Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое крутизна откоса насыпи

Страница 3: ВСН 97-63. Инструкция по сооружению земляного полотна автомобильных дорог (45825)

Рис. 7. Насыпь с капилляропрерывающей прослойкой:

1 — крупный гравий, щебень; 2 — слои гравия, щебня, гравелистого песка толщиной 10 — 15 см; 3 — предохранительный противозаиливающий слой песка (в основании прослойки) или мелкого угля толщиной 3 — 5 см; h — не менее 0,80 — 0,90 м во II — III зонах, не менее 0,65 — 0,75 м в IV — V зонах от поверхности покрытия

Прослойку закладывают на 20 см выше возможного наивысшего горизонта грунтовых вод или горизонта длительного подтопления насыпи поверхностными водами.

§ 20. Капилляропрерывающие прослойки из фильтрующих материалов устраивают толщиной 15 — 10 см в зависимости от крупности материала. Прослойка должна быть тщательно предохранена от загрязнения, для чего снизу и сверху прослойки укладывают слой мелкого гравия толщиной 3 — 5 см. Капилляропрерывающие прослойки устраивают во всю ширину земляного полотна с уклоном 30 ‰ от оси к откосам. В местах сопряжений прослойки с откосами укладывают крупный гравий или камень на длине 0,25 м.

§ 21. Высоту насыпей и оградительных дамб у средних и больших мостов и на подходах к ним назначают с таким расчетом, чтобы бровка земляного полотна возвышалась не менее чем на 0,5 м, а бровка незатопляемых регуляционных сооружений и берм не менее чем на 0,25 м над расчетным горизонтом воды с учетом подпора, а при широких поймах — с учетом также волны с накатом на откос. Для насыпей, кроме того, должны учитываться требования табл. 4 в случае длительного (более 20 суток) стояния воды. Бровка земляного полотна на подходах к мостам через малые водотоки и на участках труб должна возвышаться над горизонтом подпертой воды перед входом в сооружение не менее чем на 0,6 м для мостов и труб при безнапорном режиме работы сооружения и не менее чем на 1,0 м при напорном и полунапорном режиме.

Вероятность превышения расчетных расходов для проектирования насыпей автомобильных дорог как на подходах к искусственным сооружениям, так и на подтопляемых участках, идущих вдоль водотоков, следует принимать:

для дорог I и II категории — 1 %

для дорог III категории — 2 %

для дорог IV и V категории — 3 %

Примечание. Подпор воды у сооружения для назначения высоты насыпей, оградительных и регуляционных сооружений определяется с учетом возможного размыва русла под мостом, но не более 50 % от расчетной площади русла для несудоходных рек и 35 % для судоходных.

§ 22. Земляное полотно на местности, имеющей поперечный уклон более 1:10, устраивают в соответствии с поперечными профилями, приведенными на рис. 3. На косогорах крутизной 1:5 и более принимаются меры для предотвращения оползания насыпей по склону.

Во избежание размыва земляного полотна поверхностными водами, поступающими с нагорной стороны, должны быть устроены нагорные канавы, располагаемые на расстоянии не менее 5 м от наружной бровки выемки или 2 м от основания насыпи (рис. 3, б, в) с устройством банкета за счет грунта, вынутого из канавы: поверхность банкета планируют с уклоном 20 — 40 ‰ в сторону от насыпи. На косогорах крутизной менее 1:5, а также при выемках в скальных породах нагорные канавы устраивают без банкета. На косогорах круче 1:5, сложенных нескальными грунтами, для обеспечения стока воды с поверхности между нагорной канавой и бровкой выемки эти участки планируют и ликвидируют места, где может задерживаться вода.

§ 23. В местах косых пересечений тальвегов, ручьев и мелких речек устраивают подводящие или спрямляющие русла, которые обеспечивают спокойный проход воды через сооружение. Эти русла должны быть укреплены соответственно расчетной скорости течения воды в период паводка.

При устройстве нагорных и водоотводных канав всех видов необходимо обеспечить: достаточную для пропуска воды глубину и площадь поперечного сечения, надлежащий продольный уклон, укрепление дна и откосов (если оно требуется) и свободный выпуск воды в сторону от полотна.

Спуск воды из нагорных и забанкетных канав и резервов должен осуществляться в боковые долины, ложбины, низины, к руслам искусственных сооружений или быстротокам. Места выпуска воды в естественные водотоки или в овраги необходимо укреплять во избежание размыва. Для предупреждения заболачивания вблизи земляного полотна, лощин и низин, в которые выпускается вода, в необходимых случаях устраивают соответствующие водоотводные канавы.

Углубление нагорной канавы до водоносного слоя запрещается, за исключением случаев, когда нагорная канава служит для перехватывания грунтовых вод.

В нагорных канавах устраивают перепады, быстротоки или водобойные колодцы, если по условиям рельефа местности не может быть выдержан наибольший допускаемый уклон на канавы. Разрешается также в этом случае устраивать ступенчатые нагорные канавы. Каждая отдельная канава, располагаемая по косогору вниз, начинается у выхода вышележащей канавы на косогор.

Величина перекрытия конца вышележащей с началом нижней канавы и тип укрепления склона в местах выхода канав устанавливаются проектом в зависимости от местных условий.

