Возведения железнодорожного земляного полотна (стр. 1 )

РОСЖЕЛДОР

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ростовский государственный университет путей сообщения»

(РГУПС)

,

ВОЗВЕДЕНИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Учебно-методическое пособие к курсовому проектированию

Часть 1

Определение объемов работ, распределение земляных масс

Ростов-на-Дону

2008

УДК 625.122(07) + 06

Кульбикаян, Р. И.

Возведение железнодорожного земляного полотна. Ч. I. Определение объемов работ, распределение земляных масс : учебно-методическое пособие / , ; Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2008. – 24 с.

Настоящее учебно-методическое пособие предназначено для студентов РГУПС специальности «Строительство железных дорог, путь и путевое хозяйство», выполняющих в 6-м семестре курсовую работу по дисциплине «Технология и механизация железнодорожного строительства», и служит дополнением к основному учебнику по изучаемой дисциплине.

Рецензент д-р техн. наук, проф. (РГУПС)

Учебное издание

Рубен Иванович Кульбикаян

Ирина Александровна Курилина

Возведение железнодорожного земляного полотна

Учебно-методическое пособие

Часть 1

Определение объемов работ, распределение земляных масс

Редактор

Техническое редактирование и корректура

Подписано в печать 25.09.2008. Формат 60×84/16.

Бумага газетная. Ризография. Усл. печ. л. 1,4.

Уч.-изд. л. 1,33. Тираж 60 экз. Изд. № 000. Заказ № .

Ростовский государственный университет путей сообщения.

Ризография РГУПС.

Адрес университета: 344038, г. Ростов н/Д, пл. им. Ростовского Стрелкового Полка Народного Ополчения, 2.

© Ростовский государственный университет путей сообщения, 2008

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

1 Общие сведения

2 Строительные характеристики грунтов и их классификация

3 Обработка заданного продольного профиля

3.1 Определение местоположения нулевых точек

3.2 Определение места изменения крутизны откосов

3.3 Определение точек расположения задних граней устоев моста и рабочих отметок насыпи в этих точках

3.4 Определение уширения земляного полотна

4 Выбор типового поперечного профиля

5 Определение объемов земляных работ

5.1 Подсчет объемов с учетом косогорности

5.2 Определение дополнительного объема в кривых

5.3 Построение графика попикетных объемов

6 Распределение земляных масс и определение средней дальности возки грунта на участках

6.1 Построения кривой объемов

6.2 Определение границ участка с продольным и поперечным перемещением грунта

Библиографический список

Приложения

ВВЕДЕНИЕ

Наиболее трудным процессом при строительстве новой железнодорожной линии является возведение земляного полотна, которое сооружается в самых разнообразных, часто очень неблагоприятных гидрометеорологических условиях в ограниченные сроки.

Курсовая работа по дисциплине «Технология и механизация железнодорожного строительства» ставит целью разработку студентом проекта сооружения земляного полотна участка строящейся железной дороги длиной 3 км. Используя знания материала лекций, практических и лабораторных занятий, в 1-й части курсового проекта студент должен выбрать типовой поперечный профиль земляного полотна строящегося участка железной дороги, подсчитать объемы земляных работ и решить задачу рационального распределения земляных масс.

1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Земляное полотно железной дороги относится к постоянным земляным сооружениям, является одним из важнейших элементов пути и служит основанием для его верхнего строения. К качеству земляного полотна предъявляются повышенные требования при подготовке оснований и производстве земляных работ. Земляное полотно должно быть прочным и устойчивым, воспринимать проектные постоянные и временные нагрузки, противостоять действию выветривания и воды, не подвергаться пучению и осадкам.

В комплекс земляных сооружений железнодорожного полотка входят:

- собственно земляное полотно главного пути станций и разъездов – насыпи, выемки, полунасыпи, полувыемки;

- водоотводные сооружения – кюветы, банкетная и нагорная канавы, резервы, водоотводные канавы;

- специальные насыпи – банкеты и кавальеры.

Кюветы, банкетную и нагорную канавы устраивают на участках выемки.

Кюветы – для отвода воды с откосов выемки и полотна. Банкетную и нагорную канавы – для отвода поверхностных вод, поступающих к выемке с нагорной стороны.

Резервы и водоотводные канавы создают на участках насыпи.

Резервы закладываются при недостаче грунта выемки для отсыпки насыпи. Размеры резервов определяются исходя из потребности в грунте. В зависимости от уклонов местности резервы могут закладываться с одной или с обеих сторон насыпи. Если нет необходимости в грунте резервов, с нагорной стороны насыпи устраивают продольную водоотводную канаву.

Водоотводные канавы размещают на расстоянии 5–10 м от подошвы насыпи. Ширина естественной бермы между подошвой откоса насыпи и бровкой резерва или водоотводной канавой принимается не менее 3 м, а для линий первой и второй категорий – не менее 7,1 м со стороны будущего второго пути.

