III раздел. Расчет устойчивости высокой насыпи земляного полотна графоаналитическим методом
1. Производим расчет по замене временной нагрузки от гусеничных машин на эквивалентную нагрузку грунтового столба h0
P – давление на одну гусеницу (6 тс/м)
n0 – количество гусениц, которые расположены на земляном полотне по ширине В (8)
m0 – количество установленных гусеничных машин по ширине земляного полотна В (4)
l – ширина базы гусеничных машин, внешние размеры которых равны 3,3 м
k0 – количество зазоров между гусеничными машинами (3)
l0 – размер зазора между гусеницами машин равный 0,4 м
ρi – нужная плотность грунта с учетом оптимальной влажности i-ых слоев насыпи (ρ2 = 1,9 г/см3)
2. Из рисунка 3.1 определяем радиус R = 37,8 м.
sin γi = xi/R
Таблица 3.1 – Расчет sin γ, γ и cos γ
Номер секции |
|
sin γ |
γ |
cos γ |
1 |
|
0,8677 |
60,19 |
0,4971 |
2 |
|
0,7407 |
47,79 |
0,6718 |
3 |
|
0,6190 |
38,24 |
0,7854 |
4 |
|
0,4974 |
29,83 |
0,8675 |
5 |
|
0,3757 |
22,07 |
0,9267 |
6 |
|
0,2593 |
15,03 |
0,9658 |
7 |
|
0,1323 |
7,60 |
0,9912 |
8 |
|
0,0212 |
1,2148 |
0,9998 |
9 |
|
-0,1111 |
6,3787 |
0,9938 |
10 |
|
-0,2328 |
13,4621 |
0,9725 |
11 |
|
-0,3545 |
20,76 |
0,9351 |
12 |
|
-0,4762 |
28,44 |
0,8793 |
6. Графическим измерением определяем площади каждого отсека.
7. Определяем массу грунта каждого отсека с учетом разной площади слоев и необходимой плотности.
Qi = ωi * ρпотр
Определяем нормальные и касательные напряжения во всех точках на кривой спада:
Ni = Qi*cos γ Ti = Qi*sin γ
Таблица 3.2 – Расчет площадей и масс грунта в секциях
Номер отсека |
Необходимая плотность грунта с учетом влажности ρпотр, т/м3 |
Площади отсеков ω, м2 |
Масса грунта по слоям отсека Qi, тс/м |
Суммарная масса грунта отсека Q, тс/м |
Ni, тс/м |
Тi, тс/м |
1 |
1,72 2,08 1,72 1,77 |
7,82 6,6 12,6 1,68
|
13,45 13,73 21,67 3,0
|
51,85 |
25,77 |
44,99 |
2 |
1,72 2,08 1,72 1,77 1,77 1,77 |
7,82 6,9 20,24 12,88 11,68 1,28 |
13,45 14,35 34,81 22,8 20,67 2,27 |
108,35 |
72,79 |
80,25
|
3 |
1,72 2,08 1,72 1,77 1,77 |
7,82 6,9 20,7 27,6 17,02 |
13,45 14,35 35,6 48,85 30,13 |
142,38 |
111,83 |
88,13 |
4 |
1,72 2,08 1,72 1,72 1,77 1,77 1,77 1,99 |
1,36 3,15 3,2 19,32 27,6 24,84 2,46 2,4 |
2,34 6,55 5,5 33,23 48,85 43,97 4,35 4,78 |
149,57 |
129,75 |
74,4 |
5 |
1,72 1,77 1,99 1,99 1,95 |
12,88 55,2 10,12 3,3 0,8
|
22,15 97,7 20,14 6,57 1,56
|
148,12 |
137,26 |
55,65 |
6 |
1,72 1,77 1,77 1,99 1,95 |
3,06 2,4 52,44 13,8 6,44
|
5,26 4,28 92,82 27,46 12,58
|
142,23 |
137,37 |
36,88 |
7 |
1,77 1,77 1,99 1,95 |
20,7 27,6 13,8 10,58 |
36,64 48,85 27,46 20,63 |
133,58 |
132,4 |
17,67 |
8 |
1,77 1,99 1,95 |
38,64 13,8 12,42 |
68,39 27,46 24,22 |
120,07 |
120,05 |
2,55 |
9 |
1,77 1,99 1,95 |
29,9 13,8 14,17 |
52,92 27,46 27,63 |
108,01 |
107,34 |
-12 |
10 |
1,77 1,99 1,95 |
21,16 13,8 7,82 |
37,45 27,46 15,25 |
80,16 |
77,96 |
-18,66 |
11 |
1,77 1,99 1,99 1,95 |
12,42 11,04 2,28 1,8 |
21,98 21,97 4,54 3,51 |
52
|
48,63 |
-18,434 |
12 |
1,77 1,99 |
4,14 5,52 |
7,33 10,98 |
18,31 |
16,1 |
-8,72 |
9. Определяем коэффициент устойчивости по формуле:
Kyi
= 1,6
10. Опеделяем допустимый коэффициент устойчивости:
К1 – коэффициент, который учитывает надежность данных про характеристики грунтов, которые зависят от количества использованных образцов, принимается в пределах 1,0 – 1,1;
К2 – коэффициент, учитывающий категорию дороги;
К3 – коэффициент, учитывающий степень вреда для народного хозяйства в случае аварии сооружения;
К4 – коэффициент, учитывающий соответствие расчетной схемы природным инженерно-геологическим условиям;
К5 – коэффициент, учитывающий вид грунта и его работу в сооружении.