§ 24. Грунтовые воды, которые могут оказать вредное влияние на устойчивость земляного полотна, должны быть перехвачены дренажными сооружениями и отведены в понижения местности. Типы и размеры дренажных сооружений зависят от характера и количества грунтовых вод и рода напластований грунтов. Эти сооружения выполняют по специальным проектам, составляемым на основании материалов инженерно-геологических обследований. При этом следует: проверить расчетом устойчивость основания и откосов земляного полотна, составить конструктивные чертежи дренажных устройств и укреплений и разработать организацию механизированных работ по их осуществлению.

Для обеспечения устойчивости откосов в глубоких выемках (глубже 6 м) устраивают полки шириной не менее 3 м, располагаемые в зависимости от напластований грунтов и выхода грунтовых вод, но не более чем через 6 м по высоте. Полки используются также для размещения по ним дренажей и других водоотводных устройств.

Во всех случаях при устройстве дренажей должен быть обеспечен по дну дренажных устройств непрерывный продольный уклон не менее 3 ‰ и не более 30 ‰. При необходимости проложить дренаж с большим уклоном дно дренажа делают ступенчатым.

Места ступеней совмещают со смотровыми колодцами. Во всех случаях должен быть обеспечен свободный выпуск воды из дренажей в пониженные места в сторону от земляного полотна. Выходы дренажа подлежат защите от промерзания и не должны подтопляться поверхностными водами.

При прохождении дороги по косогору или в выемке при наличии водоносных горизонтов для предотвращения сползания насыпи вместе с основанием или оползания откосов выемки грунтовые воды должны быть перехвачены продольным дренажем с выпуском воды в пониженные места, в ближайший лог или в искусственное сооружение.

Читайте так же:
Лента угловая для откосов

В местах переходов из выемки в насыпь и на пересечениях балок и оврагов для перехвата выклинивающихся грунтовых вод и отвода их в сторону устраивают поперечные дренажи — прорези-преградители. Места выпуска дренажей необходимо защитить от замерзания воды. Отдельные ключи в основании насыпей должны быть каптированы и вода отведена за пределы полотна.

Если имеется поперечный приток грунтовой воды, то для осушения грунтов земляного полотна при расположении водоносного слоя на глубине от дна корыта менее указанной в табл. 4 устраивают продольные подкюветные дренажи, которые должны быть защищены от проникания поверхностных вод из кюветов устройством глинобетонной подушки толщиной не менее 0,5 м с прокладкой между этой подушкой и верхом дренирующего заполнения слоя мха толщиной 5 см или дерна травой вниз.

Для сбора и отвода воды из выходящих на откос выемки слабоводоносных пластов грунтов слоистого строения устраивают откосные дренажи с выпуском воды в кювет или подкюветный дренаж. Отвод воды из отдельных небольших ключей, выходящих на откос выемки, осуществляется при помощи поперечных прорезей с выпуском воды в кювет.

Для перехвата водоносных пластов, находящихся на большой (более 10 м) глубине, устраивают штольни. Основание штольни, как правило, должно находиться в водонепроницаемом грунте. Штольни устраивают по индивидуальным проектам.

Глубину заложения дренажа выбирают в зависимости от глубины залегания грунтовых вод, их мощности, а также глубины промерзания и глубины залегания водоупора. Дренажные устройства, предназначенные для перехвата грунтовых вод, располагают ниже глубины промерзания грунтов в водонепроницаемом слое. Глубину несовершенных («висячих») дренажей, применяемых для понижения уровня грунтовых вод при отсутствии близкого водоупорного слоя, определяют из условия, чтобы верхняя граница капиллярно-увлажненной зоны грунтов находилась ниже половины глубины промерзания на оси земляного полотна.

§ 25. Откосы насыпей, возводимых из боковых резервов, при высоте насыпей на дорогах I — III категорий до 1,5 м и на дорогах IV — V категорий до 1 м, принимают, как правило, не круче 1:3.

Крутизну откосов более высоких насыпей и насыпей, возводимых из привозных грунтов, а также откосов конусов железобетонных, рамных, свайно-эстакадных и деревянных мостов принимают:

для насыпей из камня слабовыветривающихся пород при высоте до 6,0 м — 1:1 ?? 1:1,3; до 12 м — 1:1,3  1:1,5;

для насыпей из крупного и средней крупности песков, гравия, гальки, щебенистых и дресвяных грунтов слабовыветривающихся пород при высоте насыпы до 12 м — 1:1,5;

для насыпей из прочих грунтов, пригодных для возведения земляного полотна, при высоте насыпи до 6,0 м — 1:1,5; до 12,0 м — в верхней части (до 6 м) — 1:1,5, в нижней части — 1:1,75.

При строительстве дорог I — III категорий в пригородной зеленой зоне или в других живописных местах для лучшей увязки дорог с окружающей местностью откосы насыпей высотой до 1,5 м, устраиваемых из привозных грунтов, допускается проектировать такой же крутизны, как и при насыпях, возводимых из боковых резервов.

Для обеспечения незаносимости дороги снегом и песком насыпи высотой до 1,5 м следует проектировать с более пологими откосами (1:4 — 1:6).

Крутизна откосов насыпей высотой более 12 м, а также насыпей, сооружаемых с применением гидромеханизации, устанавливается по индивидуальным проектам.

§ 26. Откосы земляных дамб регуляционных сооружений с речной стороны назначают не круче 1:2, а с противоположной стороны — не круче 1:1,5; ширину дамб поверху принимают не менее 2,0 м.

Крутизну откосов траверсов, затопляемых с обеих сторон, принимают 1:2.

§ 27. Земляное полотно в выемках проектируют согласно типовым поперечным профилям, представленным на рис. 4.

Крутизну откосов выемок глубиной до 12,0 м принимают:

а) для выемок в однородных глинистых и песчаных грунтах 1:1,5;

б) для выемок в лёссах в условиях засушливого климата от 1,0:0,1 до 1:0,5 (рис. 8);

в) для выемок в лёссах в других условиях, а также выемок в лёссовидных грунтах в зависимости от свойств грунтов и глубины выемки — от 1:0,5 до 1:1,5;

Рис. 8. Выемка в сухом лёссе:

1 — планировка; 2 — нагорная канава; 3 — разрыхление и уплотнение на глубину 0,4 м от дна корыта по всей ширине земляного полотна; 4 — планировка на ширину, равную высоте откоса

г) для выемок в крупнообломочных грунтах (щебенистых гравелистых и др.) в зависимости от характера напластований, свойств грунтов и глубины выемок — от 1:1 до 1:1,5;

д) для выемок в слабовыветривающихся скальных породах, при отсутствии трещиноватости и наклона пластов в сторону полотна 1:0,2;

е) для выемок в прочих скальных породах в зависимости от свойств грунта, характера напластования и глубины выемки — от 1:0,2 до 1:1,5.

§ 28. Выемки глубиной до 1 м из условия незаносимости их снегом и песком допускается проектировать с более пологими откосами (1:4 — 1:6). Целесообразно также в этом случае предусматривать раскрытые выемки или выемки, разделанные под насыпь (рис. 4, а и б).

При устройстве выемок глубиной более 2 м в мелких и пылеватых песках, переувлажненных пылеватых суглинках, в легковыветривающихся сильно трещиноватых скальных породах, а также в вечномерзлых грунтах, переходящих в мягкопластичное состояние, следует предусматривать закюветные полки шириной 0,5 — 2,0 м (в зависимости от особенности грунтов, крутизны и высоты откосов выемки). В отдельных случаях при соответствующем обосновании вместо устройства закюветных полок допускается принимать более пологие откосы.

§ 29. На устойчивых горных склонах крутизной более 1:3 земляное полотно, как правило, следует проектировать в виде полки, врезанной в косогор (рис. 9).

Рис. 9. Земляное полотно, устраиваемое на крутом косогоре в виде полки в слабовыветрившихся или невыветрившихся скальных породах

В тех случаях, когда не могут быть выполнены откосы требуемой крутизны, устраивают подпорные либо одевающие стенки. На участках горных склонов с отвесными стенками из прочных массивных горных пород или при благоприятных напластованиях земляное полотно располагают в полутоннелях и на балконах.

В выемках, устраиваемых на склонах крутизной более 1:3, между подошвой нагорного откоса и канавой в уровне бровки земляного полотна предусматривают полки шириной 0,5 — 1,0 м (в зависимости от крутизны откосов, особенностей грунтов выемки и поверхности склона).

В выемках с откосами 1:1 и круче в легко выветривающейся скале или в лёссе между подошвой откоса и канавой на уровне бровки земляного полотна, также устраиваются полки шириной от 0,5 до 2 м в зависимости от крутизны склонов, откосов выемки и от характера грунтов (см. рисунки 4 г, е и 8).

Читайте так же:
Как осметить окраску откосов

Примечание. В выемках, прорезающих неоднородные пласты грунта, допускаются откосы переменной крутизны, соответствующей устойчивости грунтов (см. рис. 4, е).

§ 30. Крутизна наружных откосов боковых канав и резервов назначается в зависимости от вида грунта 1:1,5 и менее, а в скальных грунтах от 1:0,1 до 1,1 в зависимости от прочности скалы.

§ 31. Крутизну откосов выемок глубиной более 12 м, выемок, разрабатываемых с применением массовых взрывов на выброс или гидромеханизации, а также выемок, устраиваемых при неблагоприятных гидрогеологических условиях, независимо от их глубины назначают по индивидуальным проектам.

Краткие теоретические сведения

Поперечный профиль (рис. 2.1, 2.2) земляного полотна на перегоне проектируется в зависимости от местных условий в соответствии с требованиями СНиП 32-01-95 и ПТЭ.

При проектировании земляного полотна должны выполняться следующие эксплуатационные требования:

1) обеспечение длительной эксплуатации с минимальными отказами при расчетной грузонапряженности проектируемой дороги и максимальной расчетной скорости движения поездов;

3) равнонадежность по протяжению независимо от вида применяемых грунтов и естественного состояния основания.

Полоса земли, на которую опирается насыпь, является основанием насыпи. Линия пересечения основной площадки с откосом называется бровкой земляного полотна, а откоса с основанием – подошвой откоса.

Высотой насыпи считается расстояние от уровня бровок до ее основания по оси (рис. 2.1). Горизонтальная проекция линии откоса называется его заложением, а отношение высоты откоса h к заложению, которое обозначается 1 : n, – крутизной откоса. Крутизна откосов должна обеспечивать их надежную устойчивость и устанавливается в зависимости от высоты насыпи, свойств грунтов, геологических, гидрологических и климатических условий местности. Большое распространение имеют откосы крутизной 1:1,5, называемые полуторными.

