Введение
Земляное полотно, сооружение, служащее основанием верхнего строения ж.д. пути или дорожной одежды автомобильные дороги. Земляное полотно воспринимает нагрузку от рельсо-шпальной решётки, балласта и подвижного состава (на ж. д.), от дорожной одежды, автомобилей и т.п. (на автомобильной дороге), равномерно распределяя эту нагрузку на нижележащий естественный грунт. Земляное полотно - один из главных элементов дороги, от состояния которого зависит исправность ж.-д. пути и дорожной одежды.
В состав Земляного полотна железных дорог входят насыпи, выемки, а также резервы, кавальеры и водоотводные устройства (кюветы, лотки, нагорные и забанкетные канавы, дренажи и др.), укрепительные и защитные сооружения. Ширина основной площадки железнодорожного Земляное полотно (на прямых участках пути) принята для однопутных линий 1-й и 2-й категорий - 7 м, 3-й категории - и5,8 м, 4-й - от 5,5 до 5,8 м. В скальных, крупнообломочных и песчаных (кроме мелких и пылеватых песков) грунтах ширина уменьшается соответственно до 6 и 5,2м. При проектировании 2-го пути расстояние от его оси до бровки Земляное полотно принимается 3,5 м. На кривых участках ширина Земляное полотно увеличивается в наружную сторону на 0,1-0,5 м в зависимости от радиуса кривой. Разрез, перпендикулярный продольной оси пути, называется поперечным профилем земляного полотна. Различают типовые и индивидуальные поперечные профили земляного полотна. Типовые профили в свою очередь делятся на нормальные и специальные. Нормальные профили применяются при сооружении земляного полотна на надёжном основании из обычных грунтов. Специальные профили используются в специфических условиях: при наличии вечной мерзлоты, подвижных песков, лёссов, скальных грунтов, болот и т. п. Индивидуальные профили применяются в сложных топографических, гидрологических, геологических и климатических условиях и при высоте откосов более 12 м. При этом все размеры обосновываются конкретными расчётами.
Определение требуемой плотности насыпи
1. Категория дороги III
2. Количество путей 1
3. Тип рельса Р65
4. Шпалы дерево
5. Высота балласта = 0.35 м
6. Высота песчаной подушки = 0.2 м
7. Высота насыпи = 13,5 м
8. Грунт насыпи супесь
9. Удельный вес частиц грунта насыпи = 26,4 кН/
10. Влажность грунта насыпи = 17
11. Характеристика компрессионной кривой
Напряжение, кПа | |||||||
![]() | 0,787 | 0,745 | 0,706 | 0,668 | 0,632 | 0,598 | 0,566 |
![]() | 0,703 | 0,670 | 0,656 | 0,643 | 0,617 | 0,587 | 0,566 |
1. Определение ширины основной площадки (В) по СТН Ц-01-95
В = 2.5 м
2. Построение компрессионной кривой:
3. Определение реальных нагрузок и возникающих, от их воздействия, напряжений в различных точках по высоте насыпи.[2]
Нагрузки:
I. – постоянная, эквивалентная весу верхнего строения пути (всп) нагрузка
II. – постоянная от собственного грунта нагрузка
III. – динамическая (временная) от подвижного состава нагрузка
Соответствующие напряжения:
I.
II.
III. = 80 кПа (при скорости 100 км/ч)
Расчетные напряжения
Постоянные (1)
Полные (2)
4. Плотность грунта рассчитывается в 3-х точках - 0, 1 и 2: (,
= 6.75 м,
= 13.5 м соответственно)
5. Численное значение параметров нагрузки
Расчетные характеристики нагрузки от ВСП
Тип рель са | Ширина прямоугольной нагрузки, м (числитель) и интенсивность эпюры напряжений ![]() | |||||
однопутной при | двухпутной при | |||||
дерев. шпалах | ж.б. шпалах | ж.б. плитах | дерев. шпалах | ж.б. шпалах | ж.б. плитах | |
Р75 | 4.90 16.1 | 4.90 17.1 | 4.30 21 | 9.00 16.1 | 9.00 17.1 | 8.40 |
Р65 | 4.60 15.4 | 4.60 16.4 | 4.30 21 | 8.70 15.4 | 8.70 16.4 | 8.40 |
Р50 | 4.30 14.8 | 4.30 15.3 | 4.30 20.8 | 8.40 14.8 | 8.40 15.8 | 8.40 20.8 |
Интенсивность эпюры напряжений = 15,4 кПа
Для (точка 0)
, т.к.
(на поверхности), то (3)
=15,4+0=15,4 кПа
=15,4+80=95,4 кПа
По результатам построения графика:
![]() | ![]() | кривая нагружения |
![]() | ![]() | кривая разгружения |
При 15,4кПа | При 95,4 кПа |
1. Определение коэффициента пористости :
, (4)
Где =0,781,
,1
- коэффициент, учитывающий многократность, продолжительность и способ приложения динамической нагрузки.
- коэффициент, учитывающий изменение
по глубине насыпи
=
-
0,781 - 0,698 = 0,083 (5)
=
-
= 0,747 - 0,673 = 0,074 (6)
=0,781-1,1*1(0,083-0,074) =0,771 (7)
2. Определение удельного веса грунта :
(8)
3. Определение плотности грунта :
(9)
Для z=6.75м (точка 1)
кПа; (10)
=17,440
6,75 = 117,72 кПа (11) bbs=2 bbs - Im = 2
4,6 - 4,1 = 5,1 м(12)
ϭп =ϭbs + = 6,02 + 117,72 = 123,74 (13)
1.Определение коэффициента пористости :
=0.735
2. Определение удельного веса грунта :
3.Определение плотности грунта :
Для z=13.5м (точка 2)
кПа; (14)
кН
+
= 1,63 + 237,681 = 239,311 кПа
1. Определение коэффициента пористости :
=0,692
2. Определение удельного веса грунта :
3.Определяем плотность грунта: