Выбор дренажных труб, смотровых колодцев

Выбор дренажных труб по материалам и размерам производится в соответствии с расходом Q_д, уклоном i_д, местными условиями. Подбирается диаметр круглой трубы d_т (внутренний). При этом следует вычислить:

площадь сечения трубы ;

гидравлический радиус ;

коэффициент ;

Определяют скорость воды в трубе ;

Определяют пропускную способность трубы

Определяют расход воды в конце дренажа:

,

где К_зс = 1,5 – коэффициент, учитывающий засорение дренажных труб.

Должно быть .

Исходные данные: Q_д = 18,19∙10^-4 м³/с; i_д = 0,006 (параллельно дну кювета).

Расчетный расход воды в конце дренажа м³/с.

В качестве дрены выбираем круглую керамическую трубу с внутренним диаметром d_т = 0,125 м.

Вычисляем:

площадь сечения трубы м³;

гидравлический радиус м;

коэффициент

Скорость воды в дренажной трубе будет равна:

м/с

Определим пропускную способность трубы:

м³/с.

Выбранные трубы обеспечивают пропуск полного расхода воды в дренаж.

В конце дренажа устраивается выпуск с утепляющим валом грунта на высоту:

м.

Проектирование противопучинных конструкций

Вариант противопучинной подушки

Для ликвидации пучин в выемке рассматриваются варианты противопучинной подушки и термопокрытия. При этом производится анализ местных условий (исходных данных) с определением размерных характеристик: h_р, h_п, l_п, l_пу; пучинного горба; глубины промерзания Z_пр – расчетной, принимаемой для неблагоприятного года с суровой зимой; величины балластного слоя Σб_ci.

Выбираются противопучинные конструкции: подушки, термопокрытия и материалы для подушек и термопокрытий. Производится расчет противопучинных конструкций с определением П_в, D_с, D, В_в, предусматривается устранение полного или неравномерного (избыточного) пучения.

Размеры противопучинных подушек для ликвидации пучин полной зоны промерзания (II типа) определяются по принципу полного выведения зоны промерзания) Соответственно виду подушки. При этом на длине пучины l_п устраняется полное пучение h_п.

Толщина подушки определяется из выражения:

;

Длина прямолинейных сопряжений вычисляется по формуле:

;

Длина подушки определяется по формуле:

Отводы воды в поперечном профиле проектируются в выемках – в дренажи (с поперечным уклоном 0,02…0,04).

Ширина подушки определяется по условиям предупреждения бокового промерзания глинистого грунта под концами шпал.

Исходные данные:

Участок двухпутный, м; V = 105 км/ч; l_n = lв = 710 м;

грунт – супесь, Z_пр = 1,7 м; пучина II типа, h_р = 28 мм;

материал подушки – шлак котельный.

Допустимый уклон отводов при V = 95 км/ч i_д = 0,001.

Коэффициент промерзаемости шлака котельного К_ш = 0,80.

Принимаем .

Вычисляем:

Толщину подушки м;

Длину сопряжения м;

Длину врезной подушки м;

Ширину подушки под два пути в выемке =10,55.

Отводы воды из подушки в поперечном профиле с уклоном 0,02…0,04 – в двухсторонний подкюветный дренаж.

Вариант термопокрытия

Термопокрытия устраиваются из пенопластов различных марок ПС-1, ПС-4, ПХВ-1 и др., выпускаемых в виде плит, размером от 1,0Í(1,0…4,0) м толщиной 0,05…0,08 м. Пенопластовое покрытие укладывается в уровне основной площадки между слоями сверху б_св и снизу б_сн;

б_св = б_сн = 0,05 – 0,10 м.

Толщина термопокрытия определяется подбором из условия равенства глубины промерзания, приведенной к грунту (эквивалентной) до и после устройства покрытия.

При одинаковом материале балласта δ_с и δ_н до и после устройства покрытия толщина пенопластового покрытия:

,

где К_пп – коэффициент промерзаемости пенопласта;

Σб_нi – толщина слоев балласта над пенопластом.

Количество слоев пенопласта определяется из выражения:

,

где τ – толщина плиты принятой марки пенопласта, м.

Длина сопряжения: , м.

Длина термопокрытия , м.

Ширина термопокрытия по условию предупреждения бокового промерзания под концами шпал:

от оси пути в полевую сторону , м;

в конце сопряжения , м,

где l_ш – длина шпалы, м;

а_зп – величина запаса, учитывающая наличие снега в междупутье, на обочине;

; а = 0,15…0,25 м.

Коэффициент промерзаемости снегового покрова К_сн толщиной 0,1…0,6 м в плотном состоянии равен 0,50…0,70; в состоянии средней плотности соответственно 0,35…0,50.

Исходные данные:

Участок двухпутный; м; V = 105 км/ч;

Грунт – суглинок, высокий уровень грунтовых вод; пучина II типа;

lв = 710 м; Z_пр = 1,7 м; h_р = 28 мм;

Снежный покров на междупутье 0,1 м, на обочине 0,3 м;

Пенопласт ПС – 1 – 70, м.

Принимаем покрытие из двух слоев пенопласта м.

Коэффициенты промерзаемости К_пп = 0,1.

Необходимый уклон i_д = 0,001; м; Z_д = 0,1 м.

Расчетная толщина термопокрытия:

м.

Длина сопряжения м.

Длина термопокрытия м.

Величина м.

Ширина термопокрытия от оси пути в полевую сторону:

м.

полная м.

в конце сопряжения (от оси каждого пути) м.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном курсовом проекте пойменной насыпи и оздоровления выемки были определены необходимая плотность грунта т/м³, высота наката волны составила м, спроектирован поперечный профиль насыпи, был определен коэффициент устойчивости, который составил , что удовлетворило условию, следовательно насыпь устойчива.

Также были произведены расчет укрепления насыпи: рассмотрены варианты каменной наброски, общая толщина которой составила м, и плитного покрытия, толщина железобетонной плиты составила м, а их количество на откосе равняется 8 шт.

Был запроектирован поперечный профиль выемки второго пути, запроектирован дренаж, коэффициент водоотдачи, определяющий техническую эффективность дренажа составил , следовательно дренаж эффективен. Запроектированы противопучинные конструкции: вариант противопучинной подушки, ее толщина составила П_в = 0,8 м, и пенопластового покрытия, его толщина составила П_пп = 0,12 м.

На основе полученных расчетов можно сделать вывод, что спроектированный комплекс мероприятий обеспечивает стабильность насыпи, оздоровление выемки и безопасность движения поездов.

Список использованных источников

1. Т.Г. Яковлева, Н.И. Карпущенко, Н.Н. Путря и др. Железнодорожный путь. М.: Транспорт, 1999.

2. В.И. Грицык. Расчеты земляного полотна железных дорог. М.: УМК МПС, 1998.

3. В.И. Грицык. Возможные деформации земляного полотна (Альбом). М.: Маршрут, 2003.

4. В.И. Грицык. Противодеформационные конструкции земляного полотна (Альбом). М.: Маршрут, 2004.

5. В.И. Грицык. Учебное пособие: «Проектирование пойменной насыпи и оздоровления выемки». Ростов н/Д: Рост. гос. ун-т путей сообщения, 2003.