Рис. 2.1. Поперечный профиль насыпи

Отвод поверхностных вод от насыпей, сооружаемых из привозного грунта, осуществляется продольными водоотводными канавами шириной по дну и глубиной не менее 0,6 м, которые при поперечном уклоне местности до 0,04 сооружаются с обеих сторон, а при большем уклоне – только с нагорной стороны. Если насыпь возводится из местного грунта, взятого рядом с насыпью, то для отвода воды от полотна используются образующиеся при этом спланированные углубления, называемые резервами.

Полоса земли от подошвы откоса до водоотводной канавы или резерва называется бермой. Со стороны будущего второго пути на однопутных линиях ширина бермы принимается не менее 7,1 м, а с противоположной стороны – не менее 3 м. Для отвода воды от насыпи берма имеет уклон 0,02 – 0,04.

Типовой поперечный профиль выемки приведен на рис. 2.2. Основная площадка при этом имеет те же размеры, что и при насыпи. С каждой стороны основной площадки земляного полотна в выемках устраиваются продольные канавы для отвода воды, называемые кюветами, они имеют глубину не менее 0,6 м, ширину по дну не менее 0,4 м и продольный уклон дна не менее 0,002. Вынутый при сооружении выемки грунт, не используемый для сооружения насыпи в другом месте, укладывается за откосом выемки с нагорной стороны в правильные призмы, называемые кавальерами.

Рис. 2.2. Поперечный профиль выемки

Ширина земляного полотна (в уровне основной площадки) новых железных дорог на прямых участках пути в пределах перегонов принимается по нормам, приведенным в табл. 2.1. Для двухпутных линий ширина земляного полотна увеличивается на 4,1 м.

На участках, расположенных в кривых, размеры основной площадки увеличиваются с наружной стороны кривой в зависимости от величины радиуса в соответствии с требованиями ГОСТ 9238-83 (табл. 2.2).

Кроме этого на кривых участках двухпутных линий в связи с увеличением расстояний между осями смежных путей ширина основной площадки земляного полотна на перегонах (при одинаковом возвышении наружных рельсов обоих путей) дополнительно увеличивается в соответствии с данными табл. 2.3.

Т а б л и ц а 2.1

Ширина основной площадки земляного полотна

на прямых участках железнодорожных линий

Категория железнодорожной линии

Т а б л и ц а 2.2

Уширение земляного полотна в кривых

Радиус кривой, мВеличина уширения, м
3000 и более0,20
2500 – 18000,30
1500 – 7000,40
600 и менее0,50

Т а б л и ц а 2.3

Уширение междупутий в кривых

Радиус кривой, м40003000250018001600150012001000700600
Уширение, м0,020,020,030,040,060,080,150,170,200,22

Основная площадка земляного полотна на двухпутных линиях имеет форму треугольника высотой 0,20 м, а на однопутных – трапеции высотой 0,15 м и верхним основанием 2,30 м. В скальных, крупно обломочных и дренирующих грунтах основная площадка земляного полотна – горизонтальная.

Крутизна откосов насыпей и выемок принимается в соответствии с нормативами, приведенными в табл. 2.4.

Т а б л и ц а 2.4

Высота насыпи, м

Ширина бермы на прямых участках должна быть не менее 3 м (на ранее построенных линиях – не менее 2 м), а со стороны будущего второго пути – не менее 8 м.

Поперечный уклон бермы – 0,02…0,04, что обеспечивается за счет присыпки или срезки грунта.

Глубина резерва принимается от 0,5 до 2 м. Дно резервов шириной до 10 м имеет уклон в сторону поля 0,02…0,04, а при большей ширине — дву­сторонний уклон к середине.

При отсутствии резерва устраиваются продольные водоотводные канавы глубиной и шириной по дну не менее 0,6 м. При поперечном уклоне мест­ности круче 0,04 резервы и водоотводные канавы устраиваются только с нагорной стороны.

Кюветы, как правило, имеют глубину 0,6 м, ширину по дну − 0,4 м и крутизну откосов с полевой стороны, равную крутизне откосов выемки, а со стороны пути – 1:1,5.

Кавальер получается в результате укладки вынутого из выемки грунта. Высота его − до 3 м. Уклон верхней площадки − 0,02…0,04 в сторону поля.

Обрез имеет ширину от полевой бровки выемки до основания кавальера не менее 5 м, а со стороны будущего второго пути – не менее 9,1 м. В слабых грунтах это расстояние принимается равным (5 + Н) м, но не менее 10 м. Здесь Н – глубина выемки.

Банкет высотой до 0,6 м устраивается на расстоянии 1 м от полевой бровки и имеет уклон 0,02…0,04 в сторону поля.

На расстоянии от 1 до 5 м от подошвы полевого откоса кавальера располагается нагорная канава размером не менее 0,6 × 0,6 м. При отсутствии кавальера нагорная канава располагается около банкета.

Читайте так же:
Устойчивость откосов горных пород

Крутизна откоса канав, банкетов, кавальеров и путевых откосов резерва должна быть не больше 1:1,5; полевые откосы резервов допускаются не круче 1:1.

На земляное полотно укладывают верхнее строение пути: балласт, шпалы, рельсы и т. д. Если балласт из щебня, а земляное полотно состоит из недренирующего грунта, обязательно применение песчаной подушки толщиной 20 см.

Толщина балластного слоя под шпалой и ширина балластной призмы поверху приведены в табл. 2.5. При отсутствии песчаной подушки толщину балластного слоя следует увеличить на 20 см.

Т а б л и ц а 2.5

Размеры балластной призмы

Толщина балластного слоя (щебня) под шпалой, см

Ширина балластной призмы поверху прямых однопутных линий, м

Примечание. На двухпутных участках ширина балластной призмы увеличивается на размер междупутья.

Крутизна откосов балластной призмы – 1:1,5, а для песчаной подушки – 1:2. Поверхность балластной призмы должна быть на 3 см ниже верхней постели деревянных шпал и в одном уровне с верхом средней части железобетонных шпал.

Порядок выполнения работы

1) Изучить основные сведения по проектированию поперечного профиля железнодорожной магистрали.

2) Выбрать масштаб чертежа. Масштаб выбирается в зависимости от значений исходных параметров. При вычерчивании насыпи без резерва, выемки − без кавальера и при малых значениях рабочих отметок рекомендуется чертить поперечный профиль в масштабе 1:100, а в остальных случаях – 1:200. Верхнее строение пути необходимо изобразить в масштабе 1:100 или 1:50, показав все основные размеры и обозначив элементы. При этом обочина не должна быть меньше 0,50 м. Образец верхнего строения пути показан на рис. 2.3.

Рис. 2.3. Верхнее строение пути:

1 – рельс; 2 – шпала; 3 – резиновая прокладка; 4 – щебеночный балласт;

5 – пеноплекс; 6 – геотекстиль; 7 – старый балластный слой; 8 – грунт земляного полотна

3) Провести линии земли с учетом заданного поперечного уклона местности. Для насыпи основной чертеж будет расположен выше этой линии, поэтому линию земли следует сместить относительно середины листа на несколько сантиметров вниз. Для выемки линия земли располагается чуть выше середины листа.

4) Изобразить ось земляного полотна. Эту ось располагают со смещением в сторону низких высот (при наличии уклона), поскольку и резерв, и кавальер с банкетом целесообразно размещать с нагорной стороны. Если же местность горизонтальная и отсутствует резерв или кавальер, ось земляного полотна располагают посреди листа. При наличии одного из указанных элементов его достаточно показать с одной стороны, и поэтому ось земляного полотна смещается в другую сторону относительно середины листа.

5) На горизонтальной местности водоотводные устройства размес-тить с обеих сторон (резервы и водоотводные канавы у насыпей, банкеты и канавы у выемок).

6) По оси земляного полотна от уровня земли отложить рабочую отметку и получить уровень бровок откоса. Через полученную точку провес-ти горизонтальную линию, на которой в обе стороны от оси отложить по половине ширины земляного полотна. Ширина земляного полотна определяется как сумма данных из табл. 2 (ширина на прямом участке) и табл. 3 (уширение земляного полотна в кривых). Для двухпутных линий прибавляются величина уширения междупутья (табл. 4) и ширина междупутья на прямых – 4,10 м (последнее только при условии, что из табл. 2 ширина основной площадки взята для однопутной линии). На свободном месте листа следует привести взятые из табл. 2 – 4 значения параметров с указанием номеров таблиц.

7) От бровок до пересечения с уровнем земли провести линии откосов (для насыпи) или откосы кюветов (для выемки) в соответствии с данными табл. 5. Затем от подошвы откоса отложить размер бермы. Полученная точка – это бровка резерва или водоотводной канавы. Из этой же точки проводится линия с уклоном 0,02…0,04 относительно горизонта до пересечения с откосом насыпи. Это и будет изображение бермы.

8) Как отмечено выше, в выемках от бровок проектируются кюветы, а от них – откосы до пересечения с уровнем местности. С нагорной стороны (при горизонтальной местности – с обеих сторон) изобразить банкет, а за ним – забанкетную или нагорную канаву. При наличии кавальера он показывается с одной стороны.

9) Оформить отчет в соответствии с требованиями стандарта предприятия СТП ОмГУПС 1.2-2005. Вычертить (в карандаше) поперечный профиль железнодорожной транспортной магистрали, указав на нем названия элементов, водоотводных устройств, величины и направления уклонов, крутизны откосов, основных размеров элементов.

10) Ответить на контрольные вопросы.

Содержание отчета

1) Титульный лист.

3) Краткие теоретические сведения.

4) Чертеж поперечного профиля по варианту (табл. 2.6).

5) Ответы на контрольные вопросы.

Т а б л и ц а 2.6

Варианты индивидуальных заданий

Номер вари- антаВид профиляРабочая отмет-ка, мКатегория линии и число путейРадиус кривой, мШирина резерва или ка-вальера, мПоперечный уклон местностиРод грунта
1Насыпь2I/22000121/20 вправоСкальный слабовыветривающийся
2Насыпь3I/225001/20 влевоСкальный слабовывет ривающийся
3Выемка4II/11800101/25 вправоСкальный легковыветривающийся
4Выемка5III/115001/25 влевоГлинистый
5Насыпь6IV/1100081/10 влевоЩебенистый
6Насыпь7I/27001/10 влевоГлинистый
7Выемка8I/26006Глинистый
8Выемка10II/21600Песок гравелистый
9Насыпь12III/1120051/15 вправоПесок мелкий
10Выемка9IV/17001/15 влевоЩебенистый

2.4 . Контрольные вопросы

1) Для чего проектируется кавальер на поперечном профиле выемки?

