7. Технологические меры по обеспечению устойчивости и ускорению осадки оснований насыпей, возводимых непосредственно на слабом грунте

К мероприятиям по обеспечению устойчивости насыпи на слабом основании относят:

• Вертикальное дренирование слабой толщи;

• Устройство дренажных прорезей;

• Погружение в основание насыпи свой из грунта, бетона, железобетона, дерева:

• Использование конструкций ростверкового типа;

• Отсыпка боковых пригрузочных призм (берм), уположение откосов:

• Создание в основании насыпи упорных каменных призм, выравнивание дна и т.д. для предотвращения сползания насыпи по наклонному дну болота;

• Использование в конструкции земляного полотна прослоек из геотекстиля;

• Устройство в верхней части насыпей защитного слоя из глинистых грунтов;

• Предварительное осушение болота;

• Метод временной пригрузки

Основное назначение вертикальных дрен - ускорение процесса уплотнения сильно сжимаемого грунта основания под воздействием нагрузки от веса насыпи за счет сокращения пути и улучшения условий фильтрации. Ускорение уплотнения одновременно обеспечивает и ускорение роста сопротивляемости грунта основания сдвигу. Кроме того, наличие вертикальных дрен само по себе несколько повышает несущую способность основания, а также снижает величину упругих деформаций.

Применение вертикальных дрен будет наиболее эффективно (с точки зрения ускорения осадки) для грунтов, у которых основная часть осадки приходится на долю первичной (фильтрационной) и показатель степени консолидации близок к 2. Вертикальные дрены применяются при мощности слабой толщи более 4 м. Их длина определяется мощностью активной зоны.

Дрены можно устраивать диаметром от 20 до 50 см, располагая их в плане в шахматном порядке или по углам сетки квадратов. Расстояние между дренами назначается по расчету исходя из заданного срока достижения определенной степени уплотнения грунта основания. Ориентировочно при требуемом сроке завершения интенсивной части осадки порядка 4 - 6 мес. это расстояние колеблется в пределах 1,8 - 3,5 м. При относительно высоких насыпях могут назначаться различные расстояния между дренами в пределах поперечного сечения. Предварительно назначенное расстояние уточняется путем расчета на основе испытания грунта основания на компрессию и консолидацию.

Для расчета основания с вертикальными дренами необходимо знать:

а) начальную мощность сжимаемого слоя;

б) требуемый срок установления заданной степени консолидации (заданная степень консолидации обычно принимается равной 90 %);

в) характеристики сжимаемости грунта во времени при вертикальной и горизонтальной фильтрации.

Степень консолидации с вертикальными дренами u _общ , %, на некоторый момент времени определяется по формуле:

где  - степень консолидации основания при вертикальной фильтрации воды из грунта основания;

 - то же при горизонтальной фильтрации.

Расчет проводится в следующем порядке:

а) выбирается диаметр дрен d для торфяных грунтов порядка 20 - 30 см, для глинистых - 40 - 50 см;

б) назначается расстояние между дренами l ;

в) определяется отношение расстояния между дренами к диаметру  ;

г) вычисляется величина фактора времени при фильтрации воды в горизонтальном направлении по формуле:                                                        

Величина Т_г может быть определена по формуле с использованием результатов непосредственных испытаний на консолидацию:

д) по графику зависимости степени консолидации слоя от фактора времени находят степень консолидации при горизонтальной фильтрации для данного п;

Для суглинка текучего

=12 месяцев

Диаметр сваи-дрены принимаем 0,3 м, а расстояние между ними 3 м.

По графику определения степени консолидации горизонтальной фильтрации

Вывод: По данным расчетам к концу строительства осадка произойдет на 89,9% при устройстве свай-дрен d=0,3 м и расстоянием между ними в свету 3 м.

8. Индивидуальное решение конструкции земляного полотна на болоте

Индивидуальное решение конструкции земляного полотна на болоте представлено на рис.10

Список использованной литературы

1. Е.С. Ашпиз. Железнодорожный путь. Учебник для студентов, обуч. По спец. 271501 “ Строительство железных дорог, мостов и транспортных тоннелей”. –

М: ФГБОУ “Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте”, 2013.-544с.

2. СП 119.13330.2012 Железные дороги колеи 1520 мм. Актуализированнная редакция СНиП 32-01-95

3. СП 32-104-98. Свод правил. Проектирование земляного полотна железных дорого колеи 1520 мм. – М.: Госстрой РФ,1999.

4. Шахунянц Г.М. Земляное полотно железных дорог. М.: - Трансжелдориздат, 1953. – 827 с.

5. Г.Н. Жинкин, И.А. Грачев Особенности строительства железных дорог в районах распространения вечной мерзлоты и болот. – М., УМК МПС России, 2001. – 419с.

6. Методические указания по проектированию земляного полотна на слабых грунтах. – М., Минтрансстрой, 1968. – 264с.

7. Конспект лекций (А.Ф. Колос)

21