента теплового влияния откосов m₁ и цвета покрытия m₂:

Коэффициент, учитывающий дополнительный приток тепла через откосы насыпи,

где F — площадь поверхности земляного полотна;

F₁ — площадь основания земляного полотна.

Численные значения коэффициентов m₁ для насыпей с заложением откосов 1:1,5 приведены на рис. I-42, а. Цифрами на кривых указана ширина земляного полотна в м.

При проектировании дорожной одежды с черным покрытием применяется коэффициент m2 , он может быть определен в зависимости от средней температуры воздуха за теплый период года по графику (рис. I-42, б).

Рис. I-42. Коэффициент теплового влияния. а — от формы насыпи; б — для черных покрытий; 1 — глинистые и торфяные грунты; 1 — песчано-гравийные грунты

При цементно-бетонном дорожном покрытии коэффициент теплового влияния m₂ принимается равным 1,05.

При совместном применении коэффициенты теплового влияния земляного полотна и цвета покрытия перемножаются.

Таблица I-12 Расчетная влажность грунтов земляного полотна

Расчетная влажность, при которой определяется глубина сезонного протаивания (в случае возведения земляного полотна из дренирующих грунтов), приближенно назначается по табл. I-12. При возведении земляного полотна из глинистых грунтов расчетная влажность их может быть определена по методике И. А. Золотаря [1].

Дорожные конструкции, как правило, представляют собой многослойные системы с различными физико-механическими и теплофизическими характеристиками грунтов каждого слоя; при этом расчет общей глубины протаивания системы насыпь -основание производится путем условного приведения ее к однослойной, эквивалентной ей по теплопроводности толщи.

Глубина протаивания двухслойной толщи грунтов

где h_i — толщина i-го слоя грунта в м;

Н₁ н , Н_i н — нормативная мощность протаивания верхнего и i-го слоя в м;

Н н — то же, нижнего слоя в м.

При допущении протаивания основания насыпи в пределах деятельного слоя (метод III, а) ее высота определяется комплексным методом Н. А. Пузакова — по пересечению кривых, построенных на основании расчетов: теплотехнического (по картам глубин протаивания) и на прочность для нежестких дорожных одежд (рис. I-43).

_экв 450 кг /_{см 2} «>
Рис. I-43. Зависимость глубины протаивания основания от высоты насыпи. 1 — Якутск; 2 — Норильск; 3 — Амдерма; 4 — Тикси, аб — кривая для модуля Е_экв 450 кг /_{см 2}

На графике представлена зависимость расчетной высоты насыпи от глубины протаивания ее основания без поправок на тепловое влияние формы насыпи и покрытия.

Влажность грунтов основания принята равной 25%, а насыпи из дренирующих материалов — 5%. На участке графика с высотами насыпи 0,5-0,7 м кривая проведена приблизительно.

Если грунты основания не дают возможности применения расчета на прочность вследствие низких значений модулей деформации основания (или при отсутствии их численной величины), высота насыпи может быть определена по методу допускаемых деформаций грунтов основания насыпи S p .

Полная высота насыпи H с учетом осадки основания S p

Высота насыпи без учета ее осадки в грунт основания определяется по формулам:

при однородных грунтах насыпи и основания

при двухслойной конструкции

при многослойной конструкции

где δ — относительная осадка грунтов основания при оттаивании.

Коэффициент k, учитывающий изменение теплофизических свойств грунтов основания вследствие обжатия его насыпью, принимается равным 1,03 для глинистых грунтов и 1,05 — для песчаных. При сплошной подсыпке территории коэффициенты k и m могут быть приняты равными 1.

Нормативная глубина протаивания насыпи H₁ н и основания Н н принимается по картам изоглубин протаивания.

Приближенные значения допускаемых (расчетных) неравномерных осадок основания земляного полотна S p при высоте насыпи не менее 1,0 м рекомендуется принимать по табл. I-13.

Таблица I-13. Допускаемые неравномерные осадки основания земляного полотна (по Н. А. Пузакову)

Относительная осадка грунтов при оттаивании δ под нагрузкой 0,5 кг /_{см 2} может определяться по графику (рис. I-44) в зависимости от влажности грунта.

кг /_{см 2} от их весовой влажности W и числа пластичности W_n«>
Рис. I-44. Зависимость относительной осадки грунтов при оттаивании под нагрузкой 0,5 кг /_{см 2} от их весовой влажности W и числа пластичности W_n

Для определения высоты насыпи с щебеночными и гравийными покрытиями могут использоваться графики, приведенные на рис. I-45, а-в, разработанные с учетом коэффициента m₂ для черных покрытий. На этих графиках цифрами при кривых показаны величины H н (рис. III-20).

p = 0,10, расчетной влажности земляного полотна W = 5 %; б — S p = 0,10, W = 15 %; в — S p = 0,15, W = 5 %; г — при устройстве покрытий с применением черных вяжущих материалов W = 10%»>
Рис. I-45. Графики определения высоты насыпи. а — при допускаемой неравномерной осадке S p = 0,10, расчетной влажности земляного полотна W = 5 %; б — S p = 0,10, W = 15 %; в — S p = 0,15, W = 5 %; г — при устройстве покрытий с применением черных вяжущих материалов W = 10%

Если грунт основания характеризуется модулем деформации менее 10 кг /_{см 2} или относительной просадочностью 0,2 и более,- проектирование по III методу нецелесообразно. В подобных случаях следует произвести замену грунта или вести проектирование по II методу.

Земляное полотно

Земляное полотно ж.д. — комплекс грунтовых сооружений, получаемых в результате обработки земной поверхности и предназначенных для укладки верхнего строения пути, обеспечения устойчивости пути и защиты его от воздействия атмосферных и грунтовых вод. Непосредственно на земную поверхность путь не укладывают вследствие её неровностей. Земляное полотно должно быть прочным, устойчивым и долговечным, требующим минимума расходов на его устройство, содержание и ремонт и обеспечивающим возможность широкой механизации работ. Выполнение указанных требований достигается правильным выбором грунтов для насыпей и их тщательным уплотнением при постройке, приданием земляному полотну очертаний, способствующих надёжному отводу воды, укреплением откосов насыпей и выемок.

Разрез, перпендикулярный продольной оси пути, называется поперечным профилем земляного полотна. Различают типовые и индивидуальные поперечные профили земляного полотна. Типовые профили в свою очередь делятся на нормальные и специальные. Нормальные профили применяются при сооружении земляного полотна на надёжном основании из обычных грунтов. Специальные профили используются в специфических условиях: при наличии вечной мерзлоты, подвижных песков, лёссов, скальных грунтов, болот и т. п. Индивидуальные профили применяются в сложных топографических, гидрологических, геологических и климатических условиях и при высоте откосов более 12 м. При этом все размеры обосновываются конкретными расчётами.

Поперечный профиль насыпи

Выше приведён типовой нормальный профиль насыпи. Верхняя часть, на которую укладываются балласт, шпалы, рельсы, называется основной площадкой. При устройстве насыпи из дренирующих грунтов основная площадка имеет горизонтальную форму. При ее устройстве из недренирующих грунтов на однопутных линиях основная площадка имеет форму трапеции шириной поверху 2,3 м и высотой 0,15 м, а на двухпутных—форму равнобедренного треугольника высотой 0,2 м. Такое очертание основной площадки способствует стоку воды, проникающей через балластный слой во время дождя и таяния снега. Минимально допустимая ширина основной площадки однопутных линий (м) на эксплуатируемой сети железных дорог СССР, также установленная для вновь строящихся линий приведена в таблице.

На двух- и многопутных линиях ширина основной площадки увеличивается на расстояние между осями крайних путей (на двухпутных линиях—на 4,1 м, а на трёхпутных—на 9,1 м). Полоса земли, на которую опирается насыпь, является её основанием. Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой земляного полотна, а откоса с основанием — подошвой откоса. Высотой насыпи считается расстояние от уровня бровок до её основания по оси. Горизонтальная проекция линии откоса l называется его заложением, а отношение высоты откоса h к заложению, которое обозначается 1:n, — крутизной откоса. Крутизна откосов должна обеспечивать надёжную их устойчивость и устанавливается в зависимости от высоты насыпи, свойств грунтов, геологических, гидрологических и климатических условий местности. Большое распространение имеют откосы крутизной 1:1,5, называемые полуторными. Отвод поверхностных вод от насыпей, сооружаемых из привозного грунта, осуществляется продольными водоотводными канавами шириной по дну и глубиной не менее 0,6 м, которые при поперечном уклоне местности до 0,04 сооружаются с обеих сторон, а при большем уклоне — только с нагорной стороны. Если насыпь возводится из местного грунта, взятого рядом с насыпью, то для отвода воды от полотна используются образующиеся при этом спланированные углубления, называемые резервами. Дну резервов и водоотводных канав придают продольный уклон не менее 0,002. Полоса земли от подошвы откоса до водоотводной канавы или резерва называется бермой. Со стороны будущего второго пути на однопутных линиях ширина бермы принимается не менее 7,1 м’, а с противоположной стороны — не менее 3 м. Для отвода воды от насыпи берма имеет уклон 0,02—0,04.

Поперечный профиль выемки

Основная площадка при этом имеет те же размеры, что и при насыпи. С каждой стороны основной площадки земляного полотна в выемках устраиваются продольные канавы для отвода воды, называемые кюветами. Они имеют глубину не менее 0,6 м, ширину по дну не менее 0,4 м и продольный уклон дна не менее 0,002. Вынутый при сооружении выемки грунт, не используемый для сооружения насыпи в другом месте, укладывается за откосом выемки с нагорной стороны в правильные призмы, называемые кавальерами. Для перехвата и отвода притекающих к выемке поверхностных вод за кавальерами сооружаются нагорные канавы, а на полосе между кавальером и бровкой откоса выемки отсыпается банкет с поперечным уклоном в сторону от откоса для отвода воды в забанкетную канаву. В неустойчивых грунтах, а также в стеснённых условиях вместо водоотводных канав и кюветов устраиваются лотки, которые могут быть железобетонные, бетонные, каменные или деревянные, а по форме—трапецеидальные, прямоугольные, полукруглые и треугольные.

В пределах станций поверхностные воды отводят поперечными и продольными водоотводами, которые в местах работы людей делают закрытыми. На крупных станциях для продольного отвода воды прокладывают коллекторы и канализационные трубы, а в районах с интенсивными осадками, кроме того, устраивают ливневую канализацию. Для перехвата и отвода грунтовых вод от земляного полотна или понижения их уровня предусматриваются специальные дренажные устройства, которые могут быть открытого типа в виде дренажных канав или лотков или закрытого типа в виде подкюветных дренажей, дренажных галерей и штолен.

Дренаж представляет собой траншею, заполненную дренирующим материалом — крупным песком, гравием, щебнем, в нижней части которой обычно укладывается дрена — труба с отверстиями для поступления в неё воды. Для защиты от попадания поверхностной воды верхняя часть дренажа заполняется утрамбованной глиной, которая во избежание смешивания отделяется от дренирующего заполнителя двумя слоями дёрна. В последние годы применяется дренаж конструкции ВНИИЖТа с керамзитовым трубо-фильтром; для его сооружения создана специальная машина. Для предохранения земляного полотна от размыва водой и выдувания ветром его откосы и бермы укрепляют. Наиболее простым способом укрепления незатапливаемых откосов земляного полотна является посев многолетних трав с густой стелющейся корневой системой. При небольшом периодическом затоплении применяют одерновку откосов сплошную или в клетку, для чего предварительно срезанные куски дёрна закрепляют на откосах деревянными спицами. Хорошо противостоят воздействию текущей воды древесно-кустарниковые насаждения, которые применяют при периодических затоплениях в благоприятных климатических условиях. Надёжно защищают затопляемые откосы от размыва мощение камнем, каменная наброска в плетневых клетках и габионы — проволочные ящики, загруженные камнем. Однако эти способы укрепления земляного полотна требуют больших затрат ручного труда. Прочным и надёжным укреплением, позволяющим полностью механизировать изготовление и укладку, являются железобетонные плиты. На строительстве БАМа, кроме того, использовались гибкие железобетонные решётки и плиты, лучше работающие в условиях вечной мерзлоты и сейсмичности. Тип укрепления земляного полотна выбирают исходя из особенностей грунтов, степени затопляемости и скорости воды, наличия дешёвых местных материалов, возможности механизации работ. Бровка земляного полотна в местах разлива вод должна быть не менее чем на 0,5 м выше максимальной высоты наката волны при сильных ветрах.

Для обеспечения устойчивости насыпей на крутых косогорах, а также для закрепления неустойчивых откосов применяют подпорные стены, пригружающие контрбанкеты и контрфорсы, сооружаемые по индивидуальным проектам применительно к гидрологическим особенностям каждого объекта.

Укрепление земляного полотна

Для обеспечения стабильности земляного полотна необходимо, чтобы напряженно-деформированное состояние его основной площадки и других эелементов находилось в пределах допусков. В настоящее время основным способом усиления основной площадки земляного полотная является укладка геотекстиля. Он реализует функции разделительного слоя между основной площадкой земляного полотна и балластным слоем и немного (до 8%) армирующие, особенно при увлажнении грунта, геотекстиль также сохраняет фильтрационные свойства. геосинтетические решетки обеспечивают эффект зацепления и армирования при размещении их в щебеночном слое балласта, но не в грунтовой среде.

При выборе конструкции усиления земляного полотна на сегодня рассматриваются варианты защитных слоев из песчаного и песчано-гравийного материалов толщиной 0,6-1,0-1,4 м, а также применение покрытий из органических вяжущих в уровне основной площадки земляного полотна (асфальтовые, асфальтобетонные, битумные и битумогеосинтетические материалы). Такие покрытия наряду с функциями разделительного слоя обеспечивают армирование, а также гидроизоляцию и высокий обобщенный модуль деформации для регулирования упругих осадок пути.

Презентация на тему Проектирование земляного полотна автомобильной дороги

Презентация на тему Презентация на тему Проектирование земляного полотна автомобильной дороги, предмет презентации: Физика. Этот материал содержит 22 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

• Главная
• Физика
• Проектирование земляного полотна автомобильной дороги

Слайды и текст этой презентации

5 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА АВТОМОБИЛЬНОЙ ДОРОГИ

Земляное полотно – геотехническая конструкция, выполняемая в виде насыпей, выемок или полунасыпей — полувыемок, служащая для обеспечения проектного пространственного расположения проезжей части дороги и в качестве грунтового основания (подстилающего грунта) конструкции дорожной одежды. (п. 3.64 СП34-13330-2012)

Элементы земляного полотна

Основные элементы земляного полотна насыпи:

1 – Основание насыпи: массив грунта в условиях естественного залегания, располагающийся ниже насыпного слоя.
2 – Рабочий слой земляного полотна (подстилающий грунт): Верхняя часть полотна в пределах от низа дорожной одежды до уровня, соответствующего 2/3 глубины промерзания конструкции, но не менее 1,5 м, считая от поверхности покрытия.
3 – Обочины
4 – Дорожные одежды
5 – Откосная часть — зоны, ограниченные с боков поверхностями откосов и вертикалями, проходящими через бровки насыпей или выемок, а снизу – основанием насыпи или выемки.
6 – Ядро насыпи – зона, расположенная ниже рабочего слоя и ограниченная снизу основанием насыпи, а с боков – вертикалями, проходящими через бровки насыпи.

Основные элементы земляного полотна выемки:

1′ — Основание выемки – Массив грунта ниже границы рабочего слоя.

Конструкция земляного полотна включает также в себя

устройства для поверхностного водоотвода;

устройства для понижения или отвода грунтовых вод (дренаж);

поддерживающие и защитные геотехнические устройства и конструкции, предназначенные для защиты земляного полотна от опасных геологических процессов (эрозии, абразии, селей, лавин, оползней и т.п.).

Прочность земляного полотна –его способность сохранять, не деформируясь при действии внешних сил и природных факторов, приданные ему при строительстве форму и размеры.
Устойчивость земляного полотна — сохранение предусмотренного проектом положения в пространстве без смещений и просадок.
Стабильность — способность системы функционировать, не изменяя собственную структуру, и находиться в равновесии.

Требования к земляному полотну

обоснованный выбор грунтов для насыпей;
правильное расположение и требуемую степень уплотнения грунтов;
защита грунтов от источников увлажнения;
устройство дренажей;
гидроизоляция;
защита от опасных температурных воздействий;
защита от эрозии;
обоснование конструкции поперечного сечения (переменное заложение откоса, устройство берм);
назначение высоты насыпей и глубины выемок.

