2 Проектирование и расчёт устойчивости пойменной насыпи

2.1 Исходные данные и расчётные характеристики

Объемный вес грунтов насыпи естественной влажности:

где - нормативная плотность грунтов насыпи;

W_H - естественная влажность грунтов насыпи.

Коэффициент трения грунтов насыпи в естественном состоянии,

где - угол внутреннего трения грунта.

Объемный вес грунтов насыпи во взвешенном состоянии (под водой) определяется по формуле:

где - удельный вес грунтов насыпи и основания;

- коэффициент пористости грунтов насыпи при нормативной плотности - это отношение объема пор к объему твердых частиц.

Коэффициент трения грунтов насыпи во взвешенном состоянии принимается:

где f_H - коэффициент трения грунтов насыпи в естественном состоянии.

Удельное сцепление грунтов насыпи во взвешенном состоянии:

где С_н - удельное сцепление грунтов насыпи в естественном состоянии.

Объёмный вес грунтов во взвешенном состоянии:

где - удельный вес грунтов насыпи и основания;

- коэффициент пористости грунтов основания насыпи:

Коэффициент трения грунтов основания во взвешенном состоянии:

где - угол внутреннего трения грунта основания насыпи

Удельное сцепление грунтов насыпи основания во взвешенном состоянии:

где С_осн - удельное сцепление грунтов насыпи основания.

Все расчёты сведём в таблицу 2.1

Таблица 2.1 – Расчётные характеристики грунтов пойменной насыпи

Состояние грунтов пойменной насыпи	Расчётные характеристики грунтов пойменной насыпи
	Объёмный вес, ,	Коэффициент трения грунта,	Удельное сцепление грунта, С,
Насыпь при естественной влажности	2,01	0,54	1,7
Насыпь во взвешенном состоянии	1,03	0,41	0,85
Основание насыпи во взвешенном состоянии	0,98	0,39	0,8

2.2 Определение минимального коэффициента устойчивости

Для этого задаёмся возможными кривыми обрушения для каждой, из которой вычисляем коэффициент устойчивости откосов:

- сила трения, удерживающая отсек от смещения;

- сила сцепления, удерживающая отсек от смещения;

- гидродинамическое давление.

где - площадь части сползающего массива насыщенного водой;

- средний уклон кривой дисперсии.

Результаты расчетов сведены в таблицу 2.2 и приведены на схемах.

Выводы:

Расчётный коэффициент устойчивости пойменной насыпи равен 1,06 менее нормативного значения, установленного для железных дорог 1 и 2 категории, K_н =1,2. Следовательно, насыпь не устойчива. Поэтому необходимо провести следующие мероприятия:

- Увеличение бермы;

- Уменьшение высоты осевого столбика;

- Искусственный дерновый покров;

- Покрытие откоса крупнообломочными грунтами и т.д.