ПРИЛОЖЕНИЕ Е
МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДКИ НАСЫПЕЙ НА БОЛОТАХ*
Осадку насыпи 5 любой высоты за счет сжатия разнородных слоев торфа в основании приближенно можно определить по формуле
, (Е.1)
Hi — мощность слоя торфа, м;
li — модуль осадки этого слоя, см/м;
значения li устанавливаются по формуле
li = Аi + Bi ln (10 P i + Ci), (Е.2)
где Аi, Bi, Ci — коэффициенты, устанавливаемые по прилагаемой таблице в зависимости от начального коэффициента пористости e0 (его значения могут быть приняты по таблице Е.1 приложения Е);
i — коэффициент, устанавливаемый по графику на рисунке Е.1 в зависимости от Zi и ан;
Zi — глубина от подошвы насыпи (с учетом глубины вьгторфовывания) до середины слоя Нi;
ан — горизонтальная проекция откоса;
Р — нагрузка от насыпи на торфяное основание с учетом взвешивания в обводненной части насыпи, МПа.
Численные значения 1n (10 i P + Ci ) могут быть определены по графику на рисунке Е.2 по предварительно установленным значениям i, P, Ci.
________
* В лаборатории конструкций земляного полотна АО ЦНИИС разработана программа для ПЭВМ расчета осадки насыпей на слабых основаниях.
Изложенная ниже методика позволяет провести приближенный расчет.
Таблица Е.1 — Значения коэффициентов А, В, С в зависимости от начального коэффициента пористости e0
e0 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
А |
—28 |
—4 |
7 |
16 |
24 |
30 |
35 |
39 |
42 |
45 |
48 |
51 |
53 |
55 |
56 |
58 |
59 |
61 |
62 |
63 |
64 |
В |
40,5 |
36,3 |
33,1 |
30,6 |
28,6 |
27 |
25,7 |
24,5 |
23,5 |
22,7 |
21,9 |
21,3 |
20,7 |
20,2 |
19,7 |
19,3 |
18,9 |
18,5 |
18,2 |
17,9 |
17,7 |
С |
1,89 |
1,17 |
0,78 |
0,55 |
0,40 |
0,31 |
0,24 |
0,19 |
0,15 |
0,13 |
0,11 |
0,09 |
0,08 |
0,07 |
0,06 |
0,05 |
0,04 |
0,04 |
0,04 |
0,03 |
0,03 |
а — для однопутной насыпи; б — для двухпутной насыпи
Рисунок Е.1 — Значения коэффициента в основании насыпи в зависимости от Z и ан
Рисунок Е.2 — График значений 1n (10 i Р + Сi)
Номограммы
для определения осадок железнодорожных насыпей на болотах 1 типа
при различной глубине болота 4—3,5—3—2,5 м (по вертикали а—б—в—г) и разной плотности торфа (по горизонтали)
1 — глубина болота, h, м; 2 — высота насыпи над уровнем болота — Н, м; 3 — изолинии осадок, см (искомая величина определяется точкой пересечения Н и hв),
4 — глубина выторфовывания — hв, м
ПРИЛОЖЕНИЕ Ж
МЕТОДИКА ИСПЫТАНИЯ НАСЫПЕЙ НА БОЛОТАХ
1. Насыпи индивидуального проектирования, возведенные на болотах с сохранением торфа в основании, следует испытывать на устойчивость к воздействию статической и динамической нагрузки, эквивалентной или большей, чем запланированная для постоянной эксплуатации.
Испытание необходимо проводить при непромерзших основании и грунте тела насыпи.
2. Испытанию статической нагрузкой подвергают насыпи, если они:
запроектированы из расчета на частичное отжатие болотных грунтов из основания или на полное их выдавливание в случае, если полного отжатия не произошло;
при поперечном уклоне дна болота круче 1:10 для болот I типа, 1:15 для болот II типа и 1:20 для болот III типа;
в других случаях индивидуального проектирования, когда для повышения устойчивости основания применены те или иные конструктивные решения недостаточно апробированные и плохо поддающиеся расчету.
3. Последовательность статических испытаний сводится к следующему. На испытываемых участках насыпи устанавливают два или более 4-, 6- или 8-осных полногрузных вагона на срок не менее чем трое суток.
В период испытаний ведутся ежедневные инструментальные наблюдения за осадками и другими деформациями насыпи и основания.
Если деформации насыпи носят затухающий характер, статические испытания считаются завершенными.
При испытаниях насыпи следует вести журнал, в котором приводится характеристика участка, конструкции насыпи, тип и величина нагрузки, результаты испытаний, включая величину осадки насыпи, перемещений основания и т.п.
4. Испытанию динамической нагрузкой следует подвергать насыпи, имеющие конструктивные особенности, при которых необходимо считаться с возможностью повышенных деформаций (небольшая мощность насыпи или повышенная мощность торфа под ней) основания вследствие передачи на него динамических нагрузок, сопоставимых по величине с нагрузкой от веса самой насыпи.
Вопрос о необходимости испытания насыпи динамической нагрузкой решается в проекте.
Испытание динамической нагрузкой должно состоять из нескольких циклов последовательных заездов испытательного поезда с постепенно возрастающими скоростями.
После каждого цикла заездов в зависимости от величины осадки и состояния пути определяется порядок продолжения испытаний.
В процессе испытаний по маркам специальной конструкции ведутся наблюдения за упругими и остаточными осадками основания насыпи.
О результатах испытаний составляется акт, в котором отмечается пригодность насыпи для нормальной эксплуатации.
Насыпь можно считать пригодной для нормальной эксплуатации, если не наблюдаются местные просадки и перекосы пути, а упругие осадки и другие деформации насыпи и основания не превышают величин, установленных в проекте.
ПРИЛОЖЕНИЕ З
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРА КАМНЯ ДЛЯ ЗАЩИТЫ ОТКОСА ОТ РАЗМЫВА ТЕКУЩИМ ПОТОКОМ
Определение расчетного диаметра камня как шара dk, требуемого для укрепления откоса от размыва текущим водотоком, рекомендуется производить по формуле
, (3.1)
A - коэффициент, учитывающий устойчивость камня на откосе, рекомендуется принимать А = 1 на участках крутых поворотов русла реки (R < 300 м) и А = 1,15 во всех остальных участках;
g - ускорение свободного падения;
k, w - соответственно плотность камня и воды;
- угол наклона поверхности откоса бермы к горизонту;
Vp - расчетная скорость течения водотока. При проектировании защитных конструкций в качестве расчетной скорости следует принимать среднюю скорость потока на вертикали у подошвы откоса в рассматриваемом створе.
ПРИЛОЖЕНИЕ И
ВЕЛИЧИНА УШИРЕННОЙ ЗАЩИТНОЙ ПРИЗМЫ А/ ПРИ ЗАЩИТЕ ОТКОСА ОТ РАЗМЫВА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ НЕСОРТИРОВАННОЙ ГОРНОЙ МАССЫ
Н— высота укрепляемого откоса; т — заложение укрепляемого откоса
———— dk = 1,0 м; - - - - - dk = 0,5 м
ПРИЛОЖЕНИЕ К
АРМИРУЮЩИЕ МАТЕРИАЛЫ
В качестве армирующих материалов в армогрунтовых конструкциях в мировой практике используют: металл, железобетон, геотекстиль, а также различные комбинированные конструкции.
В последнее время в качестве армирующих полотнищ все чаще применяют геотекстильные материалы.
Общий перечень номенклатуры геотекстильных материалов включает более 200 марок, выпускаемых в стране и за рубежом [4, 7].
Геотекстильные материалы изготавливают из нефти (полиамиды, полиэфиры, полипропилены), кремнезема (стекловолокно), древесной пульпы (вискоза, ацетат). Выпускают их в виде полотнищ (тканых, нетканых, сетчатых).
При применении в качестве армирующих элементов геотекстиля предпочтение отдается материалам, обладающим высокими прочностью на растяжение и модулем деформации (небольшим удлинением при разрыве), устойчивыми при воздействии температурных колебаний, минеральных кислот, щелочных сред, засоленности, влаги и солнечной радиации.
В таблице К. 1 приведены характеристики некоторых выпускаемых в нашей стране геотекстильных материалов.
Таблица К.1
Наименование материала |
Усилие разрыва, кН/м (кг/м) |
Толщина, мм |
Удлинение при разрыве, % |
Ширина рулона, м |
Дорнит (синтетический нетканый |
5-12 |
4-5 |
70—140 |
1,5-2,5 |
материал различных марок, ТУ21-29-81) |
(500—1200) |
|
|
|
Армодор-1 (отходы синтетических волокон и восстановленной шерсти, |
4—7 |
4 |
60—70 |
1,6 |
пропитанные водной дисперсией резины) |
(400—700) |
|
|
|
СПАП-Кема (стеклопластик на основе |
63—73 |
1 |
4-5 |
1 |
стеклосетки, ТУ 6-11-217—76)* |
(6300—7300) |
|
|
|
Ровинговая ткань ТУ 6-48-43—90 |
80 |
1 |
3-4 |
1 |
марки Тр-07 |
(8000) |
|
|
|
Стеклопластик РСТ-Л (на основе стеклосетки вязально- прошивной |
80 |
1 |
5-6 |
1 |
электроизоляционной марки ВП7-04, ТУ 6-11-286—73)** |
(8000) |
|
|
|
Стеклопластик НС-120-ТС (на основе |
30—40 |
0,5 |
2-4 |
1 |
стеклосетки из некрученых стеклонитей) |
(3000—4000) |
|
|
|
Стекловолокно НПС-290-0 (некрученые |
38 |
1 |
— |
1 |
нити с крупными ячейками, пропитанные латексом) |
(3800) |
|
|
|
* Пропиточный состав: лак бакелитовый — 100 в.ч.; хлорпарафин (ТУ 6-01-568—76) — 10 в.ч.; флотореагентоксоль (ТУ 38.103.429-83) — 40 в.ч. ** Покрытие латексом марки ВХВД-А. |
Из таблицы видно, что требованиям армирования грунтов в наибольшей степени удовлетворяют стеклоткани и стеклосетки, покрытые различными защитными пленками, смолами и лаками (так называемые стеклопластики).
Стеклопластики имеют следующие преимущества:
высокую прочность на разрыв;
незначительное относительное удлинение (высокий модуль деформации), что позволяет им включаться в работу практически одновременно с грунтом;
устойчивы к атмосферным и другим внешним воздействиям (при покрытии их защитными пленками, лаками и смолами соответствующего состава);
сравнительно невысокую стоимость. При строительстве железных дорог геотекстильные материалы целесообразно применять в следующих случаях.
Таблица К.2
Сфера применения |
Рекомендуемый материал |
1. Для усиления рабочей зоны земляного полотна (в основании балластной призмы или защитного слоя) |
Дорнит или стеклоткани и стеклопластики (возможны в комбинации) |
2. Для повышения несущей способности слабых оснований (представленных торфами, илами, сапропелями и др.) |
Стеклоткани и стеклопластики в комбинации с дорнитом |
3. При сооружении насыпей из некондиционных грунтов (твердомерзлые пески, переувлажненные глинистые грунты для создания замкнутых оболочек в откосных зонах) |
Дорнит |
4. Для создания насыпей с повышенной крутизной откосов (в сложных инженерно-геологических и стесненных условиях) |
Стеклоткани и стеклопластики в комбинации с дорнитом |
5. Защита откосов земляных сооружений от эрозии |
Заанкерная стеклосетка в комбинации с посевом трав по растительному слою |
6. В конструкциях защиты откосов подтопляемых насыпей от размывов на водоемах и водотоках |
Дорнит — в качестве антифильтра под плитами и каменной наброской; стеклоткани и стеклопластики для армирования откосов насыпей, устраиваемых вдоль водотоков при условии защиты откосов облегченными железобетонными плитами |
7. В дренажах в качестве фильтрационной защиты крупнообломочного заполнителя и труб от кольматации |
Дорнит |
ПРИЛОЖЕНИЕ Л
ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЛИМЕРНЫХ ТРУБ И ТРУБОФИЛЬТРОВ [32]