Материал: МУ практических занятий_Возведение ЗП в сложных условиях _СЖД

Тогда

Тогда в нашем случае:

По таблице 5.5 находим при влажности суглинка 30 % : .

Теплопроводность дренирующего грунта в мерзлом состоянии находим по СП 25.13330.2012 табл. Б.8. При средней оптимальной влажности слоя ЩПГС и песка средней крупности 5 % и плотности сухого грунта 1,80 г/см³ (такие же данные можно принять при самостоятельном решении задачи) находим:

Аналогично для суглинка. Влажность 30 %

Плотность сухого грунта составит:

Тогда:

В конечном итоге получим:

Таким образом при решении задачи получили следующие величины глубины замены глинистого грунта на дренирующий:

по условию регулирования верхней границы вечной мерзлоты: 1,55 м;

по условию обеспечения несущей способности подстилающих слоев: 1,70 м;

по условию пучинообразования: 1,72 м.

Для удовлетворения всех трех условий следует принять наибольшую глубину, при этом примем ее кратной 5 см в большую сторону. Таким образом, требуемая глубина замены глинистого грунта в основании выемки составит 1,75 м.

Определим теперь мощность слоя ЩПГС и слоя песка средней крупности. Для этого воспользуемся «Инструкцией по устройству подбалластных защитных слоев при реконструкции (модернизации) железнодорожного пути», утвержденной распоряжением ОАО РЖД № 2544р от 12 декабря 2012г.

В соответствии с табл. 7 СП 238.1326000.2015 требуемый штамповый модуль деформации в уровне основной площадки земляного полотна при новом строительстве линии II категории должен быть не менее 80 МПа. Модуль деформации нижележащего слоя земляного полотна, в нашем случае песка средней крупности при нормативной плотности в соответствии с заданием составляет 48 МПа. Тогда по таблице 4.3 «Инструкции …..» находим, что толщина слоя из ЩПГС составляет 0,30 м. Следовательно, толщина слоя песка средней крупности, укладываемого в основании выемки должна составлять не менее 1,75 – 0,40 =1,35 м.

5. Глубина выемки – 5 м, устраивается на склоне северной экспозиции.

Порядок решения задачи

1. Назначение крутизны откосов выемки.

Учитывая, что глинистый грунт при оттаивании приобретает мягкопластичную консистенцию в качестве первого приближения назначаем крутизну откосов выемки 1:2.

Проверим обеспечивается ли устойчивость откоса в заданных условиях.

2. Определение глубины сезонного оттаивания грунтов в откосах выемки

При данных условиях данный параметр мы уже определили при решении задачи № 4. Глубина сезонного оттаивания суглинка в откосных частях выемки составляет:

3. Установление расчетных характеристик оттаявших глинистых грунтов

Расчетные значения прочностных характеристик определяются по данным лабораторных испытаний с учетом путем деления нормативных значений на коэффициенты надежности по грунту. При предварительных расчетах их значения можно устанавливать по СП 25.13330.2012 или по данным таблицы 5.4.

В нашем случае будем иметь для мягкопластичного суглинка с показателем текучести следующие значения нормативных прочностных свойств:

• удельное сцепление, ;

• угол внутреннего трения,

Расчетные значения прочностных свойств грунтов определяются путем деления нормативных значений на коэффициент надежности по грунту, принимаемый:

для удельного сцепления – 1,50;

для угла внутреннего трения песков – 1,11;

для угла внутреннего трения глинистых грунтов – 1,15.

Тогда расчётные значения прочностных свойств для нашего случая составят:

• удельное сцепление, ;

• угол внутреннего трения,

4. Определение требуемой крутизны откосов выемки

Крутизна откосов выемки назначается такой, чтобы оттаявший за теплый период грунт не сползал по откосу. Для этого необходимо соблюдение условия устойчивости откоса:

где

– острый угол, составляемый откосом с горизонтальной поверхностью, град. (рад.);

– плотность оттаявшего грунта, г/см³ (т/м³);

- глубина сезонного оттаивания грунта откоса выемки, м;

– сопротивление грунта сдвигу, соответствующее началу возникновения пластических деформаций, т/м² (кПа).

– давление оттаявшего слоя грунта, т/м² (кПа), определяемое по формуле:

Таким образом, в нашем случае будем иметь:

В условии предельного равновесия

Откуда:

Следовательно,

Из этого следует, что предельная крутизна откоса, при которой обеспечивается его устойчивость должна быть не круче 1:1,26.

Таким образом, принятая крутизна откоса 1:2 является явно завышенной, устойчивость откоса обеспечится и при крутизне 1:1,5. Принимаем ее для устройства выемки.

Занятие № 7.

Порядок проведения занятия.

1. Преподаватель приводит краткие теоретические сведения по рассматриваемому вопросу. Продолжительность – 15 минут.

2. Совместно с преподавателем рассматривается ход решения задачи - 60 минут.

3. Преподаватель в конце занятия задает контрольные вопросы, рассмотренные в ходе занятия – 15 минут.

Занятие № 8.

Порядок проведения занятия.

1. Преподаватель приводит краткие теоретические сведения по рассматриваемому вопросу. Продолжительность – 15 минут.

2. Совместно с преподавателем рассматривается ход решения задачи - 60 минут.

3. Преподаватель в конце занятия задает контрольные вопросы, рассмотренные в ходе занятия – 15 минут.

Занятие № 9.