Устойчивость земляного полотна реферат

Обновлено: 05.07.2024

Главный враг земляного полотна – вода. Устойчивость увлажненного грунта понижается, поэтому в зависимости от местных условий требуется выполнить мероприятия по обеспечению стабильности земляного полотна. К их числу относятся:

регулирование поверхностного стока;
защита земляного полотна от влияния атмосферных факторов;
понижение уровня или перехват грунтовых вод;
устройство поддерживающих сооружений;
укрепление грунтов.

Регулирование поверхностного стока требуется для того, чтобы не происходили размывы земляного полотна и инфильтрация поверхностных вод в грунт. Для этого планируют территорию, прилегающую к земляному полотну, чем обеспечивают сток воды; создают сеть водосборно-водоотводных устройств; принимают специальные меры против инфильтрации в грунт воды с поверхности и через дно и стенки водоотводных устройств.

Следует особо подчеркнуть, что предупредить просачивание воды в грунт всегда проще и дешевле, чем удалять воду из грунта.

Для защиты земляного полотна от размывного действия воды, прибоя волн, выдувания грунтов ветром и вредного влияния других атмосферных факторов применяют засев травой, одерновку, мощение камнем, каменные отсыпи, бетонные, железобетонные и асфальтовые покрытия, древесно-кустарниковые насаждения. Окончательное решение в каждом конкретном случае принимается на основе сравнения вариантов.

Засев травой – основной вид защиты откосов, выемок и незатопляемых насыпей. Для засева применяют смеси местных многолетних трав рыхлокустовых (тимофеевка), корневищных (костер безостый) и стержнекорневых или бобовых.

Одерновка откосов земляного полотна также обеспечивает достаточное сопротивление размыву. Она может быть осуществлена в клетку и сплошь (плашмя).

При одерновке в клетку дерновые ленты укладывают под углом 45° к образующей откоса (рис. 1). Клетки засыпают растительной землей и засеивают травой.

Рис. 1 – Укрепление откосов одерновкой в клетку

При сплошной одерновке дерновые ленты или штучные дернины укладывают горизонтальными рядами, перевязывая швы (рис. 2). Одерновка откосов применяется в комбинации с посевом трав при укреплении высоких откосов и как самостоятельная мера в условиях, неблагоприятных для произрастания трав. Откосы мокрых выемок рекомендуется укреплять сплошной одерновкой.

Рис. 2 – Укрепление откосов сплошной одерновкой

Мощение камнем (крупностью 0,15–0,3 м) бывает одиночное и двойное (рис 3). Камень укладывают на подстилающий слой из мха, уплотненного волокнистого торфа толщиной 5–10 см, щебня или гравия толщиной 10–20 см. Мощением укрепляют омываемые откосы при скоростях течения воды 2–6 м/с в зависимости от глубины воды.

Рис. 3 – Двойное мощение камнем и возвышение незатопляемой части откоса

Каменные отсыпи применяют для укрепления (в местностях, богатых камнем) подводных частей подтопляемых откосов насыпей (рис. 4). Для укрепления затопляемых откосов насыпей и берегов горных рек применяют также габионы, представляющие собой ящики из оцинкованной проволочной сетки, заполненные камнем. Для создания каменных отсыпей используют самосвалы, бульдозеры и другие машины.

Рис. 4 – Каменные отсыпи, выполненные: а – при строительстве насыпи; б – в процессе эксплуатации; ГМВ – горизонт меженных вод; ГВВ – горизонт высоких вод

Железобетонные покрытия устраивают при скоростях течения воды более 3,0–3,5 м/с, а также при сильном волновом воздействии. Сборные плиты имеют размеры от 1×1 до 3×3 м, а монолитные (рис. 5), сооружаемые на месте, от 5×5 до 10×10 метров толщиной 0,15–0,45 м. Для укрепления откосов начинают применять бетонные и железобетонные плитки размерами в плане 0,3×0,3 м, 0,5×0,5 м и более, толщиной 0,08–0,2 м.

Рис. 5 – Железобетонное покрытие откоса

Древесно-кустарниковые насаждения являются хорошим и недорогим видом защиты откосов земляного полотна на поймах рек при скоростях течения воды до 1,5 м/с Скорость течения воды снижается благодаря большому сопротивлению, оказываемому кроной, а корни связывают частицы грунта, повышая устойчивость откоса; стволы деревьев защищают откосы от ударов крупных льдин. Для посадок используются преимущественно ивовые породы с густой сильно развитой кроной и стелящейся корневой системой.

Различные конструкции укрепления выдерживают примерно следующую скорость течения воды:

одерновка – 0,9–1,4 м/с;
наброска из камней – 3,0–4,9 м/с;
одиночное каменное мощение – 2,5–5,0 м/с;
бетонные откосные плиты – 5,0–12,0 м/с.

В зависимости от местных условий выбирают тот или другой способ укрепления.

Повышают устойчивость насыпей на крутых косогорах и откосов подпорные стены (рис. 6), пригружающие контрбанкеты (рис. 7) и контрфорсы (рис. 8), сооружаемые по индивидуальным проектам в зависимости от гидрологических особенностей каждого объекта. Контрбанкеты желательно отсыпать из камня, щебня, галечника, гравия, песка.

Рис. 6 – Поперечное сечение подпорной стены для поддержания откоса выемки: 1 – обратная засыпка; 2 – дерн; 3 – песок; 4 – каменная кладка; 5 – дренаж; 6 – отверстие для выпуска воды

Рис. 7 – Пригружающий контрбанкет

Рис. 8 – Контрфорс в откосе выемки: а – продольный; б – поперечный разрезы; 1 – грунт, срезаемый для уположения откоса; 2 – банкет; 3 – крупнозернистый песок; 4 – бетон; 5 – сухая кладка; 6 – железобетонный лоток; 7 – дренажная труба

Искусственные сооружения

Содержание лекции:

Искусственные сооружения

Искусственные сооружения – это собирательное название сооружений, возводимых в местах пересечения железной дорогой рек, ручьев, потоков дождевой и талой воды, других железнодорожных линий, трамвайных путей и автомобильных дорог, горных хребтов, глубоких ущелий и городских территорий. Также искусственные сооружения обеспечивают:

безопасный переход людей над или под железнодорожными путями;
устойчивость крутых и деформирующихся откосов;
регулирование водных потоков с целью предохранения железнодорожных путей от переувлажнения и размывов.

К искусственным сооружениям относят мосты, трубы, тоннели, виадуки, эстакады, пешеходные мосты, подпорные стенки, регуляционные сооружения, дюкеры, галереи, селеспуски, лотки, быстротоки, фильтрующие насыпи, причалы паромных переправ. Более 90% всех искусственных сооружений составляют мосты и трубы.

Конструкции искусственных сооружений очень сложные и дорогие; замена их представляет большие трудности и поэтому их рассчитывают на длительный срок службы. Неудивительно, что эксплуатируемые искусственные сооружения, возводившиеся в различное время по различным проектам и техническим требованиям, отличаются большим разнообразием не только назначений, но и систем, типов конструкций, рода материалов и несущей способности. Все это значительно осложняет их эксплуатацию, ремонт и повседневное текущее содержание. Рассмотрим, основные виды искусственных сооружений и их назначение.

Рис. 1 – Железнодорожный мост через реку

Мост (рис. 1) – это сооружение, по которому проложена дорога через какое-либо препятствие. Чаще всего это река, русло потока дождевой и талой воды, ручей, железнодорожные и трамвайные пути, автомобильная дорога, глубокое ущелье, городская территория. Различают собственно мосты через реки и другие водостоки, а также сооружения мостового типа:

путепровод – применяются в местах пересечения железных и автомобильных дорог (рис. 2). В тех случаях, когда железная дорога проходит поверху, путепровод называется железнодорожным, а если поверху проходит шоссе – автодорожным;

Рис. 2 – Путепровод

мост-эстакада – служат основанием для пути в больших городах. Эстакады – это своеобразные мосты с равномерной и нечастой расстановкой опор для возможно меньшего стеснения улиц и более удобного прохода и проезда под ними. Эстакады нередко строят и на подходах к большим мостам (рис. 3);

Рис. 3 – Эстакада на подходах к большому мосту

виадук – это высокие мосты (до 100 метров и более), используемые при пересечении горных ущелий, глубоких долин и оврагов (рис. 4);
акведук (рис. 5) – мост или эстакада с водоводом (трубой, лотком, каналом), который сооружают в местах пересечения водовода с оврагом, ущельем, рекой, дорогой и другими препятствиями;

пешеходный мост (рис. 6) – устраивают для безопасного перехода людей через станционные территории на больших станциях и пригородных платформах. Для этой цели более целесообразен тоннельный переход под путями, при котором преодолеваемые пешеходом высоты подъема и спуска значительно меньше.

Рис. 6 – Пешеходный мост

Существуют и другие виды мостов особого назначения, например мосты-каналы для судоходства.

Мосты и другие сооружения мостового типа должны быть вполне надежными для движения поездов, а их конструкции и размеры – обеспечивать свободный и безопасный пропуск воды, а также речного или наземного транспорта. Все мосты классифицируются по грузоподъемности на основании расчетных норм. В зависимости от ширины пересекаемого препятствия, возвышения над землей и конструктивных особенностей они могут быть одно-, двух-, трех- и многопролетными. Мосты бывают однопутные или двухпутные. На двухпутных опоры сооружают общие под два пути, а пролетные строения чаще делают раздельными, однопутными. Длина мостов через крупные реки может достигать нескольких километров, высота виадуков – 100 м и более.

Большое распространение на железных дорогах получили водопропускные трубы (рис. 7). Их сооружают, как и малые мосты (рис. 8), на не больших водотоках. Над трубами отсыпают обычные насыпи высотой не менее 1 м. Трубы, как правило, предпочтительнее малых мостов: стоимость сооружения их ниже, а эксплуатация – проще. Поэтому малые мосты прежних лет постройки при переустройстве часто заменяют водопропускными трубами, если они обеспечат пропуск расчетного потока воды и высота насыпи допускает это. Если насыпь низкая (до 2 м) и устроить водопропускную трубу невозможно, сооружают железобетонные лотки. Но и при достаточной высоте насыпи трубы нельзя сооружать на водотоках, где возможен самостоятельный ледоход или несущие селевые потоки.

Рис. 7 – Труба

Рис. 8 – Малый мост

В редких случаях, когда нет ярко выраженного лога и подступающая к земляному полотну вода, не скапливаясь, может просачиваться через насыпь в пониженную часть местности, устраивают специальные фильтрующие насыпи из камня. Для пропуска под путем малых водотоков, например оросительных каналов, в неглубоких выемках устраивают так называемые дюкера. Дюкер (рис. 9) представляет собой водопропускную трубу с колодцами по обоим концам. Водоток по нему следует по принципу сообщающихся сосудов от входного колодца с более высоким уровнем воды к выходному с низким уровнем.

В горных районах, чтобы избежать многочисленных обходов и разработки глубоких выемок, нередко прокладывают пути в подземных тоннелях (рис. 10). По заданным трассе и профилю удаляют горную породу, а образовавшуюся выработку закрепляют камнем, бетоном, железобетоном или металлическими тюбингами. Существуют два основных способа тоннельных работ:

горный – требующий в нескальных грунтах закрепления выработки временной крепью;
щитовой – с применением проходческого щита.

По назначению тоннели бывают железнодорожные, автодорожные, метрополитены, гидротехнические, коммунальные, горнопромышленные и другие. Иногда сооружают тоннели под руслом реки.

Рис. 10 – Тоннель

Рис. 11 – Галерея

Тоннели имеют обделку из железобетона или бетона, а в тяжелых гидрогеологических условиях – из металла. В крепких, но выветривающихся трещиноватых скальных породах вместо несущей обделки разрешается применять облицовочную обделку, а в крепких невыветривающихся скальных породах, представляющих сплошной массив без трещин и прослоек, мягких или выветривающихся пород, допускается сооружение тоннелей без обделки и облицовки.

Особый вид горных сооружений галереи (рис. 11), напоминающие тоннель, но открытый сбоку и сверху, иселеспуски (рис. 12). Галереи защищают дорогу от обвалов горных пород на косогорах, а селеспуски предназначены для пропуска над нею грязекаменных потоков с гор, называемых селями. На крутых косогорах у берегов рек и морей при необходимости устраивают подпорные стены (рис. 13). Они удерживают от обрушения откос или защищают от подмыва в местах соприкасания с водой основание пути.

Рис. 12 – Селеспуск

Рис. 13 – Подпорная стена

Проектируя мосты и трубы для магистральных линий, в расчет принимают расход и соответствующие ему уровни воды, вероятность превышения которых – один раз в 100 лет, и проверяют возможность пропуска наибольшего потока воды, вероятность которого – не чаще одного раза в 300 лет. Минимальная высота насыпи у сооружений должна обеспечить толщину засыпки над сводами мостов не менее 0,7 м, а над трубами – не менее 1 м, считая от поверхности свода или трубы до подошвы рельса.

Пересечения станционных путей с другими железными дорогами, трамвайными путями, троллейбусными линиями, магистральными улицами общегородского значения и скоростными городскими дорогами, как правило, необходимо устраивать в разных уровнях. В местах интенсивного пешеходного движения через пути с частым движением поездов или с большой маневровой работой сооружают пешеходные тоннели или мосты. Минимальная ширина этих тоннелей 3 м, а мостов – 2,25 м. Для пропуска поверхностных вод под станционными путями сооружают лотки или трубы.

Искусственные сооружения по протяжению составляют менее 1,5% общей длины пути, но доля их в общей стоимости железной дороги равна почти 10%; стоимость одного погонного метра моста и тоннеля в десятки раз выше, чем обычного пути. Поэтому их строят капитальными, рассчитанными на длительный срок эксплуатации.

При наименьших затратах на постройку искусственное сооружение должно полностью отвечать своему назначению, быть простым и дешевым в эксплуатации. Главное требование к искусственным сооружениям – обеспечение безопасного и бесперебойного движения поездов с установленными максимальными скоростями при минимальных затратах на их ремонт и содержание. Перечень особо крупных и ответственных искусственных сооружений и порядок надзора и ухода за ними устанавливаются начальником железной дороги.

Верхнее строение пути

1.1. Назначение, составные элементы и типы верхнего строения пути
1.2. Балластный слой
1.3. Шпалы
1.4. Рельсы
1.5. Рельсовые скрепления. Противоугоны
1.6. Бесстыковой путь
1.7. Устройство рельсовой колеи

Степень устойчивости природных склонов (как с учетом земляного полотна, так и без него) должна оцениваться уже на предпроектной стадии ТЭО при выборе наиболее экономически и технически оправданного варианта проложения трассы.
Наиболее подробный расчет устойчивости склонов производится на стадии разработки технического проекта применительно к выбранному варианту расположения земляного полотна после получения достаточно полных данных по инженерно-геологическому строению склонов и физико-механическим свойствам грунтов.

Прикрепленные файлы: 1 файл

геотех.docx

При расчете количества анкерных плит и их размеров в плане следует исходить из величины удельной нагрузки на грунт оползневого массива, которую можно допустить с учетом его физико-механических свойств. Величину удельной безопасной нагрузки Р_без , при которой отсутствуют зоны предельного состояния в основании плиты, можно определить по формуле

93. Расстояние l в плане между анкерными затяжками в ряду находят по выражению

где h - мощность оползневого массива;

j_w - угол внутреннего трения грунта;

в - ширина анкерной плиты.

Рис.11. Схема анкерной затяжки:
1 - нижний анкер; 2 - коренные породы; 3 - оползневые грунты; 4 - анкерная тяга; 5 - скважина; 6 - анкерная плита; 7 - верхний анкер

94. Технология изготовления каждой анкерной затяжки состоит из ряда последовательных операций:

а) предварительное изготовление анкерных плит и анкерных тяг;

б) бурение анкерных скважин, а в ряде случаев и разбуривание нижней части скважины под нижнее анкерное крепление;

в) размещение анкерных тяг в скважинах и закрепление в коренных породах их нижней части каким-либо способом (цементацией, механическими устройствами, химическими смолами, камуфлетным взрыванием с одновременной заливкой цементо-песчаного раствора и т.п.);

г) монтаж анкерных плит над устьем скважин с пропуском арматуры анкерных тяг через центральное отверстие в плитах;

д) натяжение анкерных тяг с закреплением их в анкерной плите верхним анкером;

е) гидроизоляционные работы, включающие защиту арматуры анкерных тяг от коррозии.

Рис.12. Схема расчета анкерного усилия

Стержневая анкерная тяга имеет в верхней своей части нарезанную или накатанную резьбу и натяжение арматуры осуществляется при помощи завинчивания гайки.

Для натяжения пучковой арматуры наиболее эффективным типом крепления является конусное закрепление с рифленой или гладкой поверхностью конуса. Конструкция анкера такого типа является простой в изготовлении и дает возможность, не изменяя размеров конуса, закреплять пучки из проволоки различного диаметра.

При использовании пучковой арматуры с конусным закреплением натяжение арматуры и запрессовку конуса выполняют с помощью гидравлических домкратов двойного действия.

Мероприятия по защите поверхности участков склонов, на которых расположено земляное полотно автомобильных дорог

95. В комплекс мероприятий по обеспечению устойчивости земляного полотна на склонах следует включать специальные конструкции, предотвращающие процессы, связанные с изменением напряженного состояния склонов ( выветривание, эрозия, изменение уровня подземных вод), а также технологию по инженерной защите примыкающих с низовой и верховой стороны участков склонов.

96. Для защиты земляного полотна на устойчивых склонах целесообразно применять планировку поверхности, нарушенную производством работ на участках склонов, с последующим посевом трав по растительному грунту, посадкой кустарника или отдельных деревьев.

Для защиты земляного полотна в местах сопряжения его откосных частей с верховой стороной склона необходимо регулировать поверхностный сток водоотводами и нагорными канавами, водосбросными устройствами в пониженные места рельефа, водотоки и т.п.

97. Для защиты земляного полотна на неустойчивых склонах в комплекс защитных устройств необходимо включать мероприятия по изменению напряженного состояния склона (террасирование или уменьшение крутизны участков склона, примыкающих к земляному полотну).

Площадки (бермы) террас (или ярусов) против развития процессов выветривания и эрозии целесообразно укреплять грунтами, обработанными вяжущими. На отдельных местах берм могут быть высажены кустарники и деревья. Откосы террас следует укреплять решетчатыми конструкциями из сборных элементов в тех случаях, когда длина откоса (по образующей) больше или равна 8 м. При небольших длинах откосов их поверхность укрепляют путем посева трав методом гидропосева.

98. В тех случаях, когда на примыкающих к земляному полотну участках склона имеются выходы глинистых грунтов, необходимо их поверхность спланировать, затампонировать трещины и устроить защитное покрытие из морозостойких, ненабухающих и неусадочных грунтов с последующим укреплением его посевом трав, кустарников и деревьев. В наиболее опасных случаях глинистый грунт (выходы глинистых грунтов третичного возраста) укрепляют вяжущими веществами или решетчатыми конструкциями.

При наличии в грунтовой толще неустойчивых склонов водоносных горизонтов в пределах земляного полотна необходимо устроить дренажные вертикальные и горизонтальные конструкции с выводом подземных вод в лотки и водоотводные и нагорные канавы.

99. Для защиты земляного полотна на оползневых склонах необходима тщательная планировка поверхности оползневых накоплений, устранение отдельных глыб грунта, заделка и тампонирование трещин. В отдельных случаях устраивают ярусы (террасы) в оползневом грунте. Оползневую часть склона после планировки и создания ярусов укрепляют решетчатыми конструкциями, растительным грунтом с посевом трав, посадкой кустарников и деревьев. На укрепленной поверхности устраивают сеть лотков, дренажных конструкций для регулирования поверхностного стока и уровня подземных вод.

Профилактика оползневых процессов и деформаций земляного полотна

100. При расположении земляного полотна на склоне запрещается:

а) снимать дерновой, растительный покров со всей полосы отвода, а также на расстоянии 60 м вправо и влево от земляного полотна;

б) корчевать лес, кустарники, переносить деревья, распахивать поверхности склонов;

в) устраивать временные подъездные пути и коммуникации в пределах полосы отвода;

г) устраивать поля фильтрации, очистные сооружения, испарительные бассейны и т.д.;

д) застраивать оползневую зону (особенно устраивать котлованы, поглощающие колодцы, мойки и т.п.);

е) срезать склон для сооружения выемок, котлованов, углубления русел;

ж) дополнительно пригружать склон отвалами, кавальерами и пр.;

з) поливать и орошать угодья и пахотные земли на поверхности склона.

101. При устройстве земляного полотна автомобильных дорог на естественном склоне предварительно необходимо:

а) обеспечить строительный водоотвод в местах выклинивания грунтовых вод путем устройства гравийных (щебеночных) обсыпок, водоотводных лотков, а также сопряжения откосов земляного полотна с поверхностью склона;

б) провести укрепительные работы низовой и верховой частей склона (если в результате смыва, сплыв а и т.п. обнажены глинистые грунты, особенно серо-зеленые третичные глины) в виде планировки и укладки супесчаных грунтов на обнаженные поверхности с последующей планировкой слоя растительного грунта толщиной не менее 15-20 см и посевом трав, посадкой кустарника и деревьев.

102. После сооружения земляного полотна необходимо немедленно укрепить откосы и водоотводные каналы, обеспечив сброс воды со склона и дальнейшее удаление воды за пределы полосы отвода в специальные места.

103. Дренажные сооружения следует устраивать только в сухой летний период.

104. При эксплуатации земляного полотна, расположенного на склоне, необходимо:

а) следить за сплошностью полосы отвода, нарушением растительного грунта, обнажением поверхности глинистых грунтов, внезапным выклиниванием горизонтов подземных вод;

б) убирать снеговой покров до начала снеготаяния, следить за тем, чтобы не образовывалось отдельных мочажин на поверхности склона;

в) в период снеготаяния обеспечивать нормальную работу временного и постоянного водоотвода, расчищать водоотводные канавы от сплывшего грунта, снега, мусора и т.д.;

105. При обнаружении трещин, пазух, заколов на поверхности земляного полотна, откосе, обочине, покрытии, а также на самом склоне необходимо немедленно затампонировать их, поставить ограждения, предупреждающие знаки и проследить в весенний период за характером их развития.

106. При наличии трещиной заколов на склоне в летний период необходимо также следить за тем, чтобы они не были источником, сбора воды и последующего увлажнения глинистых грунтов склона.

107. В тех случаях, когда склон захвачен оползневыми процессами вблизи земляного полотна, необходимо:

а) удалить грунт с головы оползня с планировкой поверхности (в летний период);

б) удалить полностью оползневые массы при небольших объемах их и незначительной обводненности участка с последующей планировкой и подсыпкой дренирующего грунта (с обеспечением надлежащего водоотвода);

в) подсыпать грунт у подошвы оползня и создать контрбанкеты из дренирующего грунта;

г) обеспечить отвод поверхностных вод путем устройства нагорных канав;

д) провести мероприятия по осушению западин и мочажин путем устройства неглубоких прорезей, дно которых должно быть укреплено щебнем или шлаком от размывов;

е) обеспечить каптаж родников и источников дренажными трубами с отводом воды в кюветы и канавы;

ж) забить и затрамбовать трещины на оползневом теле или земляном полотне мятой глиной с последующей изоляцией поверхности над трещинами битумной обмазкой.

108. На аварийных оползневых участках необходима немедленная установка предупредительных знаков о снижении скорости движения транспортных средств.

109. В процессе эксплуатации земляного полотна, расположенного на естественном склоне, необходимо осуществлять своевременный уход за существующими противооползневыми сооружениями, производить их ремонт, а также подготовку к весеннему и осеннему периоду.

Методика определения коэффициента динамической вязкости глинистых грунтов

Метод длительных сдвигов

1. Глинистые грунты испытывают на сдвиговых приборах конструкции Маслова-Лурье. Это испытание отличается от методики проведения обычного сдвига использованием зазора между подвижной и неподвижной обоймами увеличенных размеров (до 2-3 см).

2. Для предотвращения подсыхания образца грунта в период длительного сдвига на него надевается перед заправкой в сдвиговой прибор резиновая цилиндрическая рубашка (рис.1).

3. Для исключения раздавливания образца грунта вертикальной нагрузкой поверх резиновой оболочки на образец надевается пакет металлических колец (толщиной 1,5 мм) с некоторым зазором между кольцами с целью обеспечить возможность деформации образца при сдвиге.

4. Каждая серия опытов на длительный сдвиг (3 образца) проводится при постоянной вертикальной нагрузке Р. При этом на образцы прикладывается ступенями сдвигающая нагрузка Т. Каждая ступень сдвигающей нагрузки выдерживается до момента, когда скорость ползучести во времени оказывается постоянной (рис.2). В случае, если скорость ползучести снижается до нуля (деформация затухает и прекращается совсем), прикладывается, как и в предыдущем варианте, следующая ступень нагрузки.

Рис.1. Резиновая цилиндрическая рубашка для образца:
1 - верхняя и нижняя обоймы; 2 - металлическое кольцо; 3 - резиновая оболочка.

5. По результатам испытаний образцов глинистого грунта на длительный сдвиг при различных значениях вертикальной нагрузки Р строят график зависимости скорости ползучести v от величины касательного напряжения t (рис.3).

Рис.2. График относительной деформации во времени при длительном сдвиге

Рис.3. Зависимость скорости ползучести от касательного напряжения для скрыто-пластичных глинистых грунтов (а) и пластичных (б)

6. Исходя из зависимости v = f(t) , определяется коэффициент динамической вязкости h:

Ключевые слова: автомобильная дорога, земляное полотно, насыпь, слабое основание, слабый грунт, устойчивость, дополнительные мероприятия, осадка, оценка устойчивости, прогноз осадки, ленточные геодрены, тканный геосинтетический материал, конструктивно-технологические решения

Потеря устойчивости насыпи на слабом основании является одной из наиболее часто встречающихся причиной деформаций земляного полотна. Часто по результатам расчетов, выполненных для прогноза устойчивости и осадки основания, возникает необходимость в проведении мероприятий, обеспечивающих в некоторых случаях повышения устойчивости насыпи, а в других процесс ускорения прохождения осадки, но также встречаются и комплексные виды технических решений.

Вопросы, касающиеся повышения и сохранения устойчивости земляного полотна скоростных автомобильных дорог, а также дополнительных мероприятий, направленных на ее обеспечение, являются очень актуальными в современных тенденциях развития транспортной инфраструктуры.

С увеличением транспортного потока возрастает и требования к безопасности при движении на автомобильных дорогах. Исходя из этого, возникает необходимость увеличения общей протяженности сети скоростных автомагистралей.

Проектирование и строительство автомобильных дорог не всегда возможно произвести в наиболее благоприятных условиях. Очень часто проектировщики и строители сталкиваются с участками, производство работ на которых требует большего внимания. Такие участки, как правило, характеризуются сложными инженерно-геологическими условиями, а в ряде случаев — индивидуальными проектными решениями. В связи с этим на таких участках уделяют больше внимания оценки устойчивости.

При проектировании насыпи земляного полотна на слабых грунтах разрабатываются варианты дополнительных мероприятий по обеспечению несущей способности слабых грунтов и ускорению их осадки, если это необходимо по результатам проделанных прогнозов устойчивости и осадки слабого основания (с учетом конкретных особенностей проектируемой дороги, местных условий и технических возможностей строительной компании). Наиболее приемлемый вариант технологических или конструктивных мероприятий выбирается с учётом технико-экономического расчета.

В зависимости от определяющего результата повышения устойчивости основания конструктивно-технологические решения объединены в группы.

Для уменьшения нагрузки с целью повышения устойчивости применяются следующие конструктивные решения:

‒ снижение высоты насыпи;

‒ устройство насыпей из легких материалов;

‒ применение несжимаемых свай.

Группа конструктивных решений, принимаемых для улучшения напряженного состояния с целью повышения устойчивости, включает следующие мероприятия:

‒ использование свайных конструкций;

‒ устройство боковых пригрузочных призм;

‒ применение распределительных плит.

Для увеличения сопротивляемости сдвигу грунта основанияс целью повышения устойчивости применяются следующие конструктивные и технологические решения:

‒ использование свайных конструкций;

‒ использование песчаных свай-дрен.

Все выше перечисленные мероприятия позволяют обеспечить устойчивость земляного полотна на слабом основании, как при отдельном использовании одного из них, так и при выборе нескольких конструктивных и технологических решений, которые будут работать в комплексе.

Одним из таких комплексных решений является использование ленточных геодрен (Рис.1) в слабом основании с укладкой тканого геосинтетического материала на основе полиэстера и укладка матрасов Рено в нижней части насыпи.

Использование в основании насыпи ленточных геодрен приведет к ускорению прохождения просадки и для обеспечения устойчивости насыпи на слабом основании. Ленточная геодрена представляет собой ленту заводского изготовления шириной 10 см и толщиной 5 мм, состоящую в наружных слоях из тканого геосинтетического материала, предохраняющих геодрену от заиливания, и внутреннего слоя из пластмассовой объемной георешетки которая создает внутреннюю полость, по которой происходит отток воды вдоль геодрены. Шаг установки геодрен — 2,0 м. Глубина погружения геодрен равна 15 м. Поверх основания насыпи устраивается пластовый дренаж из песка мелкого с Кф ≥3м/сут, толщиной 50 см.

Рис. 1. Ленточная геодрена

Укладка тканого геосинтетического материала на основе полиэстера производится для предотвращения повторного попадания влаги, поступающей из толщи слабого грунта, в основание насыпи, а также дальнейшего ее отвода из под насыпи.

В дальнейшем и производится погружение ленточных геодрен в толщу слабого грунта (Рис. 2).

Рис. 2. Погружение ленточных геодрен

Укладка матрасов Рено производится по слою щебеночной подготовки толщиной 40 см из щебня фракции 20–40. Матрасы Рено в данном случае играют роль распределяющей плиты, которая несет функцию рспределения нагрузки от веса насыпи.

В процессе возведения насыпи ленточные дрены будут обеспечивать снижение избыточного порового давления. Максимальная величина после окончания отсыпки составит около 65 кН/м 2 .

Предворительный расчет такой конструкци на первом этапе отсыпки покажет, что устойчивость насыпи обеспечена.

При расчете консолидации осадки необходимо учесть вес дополнительных слоев грунта, соответствующих величине расчетной осадки. Подразумевается, что досыпка грунта вызовет дополнительную осадку и повлияет на общее время консолидации.

На основе проведенных расчетов подтверждается основная гипотеза об обеспечении устойчивости сооружения при использовании подобного комплекса мероприятий..

Основные термины (генерируются автоматически): слабое основание, земляное полотно, основание насыпи, решение, слабый грунт, тканый геосинтетический материал, цель повышения устойчивости, ленточная геодрена, основа полиэстера, укладка матрасов Рено.

Ключевые слова

устойчивость, дополнительные мероприятия, земляное полотно, автомобильная дорога, осадка, слабое основание, насыпь, слабый грунт, оценка устойчивости, прогноз осадки, ленточные геодрены, тканный геосинтетический материал, конструктивно-технологические решения

автомобильная дорога, земляное полотно, насыпь, слабое основание, слабый грунт, устойчивость, дополнительные мероприятия, осадка, оценка устойчивости, прогноз осадки, ленточные геодрены, тканный геосинтетический материал, конструктивно-технологические решения

Альбом типовых конструкций дорожной одежды с применением георешеток ЗАО Техполимер

формат doc
размер 208.89 КБ
добавлен 16 июня 2010 г.

1. Настоящие конструкции дорожной одежд разработаны применительно к объемной георешетке. 2. Конструкции, включенные в проектную документацию, при правильном их применении и эксплуатации не нарушают прилегающей экологической системы и, предотвращая эрозионные процессы, способствуют обеспечению устойчивости земляного полотна и охране окружающей среды. 3. При разработке типовой документации учтены как многолетний зарубежный, так и отечественный опы.

Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог (Часть 1)

формат djvu
размер 5.69 МБ
добавлен 28 августа 2011 г.

М.: Транспорт, 1987. - 368 с. Учебник посвящен изысканиям и проектированию автомобильных дорог. В первой части изложены основные требования, предъявляемые к элементам дороги в плане и профиле, методы обеспечения устойчивости земляного полотна, назначения толщины дорожной одежды и проложения трассы дороги на местности, расчеты малых водопропускных сооружений. Во второй части описаны гидрологические, гидравлические и русловые расчеты при проектиров.

Бабков В.Ф., Андреев О.В. Проектирование автомобильных дорог (Часть 2)

формат djvu
размер 5.96 МБ
добавлен 28 августа 2011 г.

М.: Транспорт, 1987. - 415 с. Учебник посвящен изысканиям и проектированию автомобильных дорог. В первой части изложены основные требования, предъявляемые к элементам дороги в плане и профиле, методы обеспечения устойчивости земляного полотна, назначения толщины дорожной одежды и проложения трассы дороги на местности, расчеты малых водопропускных сооружений. Во второй части описаны гидрологические, гидравлические и русловые расчеты при проектиров.

Каганович Е.В. Рекомендации по конструкциям и способам возведения земляного полотна на мокрых солончаках

формат doc
размер 198 КБ
добавлен 26 февраля 2011 г.

Красильщиков И.М., Елизаров Л.В. Проектирование автомобильных дорог

формат pdf
размер 14.14 МБ
добавлен 03 марта 2011 г.

Учебное пособие для техникумов. Издательство Транспорт, Москва, 1986 г. — 215 с. Рассматривается проектирование трассы в плане и продольном профиле, земляного полотна, системы водоотвода, дорожной одежды, оборудования и благоустройства дороги; излагаются методы определения отверстий водопропускных сооружений на малых водотоках, объемов работ по строительству автомобильной дороги, экономические обоснования выбора варианта дорожной одежды. Особое в.

Курсовой проект - Строительство автомобильной дороги

формат rtf
размер 242.03 КБ
добавлен 09 марта 2011 г.

ЧГА, г. Сочи. - 2011 г - 96 с. Содержание Введение Основные проектные решения и условия строительства Физико-географическая характеристика района строительства Общие данные о строительных материалах Разработка конструкции дорожной одежды Выбор типа покрытия и конструкции дорожной одежды Определение приведенных затрат Расчет дорожной одежды Основные вопросы организации строительства Определение сроков строительства участка автодороги Общие вопро.

Курсовой проект-Реконструкция автомобильных дорог

формат jpg, doc, docx
размер 13.45 МБ
добавлен 25 апреля 2011 г.

В курсовом проекте осуществлено проектирование реконструкции автомобильной дороги из III категории в Iб в Егорьевском районе Алтайского края со смещения оси существующей дороги вправо, с учетом уширения земляного полотна и дорожной одежды. В курсовом проекте: - запроектирован продольный профиль автомобильной дороги; - запроектированы поперечные профили (через 50м) автомобильной дороги; - выполнен расчет усиления и уширения проезжей части автомоби.

Методические рекомендации по осушению земляного полотна и оснований дорожных одежд в районах избыточного увлажнения и сезонного промерзания грунтов

формат pdf
размер 1.75 МБ
добавлен 10 февраля 2011 г.

Приведены современные конструкции и мероприятия, предназначенные для ограничения притока воды в активную зону земляного полотна и слои дорожной одежды. Рекомендованы мероприятия, обеспечивающие своевременное удаление избытка воды из основания. Изложены требования к материалам, применяемым для устройства дренирующих и морозозащитных слоев. Подробно освещены методы технико-экономического обоснования проектных решений. М., Союздорнии, 1974

Хархута Н.Я., Васильев Ю.М. Прочность, устойчивость и уплотнение грунтов земляного полотна автомобильных дорог

формат djvu
размер 8.86 МБ
добавлен 23 апреля 2010 г.

"Транспорт", 1975. -288 с., рис 115, табл. 55, список лит 79 назв. В книге анализируется работа грунтов земляного полотна автомобильных дорог. Рассмотрены деформации, связанные с увлажнением и промерзанием грунтов при одновременных воздействиях переменных и постоянных нагрузок. Показаны способы повышения прочности и устойчивости грунтов в различных дорожно-климатических зонах. Обоснованы требования к плотности грунтов земляного полотна, дан мето.

Шестаков В.Н. Земляное полотно автомобильных дорог: дефекты, повреждения и разрушения, их причины, методы профилактики и восстановления

формат doc
размер 2.76 МБ
добавлен 09 января 2010 г.

Читайте также:

Устойчивость земляного полотна реферат

Прикрепленные файлы: 1 файл

геотех.docx

Ключевые слова

Похожие статьи

Устройство насыпи земляного полотна на слабом основании.

Применение объемной георешетки в основании дорожной одежды

Методы экспресс-контроля качества строительства.

Специфика строительства земляного полотна в условиях вечной.

Производство автодорожных насыпей с армированием.

Виды и способы закрепления грунтов | Статья в журнале.

Применение полистирольных плит и георешеток в конструктивных.

Основы долговечности геосинтетических материалов под.

Особенности проектирования и строительства дорожных одежд.