Определение осадки насыпи на оттаивающих вечномерзлых грунтах основания.

РАСЧЕТ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

НА ВЕЧНОМЕРЗЛЫХ ГРУНТАХ

Определение глубины протаивания вечномерзлых грунтов.

Для определения величины расчетной осадки насыпи при проектировании ее по принципу II необходимо уметь прогнозировать предельную глубину протаивания вечномерзлых грунтов.

Если для конкретных участков по трассе линии известна величина деятельного слоя , то предельная глубина протаивания может быть определена по эмпирическим формулам:

- под насыпями из галечно-гравийных грунтов высотой на марях с обеспеченным поверхностным стоком воды

(1.1)

- под насыпями из галечно-гравийных грунтов на минеральных, недренирующих грунтах основания

(1.2)

Для проектировании поперечного профиля насыпи на оттаивающих грунтах основания (принцип II ) необходимо знать не только предельную глубину протаивания , и соответствующую ей осадку (рис 1.1), но и ход протаивания и осадки в первые годы после строительства с учетом сезона производства работ. Это позволяет разделить суммарную осадку на составляющие, которые следует учитывать при проектировании поперечного профиля насыпи, с одной стороны повышая ее проектную бровку над профильной и, с другой стороны, увеличивая ширину основной площадки. Такое деление суммарной осадки целесообразно по той причине, что повышение проектной бровки над профильной осуществляется грунтом в момент отсыпки насыпи, а остальная осадка компенсируется балластом, доставляемым поездами. Стоимости грунта и балласта существенно отличаются.

Определение осадки насыпи на оттаивающих вечномерзлых грунтах основания.

Величина осадки насыпи, вызванной оттаиванием на определенную глубину мерзлых грунтов в основании, определяется по формуле:

(1.3)

где -относительная осадка при оттаивании грунта -ого слоя; - количество разнородных слоев грунта в пределах прогнозируемой глубины протаивания.

Рис. 1.1 – Поперечный разрез насыпи на высокотемпературных грунтах основания

Относительная осадка при оттаивании определенного вида вечномерзлого грунта для конкретного участка трассы железной дороги должна определяться на основании инженерно-геологических исследований грунтов основания в пределах прогнозируемой глубины протаивания.

1-торф; 2-суглинок; 3-супесь; 4- песок мелкий.

Рис.1.2 – Графики зависимостей относительной осадки оттаивающих грунтов от высоты насыпи

Проектирование насыпей на вечномерзлых грунтах по принципу II должно учитывать следующие условия:

1. Минимальная высота насыпи устанавливается из условия возвышения бровки ее над сырым и мокрым основаниями, характерными для марей, на величину =1,2 м, а так же из условия снегозаносимости района проектирования. Минимальная высота насыпи определяется расчетной толщиной снежного покрова с учетом высоты снежного отвала , образующегося при очистке пути от снега, т.е:

;

из двух значений принимается большее.

2. Минимальная мощность насыпного грунта, включающая осадку грунтов основания , в пределах марей с высотой слоя торфа более 1,0 м должна быть не менее 2,0 м. Причём, должна быть не менее 1,5 м для дорог I и II категорий и 1,2 м для дорог низших категорий, а соотношение между мощностью насыпного грунта и высотой слоя уплотненного талого торфа в основании насыпи не менее 1:2 для дорог I и II категорий и 1,5:1 м для дорог низших категорий; т.е

- для дорог I и II категорий

, (1.5)

- для дорог III и низших категорий

(1.6)

Это условие предусматривает ограничение упругой осадки насыпи при эксплуатации.

1. Минимальная мощность насыпного дренирующего грунта на участках с переувлажненными глинистыми грунтами, обладающими повышенным морозным пучением, должна быть 2 м /24/

(1.7)

Если насыпь возводится из недренирующих грунтов, то независимо от величины осадки грунтов основания назначается м.

При определении из условий 2 и 3 необходимо знать осадку , которая зависит от , и определяются эти величины по формулам (1.1-1.3) в зависимости от высоты насыпи , которую требуется найти. Поэтому весь расчет ведется методом последовательного приближения.

В первом приближении можно принять при расчете по второму условию равным 1,5 м, а по третьему условию 1.2 м. Затем по формулам (1.1) или (1.2) определяется и по формуле (1.3) . Найденная величина подставляется в соответствующее условие (1.5) (1.6) или (1.7) и определяется уточненное значение , которое принимается за второе приближение. Весь расчет повторяется в описанной выше последовательности и находится . Осадки и сравниваются и, если м то, принимается за окончательное значение.

Если же , то используя , определяется и расчет повторяется.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: