Курсовая работа (т): Проект земляного полотна

Рис.1.5 Компрессионная кривая

Суммарные напряжения в точках а,1,2,3 :

Точка а (h=0). Напряжение ;

коэффициент пористости ;

удельный вес грунта

Точка 1΄ (h1=1м).

Напряжение

Удельный вес определяется методом последовательных приближений.

Задаемся значением

Этому значению соответствует

Пересчитываем удельный вес грунта:  

Проверяем, выполняется ли условие:

 - условие выполняется

Точка 2΄ (h2=2м).

Этому значению соответствует

Удельный вес грунта:  

Проверяем, выполняется ли условие: 21,07-21,19= -0,12 - условие не

выполняется, делаем перерасчет:

Этому значению соответствует

Удельный вес грунта:

Точка 3 (h3=7м).

Этому значению соответствует

Удельный вес грунта:  

Проверяем, выполняется ли условие: 21,21-21,47= -0,26 - условие не

выполняется, делаем перерасчет:

Этому значению соответствует

Удельный вес грунта:

. Определяют напряжения в точках а,1,2,3 от веса грунта основания в природном состоянии.

Напряжения в основании насыпи в природном состоянии  определяются с использованием компрессионной кривой грунта в следующих расчетных точках:

Точка а (h=0). Напряжение ;

коэффициент пористости ;

удельный вес грунта

Точка 1΄ (h1=1м).

Напряжение

Удельный вес определяется методом последовательных приближений.

Задаемся значением

Этому значению соответствует

Пересчитываем удельный вес грунта:  

Проверяем, выполняется ли условие:

 - условие не выполняется,

следовательно, пересчитаем напряжения:

Точка 2΄ (h2=2м).

Напряжения определяются как сумма напряжений в точке 1΄ и

напряжений от веса грунта между 1΄и 2΄ точкой.

Этому значению соответствует

Удельный вес грунта:  

Проверяем, выполняется ли условие: 19,56-19,92=-0,36 - условие не

выполняется, делаем перерасчет:

Этому значению соответствует

Удельный вес грунта:

Точка 3 (h3=7м).

Напряжения определяются как сумма напряжений в точке 2 плюс

напряжения от веса грунта между 2 и 3 точками.

Этому значению соответствует

Удельный вес грунта:  

Проверяем, выполняется ли условие: 19,94-20,67=-0,73- условие не

. Строят эпюры коэффициентов пористости для природного состояния и для состояния после строительства сооружения.

т. а   

т. 1   

т. 2   

т. 3   

6. Определяется осадка основания.

Расчет ведется методом послойного суммирования. Относительная осадка основания определяется по формуле:

Таблица 1.

Определяем полную осадку основания по формуле:

 ,

где S- ожидаемая осадка расчетных слоев основания определяется по формуле:

- дополнительная осадка толщи основания определяется по формуле:

При известном значении  можно определить запас на осадку , необходимое уширение основной площадки .

Запас на осадку насыпи:

 ,

где:  - осадка основной площадки из-за сжатия основания

 ,

где    - доля осадки основания, реализуемая после сдачи насыпи в эксплуатацию, ;

 - коэффициент погашения осадки основания в теле насыпи за счет

разуплотнения, ;

- высота насыпи, ;

 - осадка грунтов насыпи, для линий I категории можно принять .

Величина уширения основной площадки насыпи определяется по формуле:

,

где: - показатель крутизны откоса балластной призмы, m=1,5.

В этом случае проектная ширина  основной площадки будет:

,

где:  - нормируемая ширина основной площадки в обычных условиях,

2ю ПРОЕКТ ВЫЕМКИ

2.1 Проектирование противопучинных мероприятий в выемке. Подкюветный дренаж, оценка его эффективности

Будем рассматривать двухсторонний подкюветный дренаж для выведения уровня грунтовых вод из зоны промерзания. Его проектирование состоит из следующих этапов:

определение технической эффективности дренажа;

определение глубины заложения дренажа;

определение притока воды в дренажах;

гидравлический расчёт дренажа;

гидравлический расчёт дренажных труб;

Определение технической эффективности дренажа

Техническая эффективность дренажа определяется коэффициентом водоотдачи μ>0,20. Порядок определения коэффициента следующий:

Вычислим коэффициент пористости по формуле:

 , (2.1)

где: nг - пористость грунта выемки, nг=0,44

Вычислим дельный вес грунта:  , (2.2)

где:  - удельный вес частиц грунта выемки, .