Инженерные мероприятия для обеспечения устойчивости земляного полотна

Крупнообломочные скальные грунты – обломки скальных пород, получаемые при искусственной разработке или залегающие в естественных условиях в виде аллювиальных или делювиальных отложений.
Гравийные и песчаные грунты
Супесчаные грунты
Пылеватые супесчаные грунты
Пылеватые суглинки и тяжелые пылеватые супеси
Суглинистые грунты
Глинистые грунты
К особым грунтам следует относить: торфяные и заторфованные; сапропели; илы; иольдиевые глины; лессы; аргиллиты и алевролиты; мергели, глинистые мергели и мергелистые глины; трепел; тальковые и пирофиллитовые; дочетвертичные глинистые грунты, глинистые сланцы и сланцевые глины; черноземы; пески барханные; техногенные грунты (отходы промышленности).

Виды грунтов применительно к использованию для устройства земляного полотна

7.8 К слабым следует относить связные грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания менее 0,075 МПа (при испытании прибором вращательного среза) или модуль осадки более 50 мм/м при нагрузке 0,25 МПа (модуль деформации ниже 5,0 МПа).
При отсутствии данных испытаний к слабым грунтам следует относить торф и заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты с коэффициентом консистенции свыше 0,5, иольдиевые глины, грунты мокрых солончаков.

Осадка насыпи под действием веса грунта

Виды деформаций земляного полотна и грунтового основания

Расползание насыпей из переувлажненных грунтов

Оползание откоса насыпи

Сползание насыпи по косогору

а – оползание откоса выемки в однородном грунте
б – оползание откоса выемки в слоистом напластовании
в – выжимание слабого грунта на дне выемки под действием веса откосов
1 – слабый грунт

Виды деформаций выемок

Осадка слабого основания

Осадка с выпором слабого грунта

Смещение в связи с оползанием склона

где К(р), К(н) – расчётный и нормативный коэффициенты устойчивости

Коэффициент устойчивости земляного полотна

где рг– нормативная нагрузка на одну гусеницу расчетной машины;
В – ширина базы машины;
γ0 – плотность дорожной одежды;
γгр – плотность грунта верхней части насыпи;
Н – толщина одежды

К1 — степень надежности имеющихся данных о характеристиках грунтов. В зависимости от количества проведенных испытаний образцов и наличия сведений о работе сооружений из этих грунтов его принимают от 1 до 1,1;
К2 — значение дороги. Для дорог I и II категории К2 =1,03, III и IV — К2=1,0
К3 — степень ущерба для народного хозяйства, в случае перерыва движения при аварии сооружений (от 1,0 до 1,2);
К4 — соответствие расчетной схемы естественным инженерно-геологическим условиям, (от 1 до 1,05);
К5 — вид грунта и его работу в сооружении – насыпь, основание, естественный массив (от 1,0 до 1,05).
Км — надежность метода расчета и обеспечиваемый им коэффициент запаса. При расчете устойчивости откосов по методам Терцаги и Шахунянца Км = 1, при расчете другими методами коэффициент определяют как отношение коэффициента устойчивости, полученного по данному методу к коэффициенту при расчете по методу Терцаги, т. е.

Нормативный показатель устойчивости при расчетах земляного полотна может меняться в пределах от 1 до 1,5.

Расположение грунтов в земляном полотне

7.15 ….В условиях дорожно-климатических зон IV и V рабочий слой должен состоять из ненабухающих и непросадочных грунтов (таблицы В.4 и В.5 приложения В) на глубину 1 и 0,8 м от поверхности цементобетонного и асфальтобетонного покрытий соответственно.

7.21 … При невозможности или нецелесообразности выполнения требований пунктов 7.11-7.16, 7.18, 7.20 предусматривают мероприятия по обеспечению прочности и устойчивости рабочего слоя или по усилению дорожной одежды:
устройство морозозащитного слоя;
регулирование водно-теплового режима земляного полотна с помощью гидроизолирующих, теплоизолирующих, дренирующих или капилляропрерывающих прослоек из геосинтетических материалов;
укрепление и улучшение грунта рабочего слоя с использованием вяжущих, гранулометрических добавок и др.;
применение армирующих прослоек из геосинтетических материалов;
понижение уровня подземных вод с помощью дренажа;
применение специальных поперечников земляного полотна в целях его защиты от поверхностной воды (уположенные откосы, бермы);
сооружение дорожных одежд с техническим перерывом или в две стадии.
Указанные мероприятия назначают на основе технико-экономических расчетов.

Типовые поперечные профили для насыпей

Типовые поперечные профили в выемке

7.4 … Индивидуальные решения, а также индивидуальную привязку типовых решений следует применять:
для насыпей с высотой откоса более 12 м;
для насыпей на участках временного подтопления, а также при пересечении постоянных водоемов и водотоков;
для насыпей, сооружаемых на болотах глубиной более 4 м с выторфовыванием или при наличии поперечных уклонов дна болота более 1:10;
для насыпей, сооружаемых на слабых основаниях (7.25);
при использовании в насыпях грунтов повышенной влажности;
при возвышении поверхностей покрытия над расчетным уровнем воды менее, указанного в 7.11;
при использовании в насыпях прослоек из геосинтетических материалов (разделительных, армирующих, дренирующих, капилляропрерывающих, гидроизолирующих, теплоизолирующих и т.п.) для регулирования водно-теплового режима верхней части земляного полотна, а также при специальных поперечных профилях;
при сооружении насыпей на просадочных грунтах;
при сооружении насыпей из крупнообломочных грунтов размерами обломков более 0,2 м;

для выемок высотой откоса более 12 м в нескальных грунтах и более 16 м в скальных при благоприятных инженерно-геологических условиях;

для выемок в слоистых толщах, имеющих наклон пластов в сторону проезжей части;

для выемок, вскрывающих водоносные горизонты или имеющих в основании водоносный горизонт, а также в глинистых грунтах с коэффициентом консистенции более 0,5;

для выемок высотой откоса более 6 м в пылеватых грунтах в районах избыточного увлажнения, а также в глинистых грунтах и скальных размягчаемых грунтах, теряющих прочность и устойчивость в откосах под воздействием погодно-климатических факторов;

для выемок в набухающих грунтах при неблагоприятных условиях увлажнения;

для насыпей и выемок, сооружаемых в сложных инженерно-геологических условиях: на косогорах круче 1:3, на участках с наличием или возможностью развития склоновых процессов, оврагообразования, карста, наледи, вечной мерзлоты и т.п.;

при возведении земляного полотна с применением взрывов или гидромеханизации;

при сооружении периодически затопляемых дорог при пересечении водопотоков;

при применении теплоизоляционных слоев на участках вечномерзлых грунтов.

Пособие по проектированию земляного полотна и водоотвода железных и автомобильных дорог промышленных предприятий (к СНиП 2.05.07-85).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Программа для автоматизированного расчета устойчивого поперечного профиля насыпей

Программа предназначена для автоматизированного проектирования профиля насыпи из грунтов с различными физико-механическими свойствами, а также других естественных откосов с обеспечением расчетного коэффициента устойчивости по методу круглоцилиндрических поверхностей.

Исходные данные для расчета: свойства грунта — плотность, пористость, расчетный угол внутреннего трения и удельного сцепления, отметка грунтовой воды.

Программа «УСОТ-9-ЕС» составлена на ЭВМ ЕС-1020 и ЕС-1026. На печать выдаются координаты точек запроектированного поперечного профиля равно-устойчивого откоса и коэффициенты устойчивости.

Разработана на языке «ФОРТРАН-IV» ПромтрансНИИпроектом Госстроя СССР. Адрес: 117331, Москва, просп. Вернадского, 29.

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

Программа для автоматизированного расчета оптимальной высоты насыпи на болоте для железных дорог

Программа предназначена для автоматизированного расчета минимальной толщины насыпного слоя на болоте из условий обеспечения допустимых напряжений в рельсе, для путей узкой колеи (750 мм) и нормальной колеи (1520 мм) при различных нагрузках.

Исходные данные для расчета: модуль упругой деформации грунта насыпи, ее высота, коэффициент пористости грунта, мощность торфяной залежи, толщина балласта, допустимое напряжение в рельсе, модуль упругости в рельсе, вес локомотива, его расчетная скорость, ширина и длина шпалы.

Программа «Р1041» составлена на ЭВМ-222 с транслятором ТА-1м. На печать выдаются: коэффициент пористости торфа, мощность залежи, модуль деформации грунта насыпи, напряжение в рельсе, оптимальная высота насыпи, осадка ее основания, прогиб рельса, сила давления рельса на шпалу, напряжение под шпалой. Разработана на языке «АЛГОЛ-60» канд. техн. наук А.С. Королевым (Калининский политехнический институт). Адрес: 170040, г. Калинин, Первомайская наб., 17, КПИ.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

Программа для автоматизированного расчета оптимальной высоты насыпи на болоте для автомобильных дорог

Программа предназначена для определения оптимальной высоты насыпи, сооружаемой на болоте, исходя из условия достижения величины допускаемого упругого прогиба запроектированной дорожной одежды нежесткого типа.

