Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Рекомендации по оформлению курсового проекта




Выполненный курсовой проект представляет собой пояснительную записку с необходимыми чертежами и схемами, которые должны быть сброшюрованы вместе с текстом.

Пояснительная записка должна быть оформлена в соответствии с межгосударственным стандартом ГОСТ 2.105-95 «Общие требования к текстовым документам».

Пояснительная записка выполняется рукописным способом на листах формата А4, текст пишется аккуратно чернилами или пастой.

Пояснительная записка должна иметь «Содержание», «Исходные данные» и «Введение», в котором излагаются задачи, стоящие перед путевым хозяйством и призванные обеспечивать безопасность движения поездов, роль земляного полотна в их решении, а также отмечается, какие вопросы решены в курсовом проекте. Заканчивается пояснительная записка перечнем использованной литературы. Все страницы в ней должны быть пронумерованы.

Используемые при расчетах формулы должны сопровождаться пояснениями входящих в них величин. Пояснения повторяющихся величин даются один раз при первом их использовании. У численных значений величин указывается единица измерения.

По выполненным расчетам делаются соответствующие выводы и предложения по проектированию мероприятий для защиты земляного полотна от внешних воздействий, его стабилизации и усиления.

Графический материал курсового проекта оформляется в соответствии с ГОСТ 2.109-73 ЕСКД «Основные требования к чертежам». Расчетные схемы и чертежи выполняются на миллиметровой бумаге соответствующего формата, но не меньше формата А4 (297 ´ 210 мм).

Проектные решения и схемы графоаналитического расчета вычерчиваются в масштабе, а расчетные схемы и графики поясняющего характера – без соблюдения масштаба. На чертежах и схемах указываются основные конструктивные размеры, определенные расчетом или принятые согласно нормативным документам или справочной литературе. Правила оформления курсового проекта изложены в пособии [10].

При выполнении курсового проекта студенты могут пользоваться не только рекомендованной литературой, но и применять передовой опыт своего предприятия (дистанция пути, ПМС). При этом должен быть сделан анализ положительных и отрицательных сторон рассматриваемых в проекте вариантов решений и обоснован выбор принятого варианта.

Размерности физико-технических величин, используемых в расчетах, должны быть выражены в Международной системе единиц СИ. Основные и производные единицы системы СИ, применяемые в проекте, выражаются: длина – в метрах (м), масса – в килограммах (кг), сила – в ньютонах (Н) или в килоньютонах (кН), давление (напряжение) – в паскалях (Па) или в килопаскалях (кПа).

 

 

1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕРОПРИЯТИЙ
ПО УКРЕПЛЕНИЮ НАСЫПИ НА ПОЙМЕ РЕКИ

Железнодорожные насыпи – это грунтовые инженерные сооружения, которые часто эксплуатируются в сложных природных условиях. Примером таких условий может быть периодическое подтопление насыпей паводковыми водами на поймах рек. Насыщение грунта насыпи водой снижает устойчивость откосов, т. е. грунт откосных частей насыпи может сдвигаться по какой-то поверхности вниз. Потеря устойчивости откоса насыпи – деформация достаточно распространенная, представляющая угрозу безопасности движения поездов, иногда захватывающая основную площадку с верхним строением пути.

Умение оценивать устойчивость земляного полотна на основе правильного учета всех внешних воздействий позволяет проектировщику найти такое поперечное очертание его, а иногда и применить дополнительные укрепительные сооружения, которые обеспечат требуемую устойчивость и долговечную, надежную эксплуатацию.

Поскольку пойменная насыпь подвергается воздействию паводковых вод, то при ее проектировании необходимо знать параметры ветровых волн, которые позволят обоснованно назначить и рассчитать защиту откосов насыпи от волноприбоя и определить ее верхнюю границу, а в случае применения бермы для укрепления откоса насыпи – и высоту верхней площадки бермы.

 

1.1. Определение параметров волнового режима
на пойме реки и проектирование защиты откосов от волн

 

Основными параметрами волнового режима являются: высота волны h, м, длина волны λ, м, период волны Т, с. К дополнительным параметрам относятся крутизна h/λ и пологость λ/h волны, а к характеристикам водной акватории относятся длина разгона ветровых волн L, м, средняя глубина воды в пределах разгона волн dL, м, и расчетная скорость ветра Vw, м/с. С объяснением всех параметров можно ознакомиться в [1, п. 2.2.5]. Значения характеристик L, dL и Vw заданы.

Расчетной высотой волны hi является такая высота, заданная вероятность превышения которой составляет i %. Для дорог I–III категорий рекомендуется i = 1 % при укреплении откосов плитами и i = 2 % при укреплении каменной наброской.

Схема волнового режима в приоткосной части насыпи и характеристики водоема приведены на рис. 1.1.

 

 

Рис. 1.1. Схема волнового режима в приоткосной зоне водоема: зона 1 – глубоководная; зона 2 – мелководная; зона 3 – прибойных волн; зона 4 – приурезовая

 

В общем случае у водоема может быть четыре зоны по глубине: глубоководная, мелководная с границей между ними при глубине , прибойных волн, начинающаяся с глубины и приурезовая.

 

1.1.1. Определение параметров волн

Расчет параметров волнового режима и определение верхней границы наката воды на откос выполняются в соответствии с [2]. Так как высота наката воды на откос зависит от шероховатости поверхности его укрепления, то в курсовом проекте рекомендуется принимать для нечетных вариантов исходных данных плитное железобетонное укрепление откосов, а для четных – каменную наброску.

Расчет средних величин высоты и периода волны начинают с глубоководной зоны. Для этого определяется безразмерная величина , и в зависимости от нее по графику (рис. 1.2) на осях ординат находятся численные значения безразмерных величин и , а по ним определяются и :

 

, .

Здесь L и Vw заданы, q – ускорение свободного падения (9,81 м/с2).

Расчетная высота волны i-процентной обеспеченности и средняя длина волны определяются по формулам:

 

; , (1.1)

где – коэффициент приведения высоты волны в глубоководной зоне к
i-процентной обеспеченности; p = 3,14.

Рис. 1.2. График для определения и в зависимости от

 

При укреплении откосов насыпи каменной наброской ,
а при укреплении железобетонными плитами

Если у подошвы откоса насыпи глубина воды (глубоководная зона), то найденные по формулам (1.1) значения и используются в дальнейшем для расчета укрепления откоса. Здесь (см. расчет ниже). В случае, если , т. е. в приоткосной части поймы – мелководная зона, тогда высоту волны i-процентной обеспеченности следует определять по формуле

, (1.2)

 

где – коэффициент трансформации, зависит от относительной глубины у подошвы откоса и определяется по графику (рис. 1.3); – коэффициент рефракции, для малых акваторий, характерных для долин рек, можно принять его равным единице; – обобщенный коэффициент потерь, зависит от и поперечного уклона дна в зоне откоса . При уклонах круче 1/30 следует принимать .

 

 

Рис. 1.3. График зависимости коэффициента
от относительной глубины воды

 

Глубина воды в приоткосной части , измеренная от статического уровня (ГВВ), определяется для насыпей высотой более 12 м согласно схеме (рис. 1.4).

 

 

Рис. 1.4. Схема для определения глубины воды Нст

при ее статическом уровне ГВВ

 

, здесь и – отметки соответственно горизонта высоких вод и подошвы откоса

 

, (1.3)

 

где – отметка основания насыпи по ее оси (задана).

 

Для определения х выразим отрезок (а) двумя способами:

 

(1.4)

 

Приравняв правые части выражений (1.4), найдем х:

 

, (1.5)

 

где b – ширина основной площадки с учетом заданного числа путей и категории железнодорожной линии (п. 1.2.1).

 

1.1.2. Определение верхней границы защиты откоса
от воздействия волн

Согласно рис. 1.1 верхняя граница защиты (укрепления) откоса насыпи от волнового воздействия, а также высота незатопляемой бермы, если она необходима для обеспечения устойчивости откоса насыпи, могут быть определены по формуле

 

, (1.6)

 

где – высота подпора воды вследствие стеснения русла реки мостовым переходом, м; – высота ветрового нагона воды, м; – высота наката на откос волн обеспеченностью , м; азап – запас, принимаемый равным 0,25 м для верха незатопляемых берм и укреплений откосов.

Высота ветрового нагона воды определяется по формуле

 

, (1.7)

 

где – средняя глубина воды на протяжении разгона волн L, м; – угол между направлением ветра и перпендикуляром к продольной оси насыпи, град (угол приведен в исходных данных); – коэффициент, зависящий от скорости ветра Vw: при м/с ; при м/с ; при м/с .

Величина для речных акваторий составляет не более 0,15 м. Поэтому в формуле (1.7) в знаменателе допускается принять равной нулю.

Накат на откос волн обеспеченностью 1 % по накату для фронтально подходящих волн высотой при глубине перед откосом определяется по формуле

, (1.8)

 

где и – коэффициенты, зависящие от шероховатости поверхности откоса (типа укрепления); при бетонных (железобетонных) плитах ; ; при каменной наброске эти коэффициенты зависят от относительной шероховатости поверхности откоса ( – расчетный (средний) размер камня, см. ниже): при ; при ; – коэффициент, зависящий от расчетной скорости ветра и показателя крутизны откоса : при ; – коэффициент, принимаемый по графикам (рис. 1.5) в зависимости от угла наклона откоса к горизонту и пологости волны . Откосы в зоне подтопления должны иметь крутизну 1:2 (m = 2).

