Построение схемы для расчета устойчивости откоса пойменной насыпи

По высоте насыпи от 0 до 6м уклон откоса 1 : 1,5, от 6 до 12м уклон откоса 1 : 1,75, уклон откоса бермы 1 : 2. Высота насыпи по заданию 18,7 м. Относительная отметка основания насыпи 100 м; относительная отметка горизонта высоких вод (ГВВ) 107,5 м. Ширину бермы принимаю 6 м. После построения насыпи, на основной площадке земляного полотна показываем фрикционные столбики грунта, которые заменяют действие временной поездной нагрузки и вес верхнего строения пути. Далее строится прямая центров кривых сползания – отрезок АВ. Из середины отрезка АВ поднимаем перпендикуляр до пересечения с прямой, которая проводится под углом 36° из левой верхней точки столбика, заменяющего действие временной поездной нагрузки. Таким образом, получаем точку С. Из точки С, проводим радиус СВ. Соединяя радиусом точки А и В, получаем кривую обрушения.

В результате построения получили массив, ограниченный кривой обрушения и верхней границей насыпи (основная площадка земляного полотна, откосы насыпи, бермой и откосом бермы). Получившийся массив разбиваем на отсеки, границы которых выбираются следующим образом:

- в местах характерных точек;

- ширина отсека не должна превышать 6 м.

После разбития на отсеки из точки С опускаем вертикальную прямую до пересечения с кривой обрушения. Эта прямая разделит массив на две части. В левой части действуют удерживающие силы, а в правой сдвигающие силы.

На пересечении оси пути и горизонта высоких вод получаем точку, из которой строим кривую депрессии с уклоном 0,07. Кривая депрессии разделит насыпь на две части. В первой части (выше кривой депрессии) лежат грунты, находящиеся при естественной влажности; во второй части (ниже кривой депрессии) грунты, находящиеся в обводненном состоянии. Ниже отметки земли находятся грунты основания.

Площадь части сползающего клина, насыщенного водой:

Тогда гидродинамическая сила:

.

Рассчитаем коэффициент устойчивости:

.

В результате расчета получили коэффициент устойчивости 1,13.

Данный коэффициент устойчивости меньше нормативного значения равного 1,2 , поэтому откос насыпи не устойчив и необходимо проводить мероприятия по откосу насыпи.

Например можно использовать следующие мероприятия по укреплению откоса земляного полотна:

Искусственный дерновый покров;

Покрытие откоса крупнообломочными грунтами;

Бетонные и железобетонные укрепления;

Увеличение бермы земляного полотна.