Определим водоотдачу по формуле 2.3:

 , (2.3)

где:  - величина капиллярно связанной воды, ;

 - максимальная молекулярная влагоемкость, ;

- удельный вес воды, .

Коэффициент водоотдачи определяется по формуле 2.4:

 (2.4)

Следовательно дренаж эффективен.

Определение глубины заложения дренажа

Рисунок 2.1 Расчетная схема к определению глубины заложения дренажа h

Здесь приняты следующие обозначения:- средний уклон кривой депрессии = 72‰ = 0,072;

Lm - длина междудренажного пространства;

 , (2.5)

B0 - ширина основной площадки выемки (принимается по таблице 9 СТНЦ-01-95, для линии 1 категории для однопутной выемки Во = 7,6 м) ;- глубина кювета = 0,6 м;- заложение откоса кювета, m = 1,5.

;

L0 - длина горизонтальной проекции кривой депрессии до места пересечения несниженного уровня грунтовых вод (НУГВ) и сниженного уровня грунтовых вод (СУГВ);

Н - глубина от НУГВ до дна дренажа;- расстояние от дна дренажа до верха трубы;= d + 0,15 , (2.6)

где d - диаметр трубы, принят = 0,2 м;= 0,2 + 0,15 = 0,35 м ;- глубина промерзания (из задания Z = 1,76 м);

е - конструктивный запас, принимается = 0,2 м;- стрела кривой депрессии:

для однопутной выемки определяется по формуле 2.7 :

 (2.7)

ак - высота капиллярного поднятия (из задания ак = 0,76 м);

а - ширина дренажной траншеи, зависит от искомой глубины заложения дренажа. Принимается:

а = 0,8 м при h ≤ 2,5 м;

а = 0,8-1,0, при 2,5 < h ≤ 6,0 м;

а = 1,0-1,5 м, при h > 6,0 м.

В курсовом проекте принимаем для однопутной выемки 2а = 0,8 м ;

Т - расстояние от дна дренажа до водоупора (из задания Т = 3,13 м);

ε0 - высота высачивания.

Из геометрических соображений глубина заложения дренажа h будет:

 , (2.8)

Глубина от НУГВ до дна дренажа определяется по формуле:

H = h + hk - ( Aбр - Агв), (2.9)

где величина ( Aбр - Агв) берется из задания ; ( Aбр - Агв) = 0,87 м;

Н = 2,81 + 0,6 - 0,87 = 2,54 м.

Определение притока воды в дренаже

Рисунок 2.2 Расчётная схема к определению притока воды в дренаж

В этой схеме приняты следующие допущения:

запасы воды в области питания считаются неограниченными, т.е. приток воды на 1 п.м. дренажа постоянен;

до устройства дренажа зеркало грунтовых вод и поверхность водоупора горизонтальные;

до устройства дренажа скорость воды равна нулю;

движение воды равномерное, т.е. применим закон Дарси.

Приток воды в дренаже будет равен:

 , (2.10)

где - притоки воды соответственно из зон А, Б, В;

- притоки воды из междудренажного пространства.

Высота высачивания кривой депрессии определяется по формуле 2.11 :

 (2.11)

Длина проекции кривой депрессии определяется по формуле 2.12 :

 (2.12)

.

Приток воды из зоны А и Б равен:

 , (2.13)

где Кf = 48*10-7 м/с - коэффициент фильрации

.

Приток из зоны В равен:

 , (2.14)

где qL - приведенный расход со дна; определяется по графикам в зависимос ти от α и β, которые равны:

 ;  (2.15)

Величину а = 0,4 м принимаем при h, находящемся в пределах h ≤ 2,5 м;