Материал: МУ практических занятий_Возведение ЗП в сложных условиях _СЖД
Тогда
Решим аналогичную задачу, используя карты глубин оттаивания грунтов. Карты для песчаных грунтов, глинистых грунтов, песчаных грунтов, подстилаемых глинистыми и заторфованных грунтов приведены на рис. 2.1 – 2.4.
Для
торфа, залегающего с поверхности, по
рис. 2.1 находим глубину сезонного
оттаивания,
для района г. Якутска:
Для суглинка, подстилающего торф, по карте рис. 2.2 найдем глубину сезонного оттаивания равную 2,1 м. Пользуясь графиком, приведенным в левом нижнем углу на рис. 2.2 введем к данной глубине поправочный коэффициент на влажность суглинка, который для нашего случая (35%) составит 0,88. Тогда будем иметь:
Для мелкого песка, подстилающего суглинок, по карте рис. 2.3 найдем глубину сезонного оттаивания равную 3,1 м. Пользуясь графиком, приведенным в левом нижнем углу на рис. 2.3 введем к данной глубине поправочный коэффициент на влажность песка, который для нашего случая (8%) составит практически 1,1. Тогда будем иметь:
В конечном итоге получим:
Как видно из результатов расчета расхождение составляет 44 %, что доказывает необходимость уточнения глубины сезонного оттаивания на стадии разработки проектной документации.
|
|
Рис. 2.1 Изолинии глубин сезонного оттаивания заторфованных грунтов |
|
|
Рис. 2.2 Изолинии глубин сезонного оттаивания глинистых грунтов |
|
|
Рис. 2.3 Изолинии глубин сезонного оттаивания песчаных грунтов |
|
|
Рис. 2.4 Изолинии глубин сезонного оттаивания песчаных грунтов, подстилаемых глинистыми |
Занятие № 3.
|
Раздел рабочей программы |
Проектирование земляного полотна на вечномерзлых грунтах |
|
Вид практического занятия |
Решение практической задачи |
|
Тема практического занятия |
Определение оптимальной высоты насыпи |
|
Количество часов на проведение практического занятия |
2 |
|
Содержание практического занятия |
|
|
Методические рекомендации (указания) в соответствии с которыми проводится практическое занятие |
Рекомендации по проведению практического занятия приведены ниже |
Порядок проведения занятия.
-
До начала проведения занятий преподаватель готовит комплект исходных данных. Каждому студенту выдается вариант исходных данных для решения задачи в ходе проведения практического занятия. Продолжительность – 10 минут.
-
Преподаватель приводит краткие теоретические сведения по рассматриваемому вопросу. Продолжительность – 15 минут.
-
Приводятся пояснения о методике и ходе решения задачи. Продолжительность – 25 минут.
-
Время, отводимое на самостоятельное решение задачи обучающимися в соответствии с выданными исходными данными. Продолжительность – 25 минут.
-
Контроль хода решения практической задачи обучающимися. Продолжительность – 15 минут.
Условие задачи и состав исходных данных для решения практической задачи.
Требуется определить оптимальную высоту насыпи.
-
Район проектирования – г. Якутск.
-
Геологическое строение основания:
|
Глубина подошвы слоя от поверхности земли, м |
Наименование грунта, его характеристика |
|
0,0 – 0,25 |
Торф слаборазложившийся
плотность
в талом состоянии,
суммарная
влажность мерзлого грунта,
|
|
0,25 – 1,60 |
Суглинок
с числом пластичности,
плотность
в талом состоянии,
суммарная
влажность мерзлого грунта,
Относительное сжатие при оттаивании под нагрузкой
|
|
Вскрыт скважиной глубиной до 5 м |
мелкий песок
плотность
в талом состоянии,
суммарная
влажность мерзлого грунта,
Относительное сжатие грунтов основания при оттаивании под нагрузкой
|
= 1,00 г/см3
= 1,84 г/см3
влажность на границе раскатывания,
= 1,90 г/см3
-
Дорога проходит по склону южной экспозиции. Крутизна склона 1:6.
-
Расчетное значение глубины сезонного оттаивания грунтов основания принять по итогам решения задачи, рассмотренной на практическом занятии № 2.
-
Железная дорога II категории по СП 119.13330.2012 «Железные дороги колеи 1520 мм».
-
Количество путей – 1.
-
Насыпь сооружается из привозного песка средней крупности.
Порядок решения задачи.
-
Назначение конструкции земляного полотна и балластного слоя
В соответствии с таблицей 5.1 СП 119.13330.2012 «Железные дороги колеи 1520 мм» ширина основной площадки земляного полотна железной дороги II категории принимается равной 6,6 м, поскольку насыпь отсыпается из дренирующего грунта.
В соответствии с п. 5.14 СП 119.13330.2012, а также п. 6.3.1 СП 238.1326000.2015 «Железнодорожный путь» защитный слой не устраивается, поскольку насыпь сооружается из дренирующего грунта.
Крутизну откосов насыпи в первом приближении назначаем в соответствии с табл. 5.3 СП 119.13330.2012, как для насыпи из песка средней крупности. Поскольку оптимальная высота насыпи, как правило, не превышает 6,0 м крутизну откосов насыпи принимает 1:1,5.
Конструкция балластного слоя назначается в соответствии с таблицей 6.1 СП 119.13330.2012.
Рельсы – Р65 новые термоупрочненные, шпалы – железобетонные, в соответствии с примечанием к табл. 6.1 принимаем балластную призму однослойную из щебеночного балласта, поскольку насыпь сооружается из песка средней крупности. Толщину щебня под шпалой принимаем в соответствии с СП 238.1326000.2015. Толщина балласта под подошвой железобетонной шпалы – 0,40 м, ширина плеча балластной призмы – 0,45 м, крутизна откосов балластной призмы 1:1,5.
Рассмотрим
основание насыпи. Основание насыпи
сложено торфом мощностью 0,25 м, суглинком
мощностью 1,6 м с суммарной влажностью
W
= 35 %. Число пластичности суглинка
,
влажность на границе раскатывания -
.
Ниже залегают пески мелкие.
Учитывая
исходные данные найдем показатель
текучести суглинка в оттаявшем состоянии
:
В соответствии с ГОСТ 25100-2011 «Грунты. Классификация» суглинки при оттаивании приобретают текучую консистенцию.
Классифицируем тип основания, сложенного многолетнемерзлыми грунтами по просадочности. Используем таблицу 3.1 (СП 238.1326000.2015), приведенную ниже.
В
данной таблице, используя данные
последнего столбца устанавливаем, что
основание насыпи может быть классифицировано
как слабое. Величина относительной
осадки
.
Тогда в соответствии с п. 6.1.11 СП 238.1326000.2015 земляное полотно следует проектировать в индивидуальном порядке, и все конструктивные решения должны быть обоснованы специальными расчетами.
Т а б л и ц а 3.1 – Тип основания по просадочности из многолетнемерзлых грунтов
|
Тип (категория) и название основания |
Величина относительной осадки, в |
Основные виды и состояние грунтов основания |
|
I. Прочное |
δ < 0,03 |
Скальные породы, крупнообломочные и песчаные грунты без включений льда; глинистые талые грунты твердой и полутвердой консистенции |
|
II. Недостаточно прочное |
0,03 < δ 0,1 |
Глинистые грунты тугопластичной, мягкопластичной и текучепластичной консистенции, а также песчаные и крупнообломочные грунты с глинистым заполнителем при наличии в них прослоев или линз льда суммарной толщиной до 0,1 м в каждом слое мощностью 1 м исследуемой вечномерзлой толщи основания |
|
III. Слабое |
0,1 < δ 0,4 |
Глинистые и торфяные грунты текучепластичной и текучей консистенции, а также песчаные и крупнообломочные грунты при наличии в них линз или отдельных прослоев льда суммарной толщиной до 0,4 м в каждом слое мощностью 1 м исследуемой вечномерзлой толщи основании |
|
IV. Просадочное |
δ > 0,4 |
Глинистые грунты текучей консистенции и торфяные отложения, а также грунты всех видов с наличием подземного льда суммарной мощностью более 0,4 м в каждом слое толщиной 1 м исследуемой вечномерзлой толщи основания |
В первом приближении для установления типа основания по просадочности можно использовать данные таблицы 3.2.
Т а б л и ц а 3.2