Исходные данные для расчета: ширина проезжей части и обочин, заложение откосов, коэффициент пористости грунта насыпи, модуль упругости на уровне низа дорожной одежды, модуль упругости грунта насыпи, глубина болота, коэффициент пористости торфа, степень его разложения, модуль деформации.

Программа «Р1042» составлена на ЭВМ М-222 с транслятором ТА-1м. На печать выдаются: требуемый общий модуль упругости на уровне низа дорожной одежды, эквивалентный общий модуль упругости, глубина болота, коэффициент пористости грунта насыпи, степень разложенности торфа, модуль упругости грунтов насыпи и ее оптимальная высота.

Разработана на языке «АЛГОЛ-60» канд. техн. наук А.С. Королевым (Калининский политехнический институт). Адрес: 170040, г. Калинин, Первомайская наб., 17, КПИ.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

Требования к вечномерзлым грунтам для сооружения земляного полотна

Для сооружения железнодорожных насыпей можно применять вечномерзлые грунты с характеристиками, приведенными в табл. 33.

Суммарная влажность (льдистость), %

Степень водонасыщения (льдонасыщения)

Коэффициент просадочности при оттаивании (термопросадочность)

Тип льда-цемента (криогенная структура)

Контактный и пленочный

Пленочный и поровый

Поровый и базальный

Тип криогенной текстуры

Массивная, редко слоистая и сетчатая

Прочность на раздавливание, МПа

Прочность по ударнику СоюздорНИИ (при температуре -5 1 С

Наименование по СНиП II-18-76 и ГОСТ 25100-82

Свойства вечномерзлых грунтов, приведенных в табл. 33, характеризуются следующими показателями:

1. К сыпучемерзлым относятся мерзлые (мороженые) песчаные грунты, не сцементированные льдом из-за малой влажности, с суммарной влажностью до 3%, а также пески пылеватые с влажностью не более 8%.

2. К сухомерзлым относятся мерзлые песчаные грунты с суммарной влажностью до 6%, гравийно-песчаные грунты с влажностью заполнителя до 6%. Прочность на сдвиг при температуре минус 0,8 1 С до 0,5 МПа не превышает усилий резания серийными землеройными транспортными машинами. Прочность их на раздавливание не более 1 МПа.

3. К твердомерзлым относятся мерзлые песчаные грунты, прочно сцементированные льдом, с хрупким разрушением и практической несжимаемостью. При дроблении и уплотнении пористость их возрастает, а при вытаивании льда цемента наблюдается деформация за счет уплотнения структуры скелета. Мерзлые мелкие пылеватые пески также относятся к твердомерзлым при суммарной влажности от 6% до полной влажности 20%.

4. К льдонасыщенным относятся мерзлые грунты, прочно сцементированные льдом с суммарной влажностью до полной влагоемкости 21 — 28 % при степени водонасыщенности (льдонасыщения) 0,8 — 0,9. Под нагрузкой эти грунты проявляют свойства ползучести, течения, при оттаивании скелет грунта деформируется под гидростатическим напором избыточной воды, поступающей из пор. На откосах из таких грунтов образуются сплывы, оползни, солифлюкционные процессы с образованием пологих террас.

5. В льдогрунтовой массе частицы и агрегаты грунта находятся во взвешенном состоянии и не образуют скелета. Пригодность такой массы оценивают по показателю уплотняемости и мгновенно сдвиговой прочности при суммарной влажности образцов, (%) : 0 — 3, 3 — 6, 6 — 14, 14 — 20, 20 — 28 и 28 — 38. Показатель уплотняемости определяют на приборах ЦНИИСа и СоюздорНИИ, а прочностные характеристики — по соответствующим ГОСТам, причем прочность мерзлого грунта определяется гидростатическим взвешиванием по ГОСТ 22733-77.

По технологической пригодности для сооружения земляного полотна автомобильных дорог используются мерзлые песчаные, глинистые и торфяные грунты. Криогенная характеристика песчаных грунтов и условия их разработки приводятся в табл. 34, 35 и в соответствии СНиП II-18-76.

Разновидность песчаных грунтов по степени цементации льдом и льдистости

Степень заполнения льдом и водой пор мерзлых грунтов