Максимальная молекулярнаявлагоемкость некоторых грунтов приведена в табл. 43. Таблица 43
ПРИЛОЖЕНИЕ 8Методикарасчета притока грунтовой воды в траншею, канал, котлован и колодецДвухсторонний приток воды втраншею, канал, доведенных до водоупора, определяется по формуле Q = LKф, (37) гдеL - длина траншеи, м; Кф - коэффициент фильтрации, м/сут;Н - мощность водоносного слоя, м; h - глубина воды в траншее, м; R -радиус влияния, м. Если значение R неизвестно,то формула преобразуется Q = LKф= LKф (Н + h) ()= LKф (Н + h) Iо, (38) где()= Iо - средний уклон депрессионной кривой, приведенный втабл. 44. Таблица 44
Для определениядвухстороннего притока воды в канал, не доведенного до водоупора,пользуются формулой и схемой к расчету на рис. 105. Q = LKф, (39) гдеНо - глубина активной зоны, равная 1,3; L - расстояниемежду статическим уровнем грунтовых вод и дном траншеи; ho- глубина воды в канале, отсчитываемая от подошвы активной зоны. Если неизвестно значение R,то формула примет вид Q = LKф (Но+ hо) Iо. (40) Приток воды к котлованусовершенного типа. Расчет выполняют по методу"большого колодца". В безнапорном водоносномгоризонте расчет ведется по формуле Q = 1,37 , (41) гдеrо - приведенный радиус котлована, равный радиусу круга,равновеликого по площади с котлованом. rо = , (42) гдеF - площадь котлована. При напорных водах Q = 2,73 , (43) гдеM - мощность толщи, заключающей напорные подземные воды, м. Для несовершенных котловановрасчет притока воды определяют по формуле для подсчета притока воды кпластовому дренажу в безнапорном водоносном пласте. Q = 1КфS [], (44) гдеТ - расстояние от основания дренажа до водоупора. Значение roвычисляют по формуле Н.K. Гиринского ro = 1, (45) гдеL - длина котлована; В - ширина котлована; 1- см. Справочникгидрогеолога. Рис. 105. Схема к расчетупритока воды в траншею, канал Приток воды к грунтовому"совершенному колодцу" определяют по формуле Q = 1,366 Кф= 1,366 Кф= 1,366.(46) Приток воды к грунтовому"несовершенному колодцу" рассчитывают по формуле Q = 1,366 Кф. (47) Приток воды к неглубокимнесовершенным грунтовым колодцам и шурфам с проницаемымполусферическим дном определяют по формуле Q = 1dSКф, (48) гдеd - диаметр колодца. При большом диаметре шурфа иплоском дне Q = 2dSKф. (49) ПРИЛОЖЕНИЕ 9Программаавтоматизированного гидравлического расчета кюветов и канавПрограмма предназначена дляопределения расхода воды в кюветах и канавах трапецеидального,треугольного и прямоугольного сечения. Исходные данные для расчета:размеры поперечного профиля кювета или канавы, шероховатость стенок идна, уклон дна, скорость течения воды, крутизна откосов, глубина,ширина дна, расход воды, площадь живого сечения. Программа "ОС-РВ, версия3" составлена на ЭВМ СМ-4. На печать выдаются: расход водыкюветов и канав по отдельным участкам, причем одновременно по 29сечениям. Разработана на языке"ФОРТРАН" Харьковским Промтранспроектом. Адрес: 319972, г.Харьков, ул. Тобольская, 42. ПРИЛОЖЕНИЕ 10Допустимые(неразмывающие) средние скорости течения воды в грунтах и укрепленияхСредние (неразмывающие)скорости течения воды в скальных грунтах приведены в табл. 45, внесвязных грунтах - в табл. 46, в связных грунтах - табл. 47 и сискусственным укреплением - в табл. 48. Значения скоростей теченияводы, приведенные в этих таблицах, не следует интерполировать; припромежуточных глубинах водотока значения скоростей принимаются поглубинам, ближайшим к натуральным; при глубинах водотока более 3 м иотсутствии специальных исследований и расчетов скорости принимают поих значениям для глубины 3 м. Таблица 45
Таблица 46
Таблица 47
Таблица 48
ПРИЛОЖЕНИЕ 11Методикарасчета глубины заложения несовершенного двухстороннего подкюветногодренажа при безнапорном водоносном горизонтеРасчет выполняют по формуле(рис. 106) Н = 0,5 hт + l +hк + d + ho - b, (50) гдеН - глубина заложения дренажа, которая должна быть более глубиныпромерзания hт на 0,3 м; hт - глубина сезонногопромерзания балластного слоя и грунтов земляного полотна,определяемая в наиболее суровую зиму из расчетного 10-летнего периодаи измеряемая в сечении, проходящем через концы шпал или по расчетусогласно СНиП II-18-76; l - расстояние от нижней границы промерзаниядо верхней границы капиллярного поднятия воды, принимается 0,2 - 0,25м; hк - высота капиллярного поднятия воды над кривойдепрессии, определяется по данным лабораторного анализа, но не болееследующих значений для: песков...................................................................0,4м супесей легких и пылеватыхпесков, ................1 м суглинков легких пылеватых,супесей пылеватых и супесей тяжелых,пылеватых. ....1,5 м глин, суглинков тяжелых исуглинков тяжелых пылеватых...........................................2,5 м d= mi - наибольшее поднятие кривой депрессии, которое при расположениидренажа в междупутье не учитывается; m - при одностороннем дренажерасстояние от стенки дренажа до противоположной бровки балластнойпризмы; при двухстороннем дренаже - расстояние от стенки дренажа дооси пути; i - средний уклон кривой депрессии, принимаемый длягрунтов; ho - глубина воды в дренаже, принимаемая равной0,3 м; b - глубина кювета, считая от верха балластной призмы. Рис.106. Схема к расчету глубины заложения несовершенного двустороннегоподкюветного дренажа при безнапорном водоносном горизонте 1- водоупорный слой; 2 - мощность водоносного горизонта; 3 - глубинакювета; 4 - балластный слой; 5 - депрессионная кривая; 6 - дренаж; Н- глубина заложения дренажа от дна кювета; hм - глубинасезонного промерзания; b - расстояние от бровки до дна кювета; ГГB -горизонт грунтовых вод; УУГВ - установившийся уровень грунтовых вод Значения уклонов дляразличных грунтов: гальки, гравия, крупногопеска ....................0,0025 - 0,005 песка среднезернистого.................................0,005 - 0,15 песка мелкого.................................................0,015 - 0,02 песка мелкого пылеватого............................0,015 - 0,05 суглинка..........................................................0,05 - 0,12 глины...............................................................0,12 -0,15 жирной глины.................................................0,15 - 0,2 ПРИЛОЖЕНИЕ 12Методикарасчета толщины балластного слоя под шпалой при заглубленнойбалластной призмеМетодика основана на подбореминимальной толщины балластного слоя исходя из учета следующихфакторов и показателей: дорожно-климатической зоны, в которойпроектируется земляное полотно, ширины одного ската и числа путей нанем (по проекту), коэффициента фильтрации грунтов балластного слоя,вида грунта (супесь, суглинок, глина) и типа увлажнения, а такжевеличины уклона дна корыта. Пример расчета Земляное полотнозапроектировано во II дорожно-климатической зоне односкатным, длятрех путей, с заглубленной балластной призмой, с коэффициентомфильтрации грунтов 10 м/сут, уклоном дна корыта 4 %ои типом увлажнения 2. Согласно п. 2.72, табл. 13,СНиП 2.05.07-85, требуемая толщина балласта под деревянной шпалой приобъеме перевозок св. 5 млн. т брутто в год принимается равной 30 см.При грунтах земляного полотна с коэффициентом фильтрации 10 м/сутпредусматривается утолщение балластной призмы на 5 - 10 см. Местный материал длябалластного слоя имеет коэффициент фильтрации 10 м/сут, а привозной -15 м/сут. ПРИЛОЖЕНИЕ 13Методикаопределения толщины противодеформационной подушки из дренирующегогрунтаМетодика приводится по"Методическим рекомендациям по проектированию земляного полотнажелезных дорог на пучинистых грунтах в суровых климатическихусловиях". Толщину подушки издренирующего грунта и вырезки пучинистых грунтов определяют расчетомисходя из условий обеспечения требуемой несущей способности основнойплощадки земляного полотна. Допустимая величина пучения грунтов прискорости движения поездов 55 - 70 км/ч - 35 мм, а при 71 - 120 км/ч -25 мм. Для расчета используют эпюрыраспределения по глубине критической нагрузки ркр исуммарных напряжений в грунтах основания пути , (51) гдеС - сцепление, МПа; j - угол внутреннего трения, град; r -плотность влажного грунта, г/см3; h - расстояние отподошвы балластного слоя до расчетного уровня. Критическую нагрузку следуетопределять для двух сечений пути при h1 = 0 и h2= 1 м, считая от подошвы балластного слоя. По результатам расчетовстроят линию А-Б распределения Ркр и действующихсуммарных напряжений по глубине (рис. 107). Рис.107. Номограмма для определения критической нагрузки Ркрна грунт и напряжений s в зависимости от глубины h 1- при четырехосных вагонах с осевой нагрузкой 22 т/ось; 2 - то же, снагрузкой 25 т/ось; 3 - при восьмиосных вагонах с осевой нагрузкой 22т/ось; 4 - то же, 25 т/ось Толщину дренирующей подушки впределах основной площадки земляного полотна находят на пересеченииА-Б и кривых распределения суммарных напряжений, поз. 1-4,для заданных условий эксплуатации. Значения С и jопределяют на сдвиговом приборе, а образцы грунтов должнысоответствовать состоянию расчетного слоя при оттаивании. Взависимости от влажности и прочности грунта на глубине расчетомопределяют глубину врезки и соответствующую толщину дренирующейподушки. На рис. 108 приведен примеррасчета глубины врезки по трем вариантам сочетания суммарныхвлажностей W, %, и прочностных характеристик оттаивающегогрунта основания по трем вариантам: Wf = 29%; С= 0,5 МПа; j = 14°; Wf = 25%; С = 1МПа; j = 18°; Wf = 21%; С =1,3 МПа; j = 19°. Принимая максимальнуюпрочность грунта Ркр = 2,5 кПа под балластным слоем приглубине h1 = 0 и Ркр = 10 кПа на глубине h2= 2 м (вариант 1), получаем прямую (поз. 1 на рис. 108)распределения Ркр по глубине. Принимая на контакте сбалластным слоем на глубине h1 = 0 минимальную прочностьгрунта, как для варианта 1, а на глубине h2 = 1 мхарактеристики, соответствующие вариантам 2 и 3, получим прямые 2и 3 распределения Ркр по глубине. Рис.108. Номограмма для расчета глубины врезки а- распределение напряжений по глубине при условии движения поездов изчетырехосных вагонов с осевой нагрузкой 22 т/ось; б - то же, извосьмиосных вагонов; 1, 2, 3 - значения критических нагрузок при трехвариантах расчетов По точкам пересечения прямых1, 2 и 3 на рис. 108 с кривыми а и браспределения суммарных напряжении по глубине определяют шестьразличных значений толщины дренирующей подушки, изменяющихся прирассматриваемых условиях от 0,45 до 1,75 м. Величины сцепления и уголвнутреннего трения грунта основания определяются по ГОСТ 12248-78,ориентировочно - по номограмме, приведенной в вышеуказанныхМетодических рекомендациях, а расчет глубины врезки - по номограммерис. 108. ПРИЛОЖЕНИЕ 14Пакетпрограмм для автоматизированного проектирования по расчету осадкиоснования насыпей на слабых грунтахПрограмма "OSADKA"предназначена для автоматизированного расчета величины осадкиоснования насыпей, сооружаемых на слабых грунтах (торф, ил,сапропели, заторфованные грунты с t < 0,1 МПа). Исходные данные для расчета:масса грунта насыпи, поездная нагрузка (нагрузка от автомобиля неучитывается); количество точек компрессионных испытаний; коэффициентпористости грунта основания насыпи и модель деформации (можетизменяться от 1 до 1000); количество сечений в расчете может быть от1 до 40; показатель точности интегрирования в пределах 1 > Т і0,95; коэффициент для определения глубины ожидаемой толщи принимается0,1, а показатель точности подсчета осадки основания насыпи - впределах 0,05 і R > 0. Программа "OSADKA"написана на языке "ФОРТРАН-IV", переведена на ЭВМ ЕС-1020 иотлажена в оперативной системе "ФОБОС" на ВК АРМ-Р/СМ-3.Разработана ЦНИИСом Минтрансстроя. Адрес: 129329, Москва, Игарскийпр., 2. ПРИЛОЖЕНИЕ 15Характеристикигеотекстилей, применяющиеся в дорожном строительствеХарактеристики геотекстилей,выпускаемые отечественной промышленностью для дорожногостроительства, приведены в табл. 49, а области их применения - втабл. 50. Таблица 49
Таблица 50
На эксплуатируемыхжелезнодорожных линиях геотекстили применяются с целью: ликвидации просадок пути свыпиранием разжиженного глинистого грунта; предупреждения расстройстврельсовой колеи по уровню и в профиле; усиления пути; ликвидации пучин; устранения смещения грунта наоткосах выемок; устранения оползней откосовнасыпей; устройства обратного фильтрав дренажах; защиты сооруженийжелезнодорожного пути от размывов; предупреждения осадок берм наболотах и суффозионных явлений. При строительстве дороггеотекстили применяют: для предупреждения деформацийосновной площадки земляного полотна; с целью усиления устойчивостинасыпи на слабом основании (торф, ил, сапропели); в качестве покрытия основнойплощадки насыпи из крупноглыбовых материалов; для обеспечения водоотвода сосновной площадки и откосов насыпей и выемок с целью предупрежденияпучин и деформаций земляного полотна. Дорнит изготавливается потехническим условиям "Полотно иглопробивное для дорожногостроительства" ТУ 21-29-81, тип I, который предназначен длядорог повышенной несущей способности. При устройстве комбинированногопокрытая совместно с геотекстилем используют водонепроницаемуюпленку, например поливинилхлоридную марки "В" по ГОСТ16272-79 с характеристиками: ширина - св. 0,7 м, толщина - св. 0,002м, разрушающее напряжение - более 10 МПа, водопроницаемость за 24 чменее 1,1 м2/см2 и морозостойкость при изгибеминус 25°С. ПРИЛОЖЕНИЕ 16Способукрепления неустойчивых скальных откосов торкретированиемНа горных склонах, сложенныхскальными трещиноватыми, мелкоблочными грунтами, подвергающимисявыветриванию и осыпанию, откосы дорожных выемок укрепляют методоманкеров с металлической сеткой и последующим торкретированием. После отработки скальногооткоса с применением контурного взрывания и определения систем трещинназначают бурение скважин (вкрест простирания основной системытрещин) диаметром 55 мм на глубину 5 - 10 м с последующей установкойметаллических анкеров конструкции "Эстонский сланец", накоторые навешивают металлическую сетку. Перед установкой сеткиповерхность скальных грунтов обрабатывают пескоструйным аппаратом ссжатым воздухом, а затем - водой. На поверхность сетки наносятспециальными установками слой бетона толщиной 3 - 5 см. В случае влажных откосовскальных грунтов под слоем металлической сетки укладываютгеотекстиль. ПРИЛОЖЕНИЕ 17Дорожно-климатическиезоны СССРРис.109. Дорожно-климатические зоны на территории СССР приложение 18Схематическаякарта дорожно-климатического районирования зоны вечной мерзлотыРис.110. Схематическая карта дорожно-климатического районирования зонывечной мерзлоты 1-1- северный район низкотемпературных вечномерзлых грунтов (НТВМГ)сплошного распространения; 1-2 - центральный район НТВМГ сплошногораспространения; 1-3 - южный район высокотемпературных вечномерзлыхгрунтов (ВТВМГ) сплошного и островного распространения; 4 - южнаяграница распространения вечномерзлых грунтов ПРИЛОЖЕНИЕ 19Номограммадля определения конечных осадок насыпей дорог на болотахНомограмма представлена нарис. 111. Значения показателей и ихопределение приводятся ниже: hн - высотанасыпи, определяемая по продольному профилю дороги, считая по оси надповерхностью болота вместе с балластной призмой или дорожной одеждой,м; l - относительная деформациявсех слоев торфяной залежи под основанием насыпи при ее расчетномдавлении, определяемая по указаниям ГОСТ 23908-79 и 20276-85; W - средняя величинавлагосодержания всех слоев торфяной залежи, определяемая по ГОСТ5180-84; Н - глубина болота без учетамощности слоя очеса, м; sк - конечнаяосадка насыпи, м. Прирасчетах принято: заложение откосов насыпи более 1:1,5; ширина насыпиповерху 5 - 10 м; основание насыпи сложено торфом, деформациякоторого принимается за счет сжатия при ограниченном боковомрасширении. Рис.111. Номограмма для определения конечных осадок насыпей на болотах ПРИЛОЖЕНИЕ 20Дренажис трубофильтрамиТрубофильтры изготавливают изкрупнопористой бетонной смеси специального состава. В качествезаполнителя используют фракционированный материал, схожий погранулометрическому составу с крайней наружной обсыпкой дренажныхтруб. В трубофильтре сочетаютсяфункции фильтра и водоотводного трубопровода. В дренаже трубофильтрыобъединены эластичными звеньями или полосками эластичного материала,закрывающими зазоры в стыках. Дренируемая вода свободно и равномернопроходит через всю наружную поверхность фильтрующих стеноктрубофильтров в дренажный трубопровод, а соединительные звенья илиполоски эластичного материала надежно защищают зазоры стыков отпроникания в трубопровод дренируемого грунта. Крупнопористый фильтрационныйбетон имеет коэффициент фильтрации около 500 м/сут. Отдельныепесчинки дренируемого грунта могут проникать в поровые канавы бетонана глубину 5 - 10 мм, частично закрывая их живое сечение. В связи сэтим при проектировании дренажей из трубофильтров принимается такназываемый расчетный коэффициент фильтрации, существенно меньший ихначального коэффициента фильтрации. Для практических целей можнопринять при контакте трубофильтров с мелкозернистым песком, равным всреднем 30 %, со среднезернистым 50 % и с крупнозернистым 80 %начального коэффициента фильтрации. Размеры трубофильтрации приведеныв табл. 51. Таблица 51
Марка трубофильтра "Т"указывает на его гладкий и соответственно "ТФ" - нафальцевый торец. Цифра в обоих случаях означает размер внутреннегодиаметра трубофильтров в мм. Масса крупнопористого фильтрационногобетона условно принята равной 120 МПа. Фильтрационный бетон должениметь коэффициент фильтрации 100 - 1200 м/сут. Трубофильтры диаметром до 200мм соединяют между собой эластичными звеньями, благодаря которымдренажный трубопровод становится гибким. |