При расположении выемок в мелких и пылеватых песках, в переувлажненных и пылеватых суглинках, в жирных и пылеватых глинах, в легковыветривающихся скальных породах устраиваются закюветные полки шириной 1 м при глубине выемки от 2 до 6 м и шириной 2 м при глубине выемки более 6 м.

Грунтовые воды от земляного полотна отводятся с помощью дренажнах устройств (при залегании на глубине от 2 до 10 м) и открытыми лотками и канавами (при глубине залегания до 2 м).

Банкеты и кавальеры устраивают на участках выемки для ее защиты от атмосферных и талых вод с нагорной стороны. Кавальеры служат также для отсыпки излишков грунта при разработке выемки. Размеры кавальера определяются величиной излишних объемов грунта. Верх банкета и кавальера должен иметь уклон в сторону пути равный 2–4 0/00.

Все водоотводные сооружения и специальные насыпи возводятся согласно [2].

2 СТРОИТЕЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ГРУНТОВ ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Грунтами называют горные породы, залегающие в верхних слоях земной коры. Грунты используют в качестве основания и материала для земляных сооружений.

К основным свойствам грунтов, влияющих на технологию производства, трудоемкость и стоимость земляных работ, относятся: объемная масса, разрыхляемость, сцепление, угол естественного откоса, влажность, водопроницаемость, водоудерживающая способность и размываемость.

Объемная масса грунта выражается в кг/м3 или т/м3 естественном состоянии (плотном виде).

Разрыхляемость – свойство грунта увеличиваться в объеме после его разработки. Различают первоначальное разрыхление, которое характеризуется коэффициентом первоначального разрыхления, и остаточное – т. е. остающееся в грунте после уплотнения насыпи.

Коэффициент первоначального разрыхления равен отношению объема разрыхленного грунта к его объему в первоначальном виде.

В практических расчетах обычно пользуются коэффициентом первоначального разрыхления. Для глинистых грунтов он составляет 1,24–1,32, для песков – 1,08–1,28; суглинков и супесков – 1,08–1,32. Более плотные грунты, в том числе скальные, дают большие увеличения объема (до 50 %).

Сцепление между частицами грунта характеризуется начальным сопротивлением грунта сдвигу. С увеличением влажности сила сцепления уменьшается, а при промерзании значительно увеличивается.

Устойчивость откоса обеспечивается показателем его крутизны, который определяется расчетом.

Угол естественного откоса – угол между горизонтальной плоскостью и боковой поверхностью земляного сооружения. Обычно крутизну откосов принято выражать не величиной угла естественного откоса, а отношением высоты откоса к его заложению. Показатель крутизны откоса говорит, во сколько раз его заложение больше высоты.

Классификация грунтов по трудности разработки их различными машинами приведена в [6].

В строительстве принято различать следующие виды грунтов, применяемых для возведения насыпей железнодорожного земляного полотна: скальные, крупнообломочные, песчаные и глинистые.

Скальные грунты – это сцементированные водоустойчивые породы, залегающие в виде сплошного слоя. По степени выветриваемости скальные породы разделяют на три группы: слабовыветривающиеся, легковыветривающиеся неразмягчаемые и легковыветривающиеся размягчаемые.

Крупнообломочные грунты – щебенистый, галечниковый, дресвяной, гравийный.

Песчаные грунты – это пески; в зависимости от преобладания частиц той или иной крупности они могут быть: гравелистыми, крупными, средней крупности, мелкими и пылеватыми.

Глинистые грунты подразделяются на супеси, суглинки и глины в зависимости от числа пластичности.

По степени водопроницаемости грунты разделяются на дренирующие и недренирующие. К дренирующим грунтам относят скальные крупнообломочные грунты, пески гравелистые, крупные и средней крупности.

Рис. 1 Схемы расположения разнородных грунтов в теле насыпи:

1 – песчаный грунт; 2 – глинистый грунт

К недренирующим грунтам относят глинистые грунты, а также пески мелкие и пылеватые, лессы, лессовидные грунты.

Для возведения насыпей используются все грунты, за исключением торфа, ила, илистого суглинка, мелкого песка с примесью ила, а также грунтов, засоленных легкорастворимыми салями (более 8 %). Как правило, насыпи возводятся из однородных грунтов. При использовании разнородных грунтов каждый слой отсыпается из однородного грунта. Разрешается чередование разнородных слоев грунта, показанное на рис. 1.

3 ОБРАБОТКА ЗАДАННОГО ПРОДОЛЬНОГО ПРОФИЛЯ

Продольный профиль и план являются основным документом проекта железной дороги.

Продольный профиль представляет собой разрез по продольной оси запланированного железнодорожного пути. На продольном профиле даются условные обозначения плана и ситуации; отметки черные (отметки земли) и красные (проектные), отметки бровки земляного полотна и рабочие отметки (высоты насыпей и глубины выемок); размещение раздельных пунктов, искусственных сооружений зданий и переездов.