ПРИЛОЖЕНИЕ Б
ОБОСНОВАНИЕ НАГРУЗОК
Б.1 Постоянные нагрузки
Б.1.1 Нагрузка от веса грунтов
Постоянные нагрузки от веса грунтов р принимаются по проектным
"гамма"
размерам и удельному весу грунтов с учетом их влажности в условиях возведения и
эксплуатации сооружений.
Нормативное вертикальное давление грунта р , кПа (тс/кв.м) от веса
"гамма"
насыпи (засыпки) следует определять по формуле:
p = "гамма" h , (Б.1)
"гамма" n
где "гамма" - нормативный удельный вес грунта, кН/куб.м (тс/куб.м);
n
h, hx - высота насыпи (засыпки), м.
При этом коэффициенты надежности по нагрузке "гамма" принимаются для
f
грунтов в природном залегании - 1.1, для насыпных грунтов - 1.15 по таблице 1
СНиП 2.05.03-84* [8].
Б.1.2 Нагрузка от верхнего строения пути
Величина постоянной нагрузки на основную площадку земляного полотна
от верхнего строения пути зависит от конструкции верхнего строения пути.
При выполнении расчетов используется показатель интенсивности нагрузки от
верхнего строения пути p , кПа, который принимается равным напряжению на
вс
основной площадке земляного полотна от действия постоянной нагрузки от
верхнего строения пути.
Для конструкции пути с рельсами типа Р65 на железобетонных шпалах,
уложенных на щебеночном балласте следует принимать p = 17 кПа согласно СП
вс
32-104-98 [2].
Б.2 Временная нагрузка
Б.2.1. Временная нагрузка от подвижного состава железных дорог
При проектировании и расчетах земляного полотна нагрузки от подвижного
состава и верхнего строения пути следует принимать с учетом перспективных
условий.
Расчеты земляного полотна железных дорог следует проводить на временную
нагрузку от подвижного состава (для 4 - осных грузовых вагонов при скоростях
движения 120 км/ч) равную напряжению на основной площадке p = 90 кПа [2].
p
При оценке состояния эксплуатируемого земляного полотна железных дорог
численные значения расчетных нагрузок р (кПа) для случаев обращения типового
n
подвижного состава - грузовых вагонов могут приниматься по графикам [11] в
зависимости от расчетной скорости движения v (км/ч), типа вагонов, осевых
нагрузок P (кН/ось) и типа верхнего строения пути. Пример определения
расчетной нагрузки (напряжения) p , кПа от подвижного состава (грузовых
n
четырехосных вагонов) на основную площадку земляного полотна для верхнего
строения пути с рельсами Р65 приведен на рисунке Б.1.
См. Рисунок Б.1 - Расчетная нагрузка (напряжение) p , кПа от подвижного
n
состава (грузовых четырехосных вагонов) на основную площадку земляного полотна
Эпюры нагрузок p ( кПа) и p (кПа) принимаются трапецеидальной формы
n вс
(рисунок Б.2, а), однако для упрощения расчетов они могут быть приняты и
прямоугольной формы (рисунок Б.2,б). Величины a , a , в , в и в берутся из
в н вс в н
таблицы Б.1 в зависимости от типа верхнего строения пути.
Рисунок Б.2 - Эпюры нагрузок p и p трапецеидальной (а) и прямоугольной
n вс
(б) формы
См. Рисунок Б.2 а)
См. Рисунок Б.2 б)
Таблица Б.1 - Значения a , a , в , в и в для верхнего строения пути с
в н вс в н
рельсами Р65 на железобетонных шпалах
┌─────────────┬────────────┬───────────┬─────────────┬─────────────┬────────────┐
│ │ │ │ │ │(b + b )/2,│
│ b ,м │ a ,м │ a ,м │ b ,м │ b ,м │ в н │
│ вс │ в │ н │ в │ н │ м │
├─────────────┼────────────┼───────────┼─────────────┼─────────────┼────────────┤
│ 4.60/8.75 │ 1.89 │ 3.51 │ 3.40/7.50 │ 5.80/10.00 │ 4.60 │
└─────────────┴────────────┴───────────┴─────────────┴─────────────┴────────────┘
При расчетах устойчивости насыпи воздействие на земляное полотно
постоянной нагрузки от веса верхнего строения пути p и временной нагрузки от
вс
подвижного состава p может учитываться посредством введения в расчет
р
фиктивных столбов грунта высотой z и z , м соответственно, определяемых по
вс р
формулам Технических указаний [11]
p
вс
z = ------- , (Б.2)
вс "гамма"
p
р
z = ------- , (Б.3)
р "гамма"
где "гамма" - удельный вес грунта в верхней части насыпи, кН/куб.м
(тс/куб.м).
p - напряжение на уровне основной площадке от веса верхнего строения
вс
пути, кПа, (тс/кв.м);
p - напряжение на уровне основной площадки от временной поездной
р
нагрузки, кПа, (тс/кв.м).
Эпюру нагрузки и ее размеры рекомендуется принимать трапецеидальной формы или прямоугольной формы в соответствии с таблицей Технических указаний [11].
Б.2.2 Временная нагрузка от транспортных средств на автомобильных дорогах
Временную подвижную вертикальную нагрузку от транспортных средств на автомобильных дорогах в соответствии с требованиями ГОСТ Р 52748-2007 [67] при расчете устойчивости подпорных стен и откосов насыпи земляного полотна следует принимать от воздействия нормативной нагрузки НК (одиночной четырехосной тележки с нагрузкой на каждую ось 18К (кН) (рисунок Б.3). Класс нагрузки К для расчета земляного полотна автомобильных дорог всех категорий - 8.3 [67].
См. Рисунок Б.3 - Схема нормативной нагрузки для расчета земляного полотна и подпорных стен от транспортных средств (тяжелые одиночные нагрузки НК)
Равномерно распределенная нагрузка q, кПа определяется по формуле
4 * 18К
q = ------------------, (Б.4)
(D + 0.2)(c + 0.8)
где 18К - нормативная осевая нагрузка, кН;
К - класс нагрузки, К = 8.3;
D - база нормативной нагрузки НК, м, D = 3.6 м;
с - колея нормативной нагрузки НК, м, с = 2.7 м.
Таким образом, оценку устойчивости земляного полотна автомобильных дорог следует проводить на воздействие временной подвижной нагрузки НК, которая создают давление на площадке земляного полотна q = 45 кПа.
Б.3. Сейсмические воздействия
При проектировании конкретных сооружений и объектов инфраструктуры следует использовать карты ОСР-97-В, а для особо ответственных сооружений - карты ОСР-97-С. Сейсмическое районирование территории выполняется по картам ОСР-97-А, -В, -С с целью прогноза сейсмической опасности. При сейсмическом микрорайонировании могут быть выявлены грунтовые условия с более высокой сейсмической балльностью (грунты III категории по сейсмическим свойствам, участки с водонасыщенными грунтами).