Определение параметров волнового режима в пойме реки и проектирование укрепления откосов. Расчет высоты незатопляемой бермы и верха укрепления откоса. Определение требуемой плотности грунта в теле насыпи. Проектирование противопучинных мероприятий.
Аннотация к работе
Земляное полотно - это инженерное сооружение, предназначенное для размещения верхнего строения железнодорожного пути, восприятия нагрузок от него и подвижного состава и упругой передачи их на основание, а также для выравнивания земной поверхности с приданием пути необходимого профиля. От состояния земляного полотна в значительной мере зависят техническая скорость движения поездов и разрешаемая статическая нагрузка на рельсы от колесных пар вагонов, а через них масса поезда и производительность линий. Оно сооружается из грунтов и основывается на грунтах, поэтому указанная сложность обусловливается в первую очередь характерными особенностями основного материала земляного полотна - грунта. Изменение этого состояния во времени., если его описывать некоторой интегральной характеристикой, выражается случайной функцией, а фактически случайным процессом, так как многие параметры, от которых зависят показатели состояния грунта, сами являются случайными величинами и их изменение во времени - случайными функциями (например, влажность поверхностных слоев грунта зависит от случайных изменений величин атмосферных осадков и других факторов). Основными требованиями, которым должно отвечать земляное полотно, являются следующие: земляное полотно должно быть прочным и устойчивым, надежным и долговечным;Схема волнового режима в приоткосной части насыпи и характеристики водоема приведены на рисунке 1.Расчетной высотой волны hi является такая высота, заданная вероятность превышения которой составляет i %. Определение расчетных высоты и длины волны (hd,i и ld) начинают с глубоководной зоны. Высота волны 1-но процентной обеспеченности hd,2 и средняя длина волны определяются по формулам Для определения и рассчитывается безразмерная величина , где L - длина ветрового разгона волны, L=2600 м; Коэффициент k2 определяется по графику ([1], рис.2.2.12) в зависимости от безразмерных величин или . d - глубина воды в глубоководной зоне, определяемая по формуле где Нст - глубина воды над подошвой откоса при статическом уровне;В данном курсовом проекте в качестве укрепления откосов пойменной насыпи используется двухслойная каменная наброска. Расчетом определяется масса и размер камня, устойчиво находящегося на поверхности откоса при воздействии ветровых волн и скорости течения воды, а также толщина слоя каменного укрепления. Из условия воздействия ветровых волн размер камня верхнего слоя dш1, приравненный к диаметру шара, для глубины z ? 0,7h2% =0,7·1,34=0,938 м, определяется по формуле , (1.7) где мк1 - масса камня верхнего слоя, устойчиво находящегося на откосе; Из условия воздействия течения воды вдоль откоса средний размер камня верхнего слоя каменной наброски определяется по формулеВысота незатопляемой бермы Нб и верха укрепления откоса Нукр определяется по формуле , (1.15) где kw - коэффициент, зависящий от скорости ветра, kw=2,73·10-6 м/с; Затем в формулу (1.15) вместо DH1=0 подставляют DH1=0,099 и находят окончательное DH: (м). hнак,2% определяется по формуле ksp - коэффициент, зависящий от расчетной скорости ветра и угла наклона откоса к горизонту, для Vw=22 м/с и ctgj=2,6 принимается равным ksp=1,4; krun - коэффициент, зависящий от угла наклона откоса к горизонту и пологости волны, принимается по [2], рис1.2;Цель расчета: определить удельный вес грунта, при котором будут возникать лишь упругие деформации насыпи.Так, земляное полотно заменено упругим бесконечным полупространством. Воздействие подвижного состава заменено прямоугольной полосовой нагрузкой по ширине, равной длине шпалы, т.е. Напряжения от верхнего строения пути sв.с. для расчетных точек определены по формуле: (1.17) где - единичное напряжение в данной точке земляного полотна (таблица 2, [3]), КПА;напряжения возникающее от веса верхнего строения пути принимаемое по таблице 1, КПА; sg - напряжения от собственного веса грунта, определяется по формуле (1.20), КПА. , (1.20) где - удельный вес (i-го) слоя грунта, в котором определяются напряжения; предварительно принимается равным КПА; Полное напряжение в расчетной точке s0 определяется по формуле (1.21) или (1.22) s0 = SP sв.с. sg (1.21) s0 = sp sa (1.22) где sp - напряжение от подвижного состава, принимается по таблице 1, КПА. e0 - коэффициент пористости грунта определяется по формуле: e0 = еан - Ке?(Dea - De0), (1.24) где еан - начальный коэффициент пористости по ветви нагрузки (рисунок 5), соответствующий напряжению sa; Dea, De0 - величины, определяемые по формулам (1.25) и (1.26) соответственно: Dea = еан - еак =0,104, (1.25) где еак - конечный коэффициент пористости по ветви разгрузки (рисунок 5) соответствующей напряжению sa.Расчетом определяется устойчивое и рациональное по размерам поперечное очертание земляного полотна Расчет устойчивости производится графоаналитическим методом для 1 погонного метра длины насыпи. Устойчивость откосов насыпи принято оценивать коэффициентом устойчивости Куст.
План
Содержание
Введение
1. Проект высокой пойменной насыпи
1.1 Определение параметров волнового режима в пойме реки и проектирование укрепления откосов
1.1.1 Определение параметров волн
1.1.2 Расчет укрепления откосов насыпи
1.1.3 Определение высоты незатопляемой бермы и верха укрепления откоса
1.2 Определение требуемой плотности грунта в теле насыпи
1.2.1 Определение напряжений в теле насыпи
1.2.2 Определение расчетной плотности грунта в расчетных сечениях
1.3 Расчет устойчивости откосов насыпи графоаналитическим методом
1.3.1 Учет нагрузок
1.3.2 Определение расчетных характеристик грунта земляного полотна после подтопления
1.3.3 Графические построения и определение коэффициента устойчивости
1.3.4 Анализ результатов расчета устойчивости. Принятие мер по обеспечению устойчивости откосов
1.4 Определение осадки основания насыпи
1.4.1 Определение нагрузки на основание
1.4.2 Определение напряжений в грунте основания
1.4.3 Расчет осадки основания
1.4.4 Определение требуемого уширения основной площадки
2. Проектирование противопучинных мероприятий
2.1 Проектирование дренажа
2.1.1 Определение глубины заложения и установление вида дренажа
2.1.2 Определение срока осушения грунта дренажом
2.1.3 Определение глубины заложения одностороннего дренажа и срока осушения им грунта
2.1.4 Определение расхода воды в двухсторонний дренаж
2.1.5 Подбор диаметра дренажной трубы
3. Гидравлический расчет водоотводной канавы с выбором конструкции ее укрепления
4. Исследовательская часть
Вывод
Список литературы откос грунт противопучинный насыпь