 

 

Рис. 1.5. Графики для определения коэффициента krun в зависимости

от пологости волны и показателя крутизны откоса m

 

В формуле (1.8) принимается равной , если глубина , и равной , определенной по формуле (1.2), если .

Высоту наката на откос волн обеспеченностью i необходимо определять умножением полученного по формуле (1.8) значения на коэффициент , принимаемый равным единице при обеспеченности по накату 1 % (плитные покрытия откоса) и при обеспеченности по накату
2 % (каменная наброска).

При подходе фронта волны к откосу под углом со стороны открытой акватории величину следует умножить на коэффициент . Согласно СНиП [2] рекомендуются следующие значения : при ; при ; при ; при ;
при ; при ; при .

Расчетный (средний) размер камня верхнего слоя наброски при определяется из двух условий: первое – устойчивое положение камня на откосе данной крутизны при воздействии волн, второе – то же при воздействии вдоль откосного течения воды со скоростью V, м/с.

По первому условию определяется по формуле

 

(1.9)

 

где – расчетная масса камня, т; – плотность материала камня, т/м3; т/м3.

В зоне действия ветровых волн (до глубины ) определяется по формуле

(1.10)

 

где – коэффициент, принимаемый для камня равным 0,025; и – высота и длина расчетной волны, м; – показатель крутизны откоса, ; – плотность воды 1,0 т/м3.

По второму условию определяется по формуле

 

, (1.11)

 

где А – коэффициент, учитывающий устойчивость камня на откосе, ; и – удельные веса соответственно материала камня и воды, кН/м3, кН/м3; – угол наклона поверхности откоса к горизонту при крутизне 1:2 (); V – скорость течения воды вдоль откоса, м/с (см. исходные данные).

Из двух значений размера камня принимается большее.

 

1.1.3. Проектирование укрепления откосов насыпи

Для принятого типа укрепления откоса определяются все необходимые размеры и конструктивные элементы. При этом необходимо руководствоваться рекомендациями, изложенными в [1–5].

Каменная наброска. Целесообразно применять ее при скоростях течения воды от 1,5 до 4,0 м/с и высотах волны до 1,5 м. Определив расчетный размер камня по формулам (1.9) и (1.11), необходимо найти толщину каменной наброски. Каменные наброски могут быть однослойными и двухслойными. В двухслойной наброске размер камня второго слоя определяется из выражения

, (1.12)

 

где – линейный размер камня первого (верхнего) слоя наброски, приведенный к шару, определяется по формулам (1.9)–(1.11).

Минимальная толщина каждого слоя наброски, измеряемая по нормали к откосу, может быть определена как

 

, (1.13)

 

где а = 2 при двухслойной наброске, а = 2,5 при однослойной наброске из сортированных камней и а = 3 при однослойной наброске из несортированного горного материала.

В основании каменной наброски устраивается специальная подготовка, играющая роль обратного фильтра (см. ниже).

Плитные покрытия. Для защиты откосов от волноприбоя и вдоль откосных течений применяют бетонные и железобетонные плиты. Плитное укрепление откоса может выполняться сборным и монолитным железобетоном или асфальтобетоном.

Размеры плит в плане для сборных покрытий обычно назначают в зависимости от мощности применяемых подъемно-транспортных средств и условий транспортировки. Они могут быть следующих размеров: 1´1; 2´2; 2´3; 2,5´3; 3´3 м. Монолитные плиты имеют размеры в плане от 5´5 до 10´10 м.

Применение различных конструкций плитного укрепления зависит от скорости течения воды вдоль откоса и высоты волны (табл. 1.1).

По конструктивным соображениям плиты толщиной меньше 0,1 м не изготовляются. Необходимая толщина плиты с учетом известных расчетной высоты и длины волны, а также принятых размеров плиты в плане определяется расчетом.

По условию устойчивости плит на откосе под воздействием волн толщина их определяется по формуле

 

, (1.14)

 

где – коэффициент запаса ( 1,2 и 1,15 соответственно для дорог I, II, и III категорий); – коэффициент, учитывающий тип плиты ( при монолитных плитах и – при сборных); В – размер плиты, перпендикулярный урезу воды, м; и – удельные веса соответственно материала плиты и воды, кН/м3 ( кН/м3).

Таблица 1.1






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных