Обеспечение несущей способности земляного полотна из лёссовидных грунтов при высокоскоростном движении поездов - Дипломная работа

1. СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА ИССЛЕДОВАНИЯ 1.1 Понятие о лёссовых и лёссовидных грунтах и их основные физико-механические свойства 1.1.1 Физико-механические свойства лёссовых грунтов 1.1.2 Физико-механические свойства лёссовидных грунтов 1.2 Опыт строительства и эксплуатации земляного полотна в районах распространения лёссовых и лёссовидных грунтов 1.3 Вибродинамическое воздействие на грунты земляного полотна железных дорог 1.3.1 Характеристика колебательного процесса грунтов 1.3.2 Изменение прочностных свойств грунтов под влиянием вибродинамических нагрузок 1.4 Выводы по главе I 1.5 Цель работы и задачи исследования 2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВИБРОДИНАМИЧЕСКОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ГРУНТЫ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ПРИ ВЫСОКОСКОРОСТНОМ ДВИЖЕНИИ ПОЕЗДОВ 2.1 Определение напряжений 2.2 Определение амплитуд колебаний 2.2.1 Теоретические основы расчета амплитуд колебаний грунтов основной площадки железнодорожного земляного полотна 2.2.2 Исходные данные и результаты расчета 2.3 Выводы по главе II 3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЁССОВИДНЫХ ГРУНТОВ ПРИ ДЕЙСТВИИ ПОВЫШЕННЫХ ВИБРОДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК 3.1 Физические свойства исследуемого грунта 3.2 Лабораторная установка для исследования грунтов при вибродинамических нагрузках 3.2.1 Моделирование работы грунта 3.2.2 Конструкция прибора 3.3 Методика подготовки и испытания грунтов 3.4 Влияние вибродинамического воздействия на прочностные характеристики лёссовидной супеси 3.5 Выводы по главе III 4. ТЕОРИЯ РАСЧЕТА НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА ВЫСОКОСКОРОСТНОЙ ЖЕЛЕЗНОЙ ДОРОГИ, ОТСЫПАННОГО ИЗ ЛЁССОВИДНЫХ ГРУНТОВ С УЧЕТОМ ВИБРОДИНАМИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ 4.1 Общие сведения 4.2 Теоретические основы определение прочности основной площадки земляного полотна, отсыпанного из лёссовидных грунтов при высокоскоростном движении поездов 4.2.1 Вывод системы уравнений 4.2.2 Алгоритм определения несущей способности земляного полотна 4.3 Исследование несущей способности земляного полотна, из лёссовидных грунтов при высокоскоростном движении поездов 4.3.1 Пример расчета несущей способности основной площадки земляного полотна, отсыпанного из лёссовидной супеси 4.4 Исследование влияния различных факторов на несущую способность основной площадки насыпей, сложенного лёссовидными супесями 4.4.1 Влияние состояние (показателя консистенции) лёссовидной супеси на несущую способность основной площадки 4.4.2 Влияние параметры конструкции насыпи на несущую способность основной площадки 4.5 Обоснование конструктивных решений при обращении поездов со скоростями 200 - 250 км/ч 4.5.1 Устройство защитного слоя на основной площадке земляного полотно 4.5.2 Устройство армированного защитного слоя 4.6 Выводы по главе IV ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ ВВЕДЕНИЕ В настоящее время в тенденциях и направлениях дальнейшего развития железнодорожного транспорта в Республике Узбекистан предусматривается расширение сети скоростного и введение высокоскоростного движения поездов. При этом неизбежным становится учет влияния вибродинамического воздействия от проходящих поездов на изменение свойств грунтов, из которых слагается земляное полотно, особенно если оно возведено из лёссовидных грунтов. При разработке основных принципов предлагаемой методики использовались результаты в основном российских ученых в области механики грунтов земляного полотна железных и автомобильных дорог, опыт их эксплуатации. Лёссовые грунты - это желтого, серовато-желтого цвета, характеризующийся высокой пористостью 45 - 60%, с видимыми невооруженным глазом вертикальными, слабо изгибающимися и прерывистыми канальцами диаметром от долей до 5 мм. Сравнение состава лессовых и лессовидных пород показывает, что переотложение обломочного материала, в том числе эолового, приводит к потере существенной части неустойчивых минералов - особенно темно- цветных, таких как роговая обманка, биотит. Величина влажности на границе текучести для лессовых грунтов изменяется в основном от 0,22 до 0,34 [15]. При исследовании прочностных свойств лёссовых грунтов определяют прочностные характеристики угол внутреннего трения и удельное сцепление для трех состояний грунта: для грунта природной влажности, если влажность грунта больше или равна влажности на границе раскатывания; для грунта в процессе проявления просадки при замачивании и для грунта водонасыщенного. Величины амплитуд горизонтальных колебаний в направлении перпендикулярном оси пути определяются следующим выражением, полученным И.В. Прокудиным [41]: (2.13) где, - амплитуда горизонтальных колебаний поперек оси пути, мкм; - амплитуда вертикальных колебаний, определенный расчетным путем, мкм; V - скорость для которой определяется амплитуда, км/ч. Экспериментальные данные полученные И.В. Прокудиным [41] позволил автору сделать следующий вывод, с возрастанием скорости движения пассажирских поездов изменяется соотношения между амплитудами различных составляющих.