1 Проект пойменной насыпи

Насыпи, располагаемые в поймах рек, на мостовых переходах через водотоки называются пойменными. При их проектировании необходимо учитывать ряд специфических требований, которые отсутствуют в случае проектирования суходольных насыпей. Земляное полотно (насыпь) на участках подтопления (берега морей, озер, водохранилищ, пересечения водотоков, прижимные участки трассы и пр.) проектируется с учетом постоянного или периодического воздействия водных масс водотоков или водоемов, которое выражается в виде обводнения грунтов тела насыпи, размывающего воздействия, вызываемого течением постоянного потока или волнением, разрушения и загромождения откосов земляного полотна льдом.

1.1 Расчет требуемой плотности грунта.

Требуемая минимальная плотность сложения сухого грунта _d,, т/м³, должна быть такой, чтобы грунт насыпи при воздействии временных поездных нагрузок работал практически в упругой стадии.

Требуемую в земляном полотне для песчаных и глинистых грунтов плотность сложения сухого грунта _d определяют по формуле:

, (1.1)

где k – минимальный коэффициент уплотнения, для верхней и для нижней частей, см. табл.5.4 стр.297 [1];

- максимальная плотность сухого грунта, т/м³.

Таким образом:

т/м³;

т/м³.

Плотность грунта насыпи с учётом влажности определяется по формуле:

, (1.2)

где: - оптимальная влажность.

т/м³;

т/м³.

Удельный вес грунта насыпи определяется по формуле:

; (1.3)

кН/м³;

кН/м³.

Защитный слой – слой дренирующего грунта, который должен иметь соответствующий коэффициент уплотнения и толщину такую, чтобы под ним не возникали пластические деформации. Защитный слой устраивается в верхней части земляного полотна для предотвращения пучения.

Согласно СТН Ц-01-95 толщина защитного верхнего слоя h_защ для насыпи, отсыпанной супесью составляет 0,5-0,7 м. К расчету принята величина h_защ=0,5\6 м. Защитный слой отсыпается из песчано-гравийной смеси с параметрами сопротивления сдвигу: с = 1 кПа; φ=33º.

1. Построение компрессионной кривой грунта насыпи.

Рисунок 1.2 Компрессионная кривая грунта насыпи

1.2. Определение границы укрепления откосов (отметки бермы)

При сооружении насыпей на поймах для защиты ее от повреждения паводковыми водами и ледоходом устраивают берменные присыпки (или просто бермы). Возвышение (отметка) бровки бермы Н_бр над расчетным уровнем воды, а также выбор типа укреплений откосов насыпей определяется параметрами водного волнового воздействия.

1.2.1. Определение параметров волнового воздействия в пойме реки

Расчетной высотой h_d волны называется вертикальное расстояние между ее вершиной и подошвой с заданной вероятностью превышения этой высоты i%.

Длиной волны _d называется горизонтальное расстояние между смежными вершинами или подошвами волн.

Крутизной волны называют отношение h_d/_d, пологостью волны - отношение _d/ h_d.

Периодом Т волны называется время перемещения гребня волны в горизонтальном направлении (без учета скорости течения) на длину _d.

Разгоном L ветровых волн называется протяжение по направлению ветра водной поверхности, охваченной ветром и вызывающим образование и развитие волн.

Глубина до дна водоема d_f у подошвы насыпи, которая принимается совпадающей с расчетным статистическим уровнем Н_ст, т.е. d_f= Н_ст.

Максимальная расчетная скорость ветра V_w (м/с) определяется на высоте 10 м над уровнем водоема.

Расчеты элементов волн h_d, _d, Т производятся с учетом деления водоема (прибрежного волнового поля) на следующие по глубине зоны: глубоководную, мелководную, прибойную и приурезовую.

В глубоководной зоне дно не влияет на основные характеристики волн (d_f>0.5_d). В мелководной зоне дно оказывает влияние на развитие волн и основные их характеристики (d_f<0.5_d). В этой зоне волна трансформируется, становится круче - увеличивается ее крутизна h_d/_d из-за сопротивления дна. В прибойной зоне начинается и завершается разрушение волн (d_f2h_d). Волна достигает наибольшей крутизны, опрокидывается и образуется бурун. В пределах прурезовой зоны поток от разрушенных волн периодически накатывается на берег (d_f1.3h_d).