Проект мероприятий по обеспечению эксплуатационной надежности насыпи на слабом основании

1.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНЕВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА» (РУТ (МИИТ))
ИНСТИТУТ ПУТИ, СТРОИТЕЛЬСТВА И СООРУЖЕНИЙ (ИПСС)
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
На тему :«Проект мероприятий по обеспечению эксплуатационной
надежности насыпи на слабом основании»
Выполнила ст.гр. СТП-542 Астафьева Мария Сергеевна
Руководитель дипломного
проектирования: к.т.н., доцент Зайцев Андрей Александрович
Москва 2024

2.

Различия и сходства двух районов России
Северо-западный район (Архангельская, Мурманская,
Ленинградская, Вологодская области).
Схема расположения объекта – СШХ, Западно-Сибирская железная
дорога

3.

Причина повышенного риска разрушения и деформации насыпей в данных регионах,
понятие слабого грунта.
• Слабое основание является одной из основных причин повышенного риска разрушения и деформации насыпей. В данных регионах
преобладает слабый грунт. Он характеризуется низкой прочностью и низкой несущей способностью. Это означает, что насыпь,
построенная на таком грунте, будет испытывать большие нагрузки и может быть подвержена деформации и разрушению.
• К слабым грунтам относятся грунты, имеющие прочность на сдвиг в условиях природного залегания при испытании прибором
вращательного среза менее 0,075 МПа, удельное сопротивление статическому зондированию конусом с углом при вершине α = 30°
менее 0,02 МПа или модуль осадки при нагрузке 0,25 МПа более 50 мм/м (модуль деформации ниже 5 МПа).
• Основными представителями таких грунтов являются торфы, заторфованные грунты, сапропели, различные илы,
иольдиевые глины, глинистые грунты, начиная с мягкопластичной консистенции и ниже, а также грунты типа болотного
мергеля, озерного мела и т.п. Таким образом, при отсутствии данных испытаний к слабым грунтам следует относить торф и
заторфованные грунты, илы, сапропели, глинистые грунты с показателем текучести более 0,5, иольдиевые глины, болотные
мергели
Торф
Сапропели
Болотный мергель

4.

Сравнение грунтов северо-запада и западной Сибири в России.
Таблица 1.1 – Физико-механические свойства супеси, глины, суглинка северо-запада России.
Таблица 1.2 – Физико-механические свойства иольдиевых глин.

5.

Таблица 1.3 – Физико-механические свойства грунтов западной Сибири.
Рисунок 1.1 – Зависимость удельного сцепления и угла внутреннего
трения суглинка от его состояния Северо-Запада России.
Рисунок 1.2 – Зависимость удельного сцепления и угла внутреннего
трения суглинка от его состояния Западной Сибири.

6.

Географическое положение объекта и климатические особенности
• Линия Салехард- Надым имеет протяженность 356 км .
• В будущем должна связать Северную и Свердловские железные дороги, оптимизирует грузовые потоки Уральского региона,
освободит мощности Транссибирской магистрали под новые объемы грузов.
Границы ЯНАО
Географическое
положение объекта
Климатический годовой график г. Надым

7.

История строительства СШХ наше время
• 5 этап
• сооружения железных дорог на многолетнемерзлых грунтах начался с
началом 21 века и продолжается сейчас .Работа по проектированию
линий (900 км), это в т.ч. продолжение строительства АЯМ с выходом
к Якутску и строительство линий на полуострове Ямал за Полярным
Кругом
Транспортная
инфраструктура
месторождений
Нефти и Газа и
Сузун Ванкор
Тогул Русское
• с 19 сентября 2019 года по 15 октября 2019 года была проведена
экспедиция Русским географическим обществом (РГО) совместно с
Российским университетом транспорта (МИИТ)
Игарка
Салехард
Полуй
Новый Уренгой
Надым
Уренгой
•В ходе экспедиции были получены следующие данные:
Долгий
ЮжноРусское
Месторо
жд.
Туруханск
Красноселькуп
более 20 человек
Москва
Маршрут рекогносцировочного Этапа Экспедиции
•- первичные данные о температурах грунта по глубине и
геодезические параметры исследуемых точек;
•- отобраны образцы грунта и материалов для лабораторных
испытаний.
•- проведённые иные работы, предусмотренные коллективным
техническим заданием.

8.

Характерные виды нарушения стабильности земляного полотна на слабых основаниях:
а – потеря устойчивости
откосов
б - потеря несущей способности
слабого основания
в – осадки насыпи (Sо) из-за деформаций грунтов
основания (Sосн)

9.

Участок проектирования
к рассмотрение был принят участок протяженностью 1,2 км
расположенный на слабом основании. Для более детального
рассмотрения были взяты 3 поперечных профиля
Характеристики поперечного профиля
Продольный профиль участка
№
участка
ПК
Высота
водимой
насыпи, м
Мощность
торфяного
слоя, м
1
ПК
5560+10
5,86
2,3
3,2
2
ПК 5561+20
5,62
2,5
3,5
6,00
3,0
3,5
+60
3
ПК5561
Глубина
сезонного
Промерзани
я, м

10.

Поперечные профили участков проектирования
1й участок:
будущей высоты насыпи 5,86 м и глубиной
торфяных залежей 2,3 м ПК5557+50 –
ПК5561+00, грунт будущего тела насыпи песок
мелкий пылеватый, ширина основной площадки
7,6, категория дороги II
2й участок:
будущей высоты насыпи 5,62 м с и
глубиной торфяных залежей 2,5 м, грунт
будущего тела насыпи песок мелкий
пылеватый, ширина площадки 7,6,
категория дороги II ПК5561+00 –
ПК5561+40
3й участок:
будущей высоты насыпи 6 м с и глубиной
торфяных залежей 3 м, грунт будущего тела
насыпи песок мелкий пылеватый, ширина
площадки 7,6, категория дороги II
ПК5561+40 – ПК5569+50

11.

Расчет исходных насыпей на устойчивость.
Устойчивость откосов оценивалась коэффициентом устойчивости K, при этом для обеспечения устойчивости откосов земляного полотна должно выполняться условие