2) Что такое бровка?

3) Перечислить категории железнодорожных линий.

Практическое занятие 3

ВЕРХНЕЕ СТРОЕНИЕ ПУТИ

Ц е л ь р а б о т ы: изучить устройство верхнего строения пути.

Все о скальном грунте

  1. Что это такое?
  2. Основные характеристики
  3. Глубина залегания грунтовых вод
  4. Уклон почвы
  5. Применение

Знать всё о скальном грунте необходимо хотя бы просто по той причине, что он встречается весьма часто. Поэтому застройщикам необходимо правильно делать выбор фундамента для скальной группы грунтов, а для этого хорошо разбираться в таких нюансах, как коэффициент уплотнения и модуль деформации, ГОСТ угла внутреннего трения и так далее.

Что это такое?

Основные сведения относительно скальных грунтов приведены в общем стандарте. Официальное определение гласит, что скальный грунт — это тип грунта, отличающийся жёсткостью структурных связей, строящихся по кристаллизационной или цементационной схеме. В целом классификация грунтов проводится не только по виду структурной связи, но и по другим параметрам:

  • процессу появления (генезису);
  • химическому составу;
  • петрографической структуре;
  • литологическому составу;
  • состоянию;
  • практическим свойствам.
Читайте так же:
Нормы расхода облицовки откосов

Стоит понимать, что скальные грунты могут быть не только монолитными массивами, но и трещиноватыми структурами.

По видам пород они подразделяются:

  • на магматические (диорит, гранит);
  • метаморфического происхождения (гнейс, сланец, а также кварцит и некоторые другие);
  • осадочные массы сцементированного вида (песчаник, конгломерат);
  • полускальные (гипс, мергель).

Скальный грунт может присутствовать и на равнине. Но там они чаще всего находятся на определённой глубине и скрыты осадочными массами. На земную поверхность они выходят редко.

В горных местностях скальный грунт встречается намного чаще и в очень большом масштабе. Появление его обусловлено разрушением горных пород под действием выветривающих процессов.

Основные характеристики

Скальный вскрышной грунт отличается более или менее постоянным химическим и механическим составом. В него могут входить и магматические, и осадочные породы. Обычная насыпная плотность составляет 1,65 грамма на 1 см3. Внутренняя плотность принимается равной 2-3 граммам на 1 см3. Важно: допускаются и отклонения от этого уровня в зависимости от непосредственного состава. Допустимо присутствие песка и мелких каменистых включений.

Очень важный параметр — коэффициент уплотнения, который также чётко закрепляется в ГОСТ и иных нормативных документах, в проектных материалах. Если масса пролежала в отвале свыше 120 дней либо подвергалась механическому уплотнению, то учитывают фактическое разрыхление, определяемое на месте экспертным способом. В некоторых случаях разрешается пересчитывать объём грунта иными способами, предусмотренными специальной литературой. Модуль деформации в массиве превышает 2000 МПа для магматической группы. Если же скальные породы относятся к осадочному разряду, то у них этот показатель может варьироваться от 200 до 2000 МПа; для сравнения — у нескальных образований 200 МПа являются «потолком».

Угол внутреннего трения — это показатель, иллюстрирующий способность грунтовой массы сопротивляться сдвигающему усилию. Средний вес в 1 м3, то есть плотность скального грунта, принимается обычно равным 1800 кг, разумеется, если в описании производителя прямо не указано иное значение. Многие параметры зависят от того, каким образом шёл процесс разрыхления почвенной массы. Статическое рыхление обычно применяют по отношению к устойчиво мёрзлым грунтовым массам.

Резание происходит с помощью бульдозерных и экскаваторных приспособлений. Грунты скального класса отличаются высокой твёрдостью, прочностью и плохо поддаются даже изощрённым приёмам обработки. Ручная разработка их проводится очень редко, и в основном это приурочено к завершающим этапам проходки и оформления траншей. Основную часть работ всё равно стараются выполнять при помощи техники везде, где только возможно. Все ручные разработки скальных грунтов относятся к особо тяжёлому физическому труду, оплачиваются по высшим ставкам, то есть они ещё и экономически нерациональны.

Такие свойства, как удельное сцепление, угол внутреннего трения, плотность и предел прочности при сдавливании по одной оси должны соответствовать расчётным уровням. В отчётах инженерной разведки также должно быть указано, как могут изменяться параметры в различных условиях. По фракциям товарный скальный грунт делится на два разряда: 0-300 и 0-500. Эти категории имеют достаточно разное применение. Важный параметр — уровень размягчаемости.

Ослабление жёсткости скалистой массы происходит по причине разрушения межмолекулярных связей под влиянием увлажнения. Ослабляются также связи между макроскопическими структурными единицами (зёрнами). Важно: размягчение не могут вызвать жидкости, не дающие эффекта Ребиндера. Расчётное сопротивление скального грунта по умолчанию принимается равным 10 МПа; практически никакого смысла производить более сложные расчёты при бытовом строительстве нет, за редким исключением.

Отдельная важная тема — заземление в скалистой массе; чаще всего рекомендуют прибегать к электролитическому заземлению, а более точно сделать выбор помогает инженерная консультация.

Глубина залегания грунтовых вод

Бурение скважин в скалистых породах приходится выполнять достаточно часто. Специалисты знают, что такая манипуляция таит множество секретов. Но если всё делается качественно, никаких проблем возникать не должно. Глубину залегания воды надо учитывать даже при бурении под строительные сваи. Ещё важнее она, когда идёт прокладка колодца или есть намерение добыть воду; глубину залегания всякий раз определяют индивидуально, поэтому никаких универсальных таблиц или формул быть просто не может.

Уклон почвы

Крутизна откоса насыпей высотой до 3 м может быть максимум 1: 3. Для ответственных случаев — максимум 1: 4. Но для домов такое далеко не годится. Чаще всего вводится ограничение на строительство везде, где уклон превышает 3-5%. Важно: наличие уклона скалистой земли даже может стать позитивной новостью – он позволяет сооружать объёмные цоколи и глубокие подвалы без риска оползания.

При уклоне до 3-5% никакой необходимости в специальной подготовке чаще всего нет. Максимум, подсыпают песчано-гравийную подушку. А вот если уклон превышает 15%, требуются более сложные мероприятия.

Часто прибегают к сооружению многоярусных построек, чтобы ослабить связанные с этим проблемы. Части дома ставят на отдельные площадки, разделённые пространственно, и используют ступенчатые фундаменты.

Применение

На скальном грунте может быть поставлен фундамент даже очень высокого и крайне тяжёлого здания. Главное, чтобы хватало с некоторым запасом несущей способности — впрочем, как раз с этим проблем обычно не возникает. Добытый скальный грунт практически никогда не перерабатывается. Главным образом различные фракции его используют для строительства зданий и путей сообщения.

Строители берут скальный грунт для следующих целей:

  • чтобы укреплять площадку под фундамент;
  • поднимать уровень местности;
  • производить низшие марки бетона.

Многоэтажные дома на скалистых участках чаще всего строят при помощи свай. Но в малоэтажной застройке и тем более при сооружении хозпостроек такой метод не применяется. Для подсыпки под одноэтажные и двухэтажные постройки рекомендовано использовать разборные осадочные грунты. Желательна как минимум средняя фракция по крупности. Поднятие участков скальным грунтом производится практически всеми его видами; экономнее пользоваться разборно-осадочной массой мелкого строения, которую проще утрамбовать и разровнять, а сверху высыпать дресву.

Как бетонный заполнитель скальный грунт не слишком хорош. Однако небольшие его объёмы для второстепенных работ использовать всё же можно. Пример тому — опоры столбиков забора или некрупные площадки во дворах. Предпочтительна мелкая фракция, а вот всё, что больше 12 см в поперечнике, лучше отложить для иных задач. Крупный материал советуют применять для оформления садов.

Ещё скалистый грунт может использоваться:

  • для формирования основы под дорожное полотно;
  • сооружения временных дорог;
  • починки имеющихся магистралей;
  • обустройства обочин и насыпей;
  • рекультивации после окончания карьерных работ;
  • осушения болотистых участков;
  • засыпки траншей и выемок;
  • формирования альпийских горок;
  • прокладки дорожек в садах и парках;
  • оформления площадок для отдыха;
  • сооружения плотин.

Крутизна откосов

2.20.Крутизну откосов насыпей и выемок следует назначать в зависимости от вида грунта, высоты насыпи и глубины выемки с учетом инженерно-геологических, гидрологических и мерзлотных условий, а также способа производства работ и метода укрепления откосов согласно СНиП 2.05.07-85, п. 2.56.

Читайте так же:
Укрепление откосов насыпи нормы

2.21.Откосы насыпей, выемок и других грунтовых сооружений, подверженных разрушению под воздействием природных, техногенных и антропогенных факторов, должны быть укреплены. Тип укрепления следует назначать в зависимости от конструкции сооружения, интенсивности воздействия природных факторов и физико-механических свойств грунтов.

На подтопляемых откосах в укреплении следует предусматривать обратный фильтр из дренирующих грунтов или геотекстиля. Отметка верха укрепления подтопляемых откосов должна быть выше отметки наибольшего уровня воды, определяемого с учетом наката волны подпора воды на откос. На подходах к большим и средним мостам, а также на оградительных дамбах превышение должно быть не менее чем на 0,5 м, на подходах к малым мостам и трубам, а также на затопляемых регуляционных сооружениях и бермах — не менее чем на 0,25 м.

2.22.При сложных инженерно-геологических и гидрогеологических условиях крутизну откосов назначают:

в выемках глубиной более 12 м: в скальных слабовыветривающихся грунтах, при применении скважинных зарядов методом контурного взрывания допускается устройство вертикальных откосов;

В выемках глубиной до 6 м: в глинистых пылеватых грунтах в районах с избыточным увлажнением следует принимать 1 : 2, глубиной более 6 м — устанавливают расчетом;

в выемках, сооружаемых в легковыветривающихся скальных грунтах и в лессах, следует проектировать с учетом опыта строительства и эксплуатации земляного полотна в рассматриваемом районе;

в выемках в легковыветривающихся неразмягчаемых скальных грунтах — от 1 : 0,5 до 1 : 1,5;

в выемках глубиной до 2 м — 1 : 3 и более;

в выемках, сооружаемых в районах подвижных песков на участках с полузаросшей и заросшей растительностью, крутизну откосов разрешается принимать равной углу естественного откоса песка, но не более 1 : 1,5.

2.23.При проектировании откосов выемок на бортах карьеров высоту устойчивого откоса и его крутизну рекомендуется назначать по табл. 6.

Скальные грунты в откосах карьеровСредний размер блоков породы в массиве, мВысота откоса борта карьера, мРекомендуемая крутизна откоса
МонолитныеБолее 1,520 и более1 : 0,1
Крупноблочные (малотрещиноватые)1,5 — 1До 201 : 0,1 — 1 : 0,2
Крупноблочные (среднетрещиноватые)1 — 0,5До 161 : 0,2
Среднеблочные (трещиноватые)0,5 — 0,1До 121 : 0,2 — 1 : 0,5
Мелкоблочные (сильнотрещиноватые)Менее 0,1До 61 : 0,5 — 1 : 1

2.24.Откосы насыпей, сооружаемых из дренирующих грунтов над поверхностью болота, следует проектировать с уклоном 1 : 1,5, а из мелких и пылеватых песков — в верхней части насыпей с уклоном — 1 : 1,75, а также нижней, считая от поверхности болота на высоту 1 м, — 1 : 3.

2.25.Крутизна откосов насыпей, возводимых из песчаных грунтов, назначается с учетом вида грунта согласно табл. 7.

ГрунтКрутизна откосов
Пески среднезернистые (на всю высоту насыпи)1 : 1,5
Пески мелкие, однородные и пылеватые (для отсыпки верхней части насыпи, выше капиллярного поднятия) на сухих основаниях1 : 1,75
Пески среднезернистые (для отсыпки нижней части насыпей на высоту капиллярного поднятия) на сырых и мокрых основаниях, представленных малопросадочными грунтами1 : 2
Пески мелкие, пылеватые (для отсыпки нижней части насыпи) на сырых и мокрых основаниях, представленных сильнопросадочными грунтами1 : 3

2.26.Крутизну откосов кюветов следует назначать с полевой стороны равной крутизне откосов выемки, а со стороны пути — 1 : 1,5.

Глубину кюветов следует принимать не менее 0,6 м, а ширину по дну — назначать 0,4 м. Для районов с сухим климатом допускается уменьшать глубину кюветов до 0,4 м.

В выемках при расположении путей на уклонах менее 2 ‰ в глубину кюветов в водораздельных (переломных) точках допускается уменьшать до 0,2 м.

В выемках, проектируемых в слабовыветривающихся скальных породах, вместо кюветов допускается устраивать бордюры из камня или бетонных блоков.

Кюветы в легковыветривающихся скальных грунтах допускается проектировать глубиной менее 0,4 м.

В скальных выемках для отвода воды можно использовать кювет-траншеи.

2.27.Размеры поперечного сечения кюветов, нагорных водоотводных канав следует определять расчетом с учетом расхода воды: с вероятностью превышения обеспечения 1 % на линиях категории IВ и 3 % на линиях категории IIВ.

Расчет выполняют по программе автоматизированного гидравлического расчета кюветов и канав (прил. 9).

2.28.Верх земляного полотна, присыпаемого для укладки второго пути, следует проектировать: при недренирующих грунтах с поперечным уклоном в сторону от существующего пути 0,04 в выемках и 0,02 в насыпях. С целью экономии балласта верхнюю часть примыкаемого земляного полотна (выше бровки существующего пути) следует отсыпать из дренирующего грунта.

2.29.Верх земляного полотна железнодорожных путей с заглубленным и полузаглубленным балластным слоем, а также земляного полотна, сооружаемого для укладки нескольких путей (более двух), проектируется односкатным или двускатным. При большем числе путей следует проектировать пилообразный поперечный профиль с устройством в пониженных местах водоотводных лотков.

2.30.Количество путей, располагаемых на одном скате, принимают в зависимости от вида грунта земляного полотна, материала балласта и условий увлажнения на основе технико-экономических расчетов, учитывающих затраты на балластировку и устройство водоотводных сооружений (лотков, дренажей).

Наибольшее число путей на одном скате в зависимости от вида грунта, материала балласта и условий увлажнения, а также величины уклонов скатов определяют по табл. 8.

ГрунтыМатериалы балластного слояСтепень увлажненияНаибольшее число путей на одном скатеУклон ската, ‰
ДренирующиеГравий, пески крупные и средниеМалая10 и более
То же, и ракушкаБольшая, средняя
НедренирующиеГравийМалая10 — 8
То же, и ракушкаБольшая, средняя8 — 6
Пески мелкиеМалая8 — 6
То же, и ракушкаБольшая, средняя3 — 2

2.31.Ширину насыпей, сооружаемых на вечномерзлых грунтах, назначают с учетом уширения ее за счет компенсации осадки грунтов основания и тела насыпи в результате оттаивания льдистых грунтов в эксплуатационный период — при подъеме пути на балласт.

Уширение основной площадки D В определяют по формуле

где m — крутизна откоса балластной призмы, равная 1,5; Sн — осадка тела насыпи; sо осадка основания насыпи.

При отсыпке насыпей талых и сыпучемерзлых грунтов при

Н £ 2, Sн = 0, Sэ = (3 — Н) , (2)

2 £ H £ 3, S н = (H — 2) , S о = (3 — H) , (3)

где ρстр, ρест — плотность грунтов тела насыпи и естественного основания в строительный период; ρэн, ρэо — плотность грунтов тела насыпи и естественного основания в эксплуатационный период.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector