Giáo trình nền đường sắt part 4 pptx

Nđs.115 xuống, phần trên 0.50m là lớp bề mặt lòng nền đường, phần dưới 0.70m là lớp đáy lòng nền đường. Trong quy phạm cũng đề ra yêu cầu về vật liệu đắp và độ chặt đối với lòng nền đường. Thế nhưng nhiều tư liệu chứng minh, tuy có theo quy phạm xây dựng nền đường nhưng vẫn xuất hiện hư hỏng nền đường rất nhiều, dẫn tới khối lượng công tác duy tu sửa chữa rất lớn, hao phí rất nhiều tiền của tiến hành chữa trị và gia cường. Trong nhiều dạng hư hỏng, không ít là do không đủ đầm chặt đất đắp mà tạo thành nền đắp bị lún, do đó hư hại phát sinh. Vấn đề không đủ độ chặt là do chất lượng thi công không hoàn toàn đạt tới tiêu chuẩn quy định, đồng thời tiêu chuẩn bị hạ thấp là một trong những nguyên nhân không thoả mãn yêu cầu vận chuyển lớn đối với nền đường. Độ chặt đất đắp thấp, cường độ đất tất nhiên kém, nhất là nước mùa mưa thấm xuống, cường độ đất lại càng hạ thấp. Đường sắt cao tốc nước ngoài, để nâng cao cường độ và năng lực chống lại ảnh hưởng của hoàn cảnh khí hậu thuỷ văn, đều chú ý gia cường kết cấu lòng nền đường, đồng thời đối với vật liệu đắp và cường độ đều đề ra yêu cầu nghiêm khắc. 2.5.2. Tác dụng của lớp mặt lòng nền đường sắt Lớp mặt lòng nền là bộ phận trọng yếu nhất của nền đường sắt, là cơ sở trực tiếp của đường ray, đảm nhận sứ mệnh trọng yếu. Tác dụng chủ yếu của lớp bề mặt lòng nền đường gồm mấy điểm sau: 1. Tăng khoẻ cường độ tuyến đường, khiến cho nền đường càng kiên cố, ổn định, đồng thời dự trữ độ cứng nhất định, khiến cho trị số biến dạng đàn hồi khi đoàn tầu qua ở một phạm vi nhất định. 2. Khuếch tán ứng suất động trên mặt đất lòng đường, khiến cho nó không vượt quá ứng suất động cho phép. 3. Phòng trừ đá dăm chui vào lòng nền và đất lòng nền lại đùn vào lớp đá dăm. 4. Phòng trừ nước xâm nhập lòng nền làm cho đất lòng nền mềm hoá, phòng trừ phát sinh phụt bùn và các hư hại ở lòng nền đường, và bảo đảm phần mặt vai lòng nền không bị nước mưa xói lở. Tóm lại, lớp mặt lòng nền đường là nền móng kiên cố cho đường ray, do vậy cần có cường độ và độ cứng tương đối lớn, cường độ và độ cứng là hai đặc tính cơ học khác nhau, hai đặc tính này có liên quan nhưng lại không giống nhau. Độ cứng là chỉ năng lực của lớp mặt lòng nền đường chống biến dạng, còn cường độ là chỉ lớp mặt lòng nền đường chống đỡ áp lực tác dụng và năng lực chống phá hoại. Nước Pháp gọi kết cấu giữa lớp đất lòng đường và đá dăm gọi là “lớp đệm”. Căn cứ vào cấp đường và tình trạng chất liệu vật liệu đắp, lớp đệm có thể do một lớp hoặc nhiều lớp cấp phối cát cuội tốt tạo thành. Lớp thứ nhất là lớp đáy đá dăm (nếu sử dụng kết cấu một lớp thì chỉ là một lớp đó), do đường kính hạt d  30mm, các hạt không nhỏ hơn 30% của vật liệu cấp phối. Hệ số đầm chặt cần đạt 100% tiêu chuẩn chuỳ loại nặng. Chiều dày của lớp cấp phối căn cứ vào loại, chiều dài tà vẹt và lượng vận chuyển hàng ngày để xác định. Đường sắt cao tốc nước Pháp (V  200 Km/h) quy định, lớp đá dăm cộng thêm “lớp đệm” này không được nhỏ hơn 0.60m (trường hợp khó khăn là 0.50m). Lớp thứ hai là lớp móng (hoặc lớp đáy móng), do đắp bằng lớp cấp phối đá cuội tốt. Yêu cầu hệ số đầm chặt của lớp này không được nhỏ hơn 95% tiêu chuẩn Nđs.116 đầm chặt chuỳ loại nặng, chiều dày lớp này do tính chất của đất lòng đường quyết định, nhưng không nhỏ hơn 0.15m. Lớp thứ ba là lớp phòng mùn bụi, do cát hoặc vải địa kỹ thuật làm thành, dùng để cải thiện lớp móng, và tác dụng phản lọc với lòng đường, đồng thời giúp phòng trừ lòng đường xẩy ra hố lún. Chiều dày lớp này không nhỏ hơn 0.15m. Chiều dày của cả lớp đệm là 0.3 ~ 0.6m. 2.5.3. Phương pháp xác định bề dày lớp mặt lòng nền đường Phương pháp xác định bề dày lớp mặt lòng nền đường có hai phương pháp: một là phương pháp khống chế biến dạng, phương pháp này sử dụng tải trọng động đoàn tầu tác dụng lên mặt nền đường làm biến dạng không quá 0.4cm làm điều kiện khống chế; còn một loại khác là phương pháp khống chế cường độ, phương pháp này lấy tác dụng của ứng suất động trên lớp đất đắp ở tầng bề mặt lòng đường, không lớn hơn ứng suất động cho phép của đất đắp làm điều kiện khống chế. 1. Phương pháp khống chế biến dạng Mục đích của khống chế biến dạng là bảo đảm đoàn tầu chạy êm thuận, biến dạng ở lớp mặt lòng nền đường không bị nứt, hoặc biến dạng dẻo quá lớn giảm thọ lớp mặt lòng nền đường. Do lớp mặt lòng nền đường gần đường ray, ứng suất động ở bộ phận lớp trên và lớp dưới chênh lệch nhau rất rõ, đồng thời đường kính đá dăm lớn, đường kính đất đắp nhỏ, là đường kính tương phối ở mặt tiếp xúc lớp trên và lớp dưới, nói chung chia lớp mặt thành hai bộ phận trên dưới. Lớp trên mỏng chừng 0.2 ~ 0.3m, yêu cầu mô đun cao, yêu cầu hạt có độ bền nhất định, sử dụng loại hạt cuội thạch anh, tương đương lớp dưới đá dăm. Tác dụng của lớp dưới để bảo vệ đất dắp lớp đáy đệm lòng đường, đường kính hạt cần phối hợp với đất đắp, khiến cho lớp đất đắp không chui vào lớp mặt lòng nền đường, đồng thời cần hệ số thấm nhỏ. Tổng bề dày lớp mặt lòng đường xác định như hình 2-5. Sau khi đã xác định mô đun đất đắp của lớp đáy lòng nền đường và vật liệu lớp mặt lòng nền đường, thì có thể căn cứ vào hình 2-5 xác định nhu cầu bề dày mặt lòng nền đường. Khi mô đun đàn hồi động bằng 130MPa của vật liệu lớp bề mặt lòng nền đường, nhu cầu bề dày lớp bề mặt lòng nền đường chừng 120cm. Hình 2-5. Quan hệ giữa mô đun đất, vật liệu lớp mặt lòng nền và bề dầy lớp mặt lòng nền. Nđs.117 Hình 2-6. Quan hệ giữa mô đun đất nền và tổng bề dầy lớp mặt, có nhiều lớp. Tiêu chuẩn xây đắp lòng nền đường sắt tải nặng Bảng 2-7 Bộ phận Yêu cầu vật liệu đắp Tên đất Tiêu chuẩn đất đắp Đất hạt nhỏ, đất cát, đất sét Cát nhỏ, cát vừa, cát thô, cát cuội Đá cuội, đá dăm Đá hòn hỗn hợp Hệ số nền K 30 (MPa/m) K 30  100 K 30  120 K 30  150 K 30  170 Hệ số đầm chặt K K  0.97 Lớp mặt dưới mặt nền 0 ~ 60 cm Đất đắp loại nhóm A, nhóm B Độ chặt tương đối đường ray Dr  0.80 Hệ số nền K 30 (MPa/m) K 30  80 K 30  100 K 30  120 K 30  150 Hệ số đầm chặt K K  0.95 Lớp đáy lòng đường dưới mặt đường 60 ~ 250 cm Đất đắp loại nhóm A, nhóm B, nhóm C Độ chặt tương đối đường ray Dr 0.75 Ghi chú Khu vực lượng mưa < 40mm/ năm, lớp mặt lòngđường hạt nhỏ K  0.95; lớp đáy lòng đường K  0.90. Đất chứa nhiều nước, dùng K 30 kiểm tra. Lớp mặt lòng đường vật liệu đắp là nhóm A, nhóm B Nđs.118 Bề dày lớp mặt lòng nền đường cường hoá ĐS Nhật Bảng 2.8 Loại Lớp mặt lòng đường đá dăm Lớp mặt lòng đường xỉ lò cao Vật liệu Điều kiện lòng đường Bê tông nhựa (Cm) Cấp phối đá dăm xỉ lò (Cm) Lớp thoát nước (cát) (Cm) Xỉ lò cao (Cm) Lớp thoát nước (cát) (Cm) (1) (2) (3) (4) (5) (6) Nền đắp K 30  110 MPa 5 45 0 40 0 (1) (2) (3) (4) (5) (6) Nền đắp 70 MPa/m  K 30  110 MPa/m 5 75 0 60 0 Mặt nền đào K 30  110 MPa/m 5 45 15 40 15 70 MPa/m  K 30  110 MPa/m 5 75 15 60 15 2. Phương pháp khống chế cường độ Xuất phát điểm của phương pháp khống chế cường độ là ứng suất động của đất lớp đáy lòng nền đường do tải trọng đoàn tầu truyền qua lớp mặt xuống phải nhỏ hơn cường độ cho phép của nó. Nội dung chủ yếu của phương pháp này là: - Xác định ứng suất động thiết kế tác dụng lên mặt nền đường. - Xác định cường độ cho phép của đất ở lớp đáy lớp đệm mặt nền đường. ứng suất cho phép của lớp đất đắp có thể xác định bằng thí nghiệm nén 3 trục. Kết quả thực nghiệm chỉ rõ đất đắp cũng tồn tại cường độ động tạm thời, tức là khi chịu tác dụng tải trọng nhỏ hơn cường độ động tạm thời này, thì biến dạng tích luỹ dẻo của mẫu đất gần bằng không. Nếu không, tính dẻo của mẫu đất sẽ tích luỹ và phát triển. Cường độ động tạm thời có quan hệ mật thiết đến trạng thái ứng suất của loại đất, độ chặt và hàm lượng nước. Bởi vì rất nhiều nhân tố ảnh hưởng cường độ động tạm thời và tính chất không đồng đều của mẫu đất cho nên thực nghiệm rất khó khăn. Kinh nghiệm của đường sắt Pháp chỉ rõ, mức độ ứng suất sử dụng của mẫu đất có quan hệ mật thiết đến khối lượng công việc duy tu tuyến đường. Mức độ ứng suất càng cao khối lượng công việc duy tu sau này càng lớn. Do đó đường sắt Pháp kiến nghị, khi thiết kế tuyến mới, ứng suất sử dụng lấy bằng 0.8 trị tiêu chuẩn. Hình 2-7: Là kết quả thí nghiệm nén 3 trục có xét tới áp lực hông và hệ số triết giảm do đường sắt Pháp kiến nghị có được đường cường độ cho phép. Nđs.119 Căn cứ vào điều kiện có thể tính ra, nếu độ đầm chặt của lớp đất lòng nền đường đạt 100%, thì bề dày lớp mặt lòng nền đường khoảng 0.6m. Nếu độ đầm nén chặt chỉ đạt 95%, thì bề dày của lớp mặt lòng nền đường cần trên 0.8m, Tổng hợp kết quả tính toán của hai phương diện khống chế biến dạng và khống chế cường độ, bề dày lớp bề mặt lòng nền đường lấy bằng 0.7 ~ 0.8m, độ chặt đất đắp lòng nền đường không thấp hơn 0.97. Đề phòng thoát nước tốt, dốc ngang đỉnh mặt lớp mặt và lớp đáy lòng nền đường dùng 4% ~ 5%. Hình 2-7. Xác định bề dày lớp bề mặt lòng đường. 3. Xác định bề dày lớp đệm lòng nền đường Nđs.120 Hình 2-8. Phân bố theo chiều sâu ứng suất tự trọng nền đường và ứng suất động đoàn tầu. ứng suất động đoàn tầu do đường ray, lòng đường truyền xuống thân nền đường, sau đó theo chiều sâu giảm thiểu. Nói chung bộ phận ảnh hưởng lớn nhất của ứng suất động là lớp đệm lòng nền đường. Thực nghiệm 3 trục động ép chặt đất chỉ rõ, khi tỷ số ứng suất động tĩnh dưới 0.2, gia tải tới 10 vạn lần chỉ sinh ra biến dạng dẻo tích luỹ dưới 0.2%, rất nhanh đạt ổn định. Nếu tỷ số ứng suất, tỷ số động tĩnh dưới 0.1, thì ảnh hưởng của tải trọng động tương đối nhỏ. Bởi thế nói chung dùng tỷ số ứng suất động tĩnh là 1/5 hoặc 1/10 làm căn cứ xác định bề dày lớp đệm lòng nền đường. Xét tới bộ phận lớp đệm lòng nền đường có chất đất tốt, độ đầm chặt cao, nói chung sử dụng tỷ số ứng suất động tĩnh là 1/5 làm tiêu chuẩn xác định bề dày lớp đệm lòng nền đường. Hình 2-8: Biểu thị đường cong biến đổi theo chiều sâu của ứng suất động và ứng suất tĩnh. Từ hình vẽ có thể thấy, tỷ lệ ứng suất động tĩnh là 1/5 ở độ sâu là 3.2m. Do đó, bề dày lớp đệm lòng nền đường đường sắt cao tốc sử dụng là 3m. 2.6. Vật liệu đắp nền đường sắt cao tốc và tiêu chuẩn đầm nén 2.6.1. Lớp bề mặt lòng nền đường sắt cao tốc Từ một số nghiên cứu thực nghiệm của đường sắt Nhật, Pháp, Đức, Tây Ban Nha, về cường hoá lòng nền đường đường sắt chỉ rõ, vật liệu lớp bề mặt lòng nền Nđs.121 đường sắt cao tốc có mấy loại: Cấp phối đá dăm, cát đá cuội, cấp phối hạt khoáng vật xỉ lò cao và các loại đất ổn định tổ hợp (như đá vôi, xi măng). Cấp phối vật liệu hạt khoáng, đặc biệt là cấp phối xỉ lò cao làm vật liệu lớp bề mặt lòng nền đường thì rất tốt. Thành phần chủ yếu của nó là SiO 2 , Al 2 O 3 giống như thành phần của xi măng. Thời gian rất dài sau khi thi công còn tiếp tục cứng hoá, khả năng chịu tải nâng cao, đương nhiên là rất tốt. Cường độ không giới hạn ở sườn là trên 1200 kPa, mô đun đàn hồi trên 300 MPa. Nhưng vẫn còn một số chỗ bất lợi, là nó phải cùng với lò luyện kim tiến hành gia công, chất lượng đá dăm xỉ lò yêu cầu cao, nếu không đặc điểm tính gặp nước cứng không đạt được. Công nghệ thi công đối với đá dăm xỉ lò yêu cầu nghiêm khắc, khi sử dụng không đúng thì P 2 O 5 và CaO sẽ làm ô nhiễm môi trường. Loại vật liệu này được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản, Châu Âu sử dụng ít, nhưng trên đường sắt Trung Quốc ít dùng. Xét quá trình điều kiện thi công của Trung Quốc, sử dụng loại vật liệu này gặp nhiều khó khăn, cần thời gian tương đối dài để quá trình thành thục. Các loại cát đá cuội là vật liệu đường sắt Châu Âu sử dụng phổ biến, ở lớp bề mặt lòng nền đường sắt, ở đường ô tô Trung Quốc cũng đã sử dụng rộng rãi. Nó là cát và tập hợp các hạt cuội to nhỏ khác nhau, mỗi loại có tỷ lệ nhất định thành vật liệu hỗn hợp, tổ hợp các hạt phù hợp yêu cầu mật độ cấp phối, trong đó bao gồm phần đất sét có chỉ tiêu dẻo tương đối cao, nhét đầy khe hở đồng thời có tác dụng dính kết, sau khi qua đầm nén hình thành kết cấu chặt chẽ. Hình thành cường độ của nó là do lực dính kết của đất hạt nhỏ và lực ma sát giữa các hạt hỗn hợp. Kinh nghiệm của ngành đường ô tô cho rằng: Chỉ cần bảo đảm chất lượng vật liệu hợp thành, có một hỗn hợp cấp phối tốt, đồng thời khống chế độ ẩm của hạt đất nhỏ và chỉ tiêu dẻo, trong quá trình thi công chộn đều, đầm nén chặt ở độ ẩm tốt nhất, đạt được độ chặt yêu cầu thì có thể hình thành kết cấu có cường độ cơ học tương đối cao và tính ổn định gặp nước tốt. Biểu 2-9 Yêu cầu vật liệu của lớp bề mặt lòng đường, của đường sắt cao tốc Tây Ban Nha. Do lực động xuất hiện tương đối lớn ở bộ phận lớp bề mặt lòng đường, bởi vậy yêu cầu vật liệu phải có tính chống mài mòn. Đường sắt Pháp cũng yêu cầu cơ bản như vậy. Yêu cầu tính chất vật liệu lớp mặt lòng nền đường sắt cao tốc Tây Ban Nha Biểu 2-9 Lớp d Max Loại đất < 0.08 mm CBR Tỷ lệ mài mòn Deval ướt Deval khô Độ chặt Mô đun đàn hồi Lớp trên SF < 5% < 28 >12 > 6 >103% Nđs.122 Lớp dưới 10 Cm NO 3%~8% > 10% < 30 > 9 >100% > 80 MPa Căn cứ vào kinh nghiệm của trong, ngoài nước, để nâng cao khả năng chịu tải, còn yêu cầu hạt đá cuội loại vừa lại dài và hàm lượng hạt nhỏ dài không quá 20%. Khi quá nhiều hàm lượng hạt có hình dạng không đúng, thì cần tuyển chọn vật liệu hợp tiêu chuẩn. Để đề phòng đá dăm xâm nhập và đường kính của đá dăm phải phối hợp, đường kính lớn nhất của cát đá cuội không được vượt quá 40mm, D 85 > 10mm. Cát phải có cấp phối tốt nói chung tuyển chọn cát thô và cát vừa. Yêu cầu khống chế nghiêm hàm lượng cát nhỏ hơn 0.5mm và chỉ số dẻo. Để đề phòng hạt của lớp đất chui vào bề mặt lòng nền đường, yêu cầu D 15 < 4D' 85 (đất đắp nền đường). Nếu không đáp ứng nhu cầu trên có thể rải đặt lớp vải đệm ở đáy lớp bề mặt lòng nền đường, để nâng cao khả năng phản lọc của nó. Căn cứ vào yêu cầu các mục nêu trên, cấp phối cát đá cuội sử dụng như đường ô tô dùng cấp phối cát đá cuội ở lớp móng theo yêu cầu cấp phối quy định, xem bảng 2-9. Tiêu chuẩn đầm chặt xem bảng 2-10. Phạm vi cấp phối cát đá cuội Bảng 2.10 Số phần trăm chất lượng thông qua lỗ sàng (%) Số hiệu cấp phối 50 40 30 20 10 5 2 0.5 0.75 Hạn chảy (%) Chỉ số dẻo 1 100 90 ~ 100 65 ~ 85 45 ~ 70 30 ~ 55 15 ~ 35 10 ~ 20 4 ~ 10 < 28 6 2 100 90 ~ 100 75 ~ 95 50 ~ 70 30 ~ 55 15 ~ 35 10 ~ 20 4 ~ 10 < 28 6 3 100 85 ~ 100 60 ~ 80 30 ~ 50 15 ~ 30 10 ~ 20 2 ~ 8 < 28 6 Tiêu chuẩn độ chặt khi lớp mặt lòng nền là cấp phối cát đá cuội Bảng 2.11 Vật liệu đắp Bề dầy (m) Tiêu chuẩn độ chặt Nđs.123 Hệ số nền móng (MPa/m) Hệ số đầm chặt K Tỷ lệ rỗng n Cấp phối cát đá cuội 0.70  190  1.0 < 15% Ghi chú: Hệ số đầm chặt K là độ chặt tiêu chuẩn chuỳ nặng. Phạm vi sử dụng cấp phối đá dăm như bảng 2-12. Phạm vi cấp phối đá dăm Bảng 2.12 Phần trăm chất lượng qua lỗ sàng (%) Số liệu cấp phối 50 40 30 25 20 15 5 2.5 0.5 0.074 Ch ỉ số dẻo 1 10 0 90 ~ 100 60 ~ 90 30 ~ 65 20 ~ 50 10 ~ 30 2 ~ 10 4 2 100 95 ~ 100 60 ~ 90 30 ~ 65 20 ~ 50 10 ~ 30 2 ~ 10 4 3 100 95 ~ 100 55 ~ 85 30 ~ 65 20 ~ 50 10 ~ 30 2 ~ 10 4 Giữa cấp phối đá dăm và bộ phận đắp đất ở dưới thoả mãn D 15 < 4d’ 85 . Yêu cầu chất lượng vật liệu: - Hàm lượng đá dăm dạng dài, bẹt không lớn hơn 20% - Hàm lượng đá dăm chất mềm, dễ vỡ không vượt quá 10%. - Vật liệu phải sạch, hàm lượng đất bùn không vượt 2%. - Phần trăm đá cứng, chịu mòn, bền, mài mòn  30%. - Hàm lượng nước hút  3.0%, tỉ trọng đá dăm > 2,45. Tiêu chuẩn độ chặt khi dùng đá dăm làm lớp mặt lòng nền đường Bảng 2.13 Vật liệu đắp Bề dày Tiêu chuẩn độ chặt Ghi chú Nđs.124 (m) Hệ số nền móng K 30 (MPa/m) Tỷ lệ rỗng n (1) (2) (3) (4) (5) Cấp phối đá dăm 0.70 190 < 15% Nền đắp Cấp phối đá dm 0.55 190 < 15% Cát thô vừa 0.15 190 < 15% Đá mềm dễ phong hoá, đá rắn phong hoá nhiều, đất ở nền đào Lớp mặt lòng nền đường do hai lớp làm thành, các nước Nhật, Đức, Pháp, Tây Ban Nha đều như thế. Lớp trên yêu cầu mô đun lớn, hệ số thẩm thấu nhỏ, hai yêu cầu này rất khó thoả mãn. Bởi thế Nhật Bản dùng bê tông nhựa, có thể đáp ứng yêu cầu trên. Để thoát nước tốt đỉnh lớp mặt lòng nền đường và đỉnh mặt lòng nền đều làm dốc ngang 4% ~ 5%. 2.6.2. Lớp đáy lòng nền đường sắt Vật liệu đắp lớp đáy lòng nền đường, phải chấp hành đúng quy phạm hiện hành, chỉ được sử dụng vật liệu nhóm A nhóm B và đất cải tạo. Độ chặt lớp đáy lòng nền đường như bảng 2-14. Tiêu chuẩn độ chặt lớp đáy lòng nền đường Bảng 2.14 Vật liệu đắp Bề dày (m) Tiêu chuẩn đầm chặt Đất hạt nhỏ Đất hạt thô Loại đá dăm Hệ số móng nền K 30 (MPa/m)  110  130  150 Độ chặt tương đối D r  0.80 Hệ số đầm chặt K  0.95 Vật liệu nhóm A, nhóm B, đất cải tạo 2,3 Tỷ lệ rỗng n < 20% < 20% 2.6.3. Bộ phận dưới nền đắp 1. Yêu cầu vật liệu đắp phần dưới nền đắp Đất đắp phần dưới nền đắp cần đáp ứng 3 yêu cầu sau: (1) Dưới tác dụng của đoàn tầu và tải trọng tự trọng nền đắp, nền đắp có thể bảo trì ổn định bền vững lâu dài. (2) Độ lún nén chặt của bản thân nền đắp rất nhanh hoàn thành. [...]... 33 020 tg2 = 0 65, 2 = 14 040 = + 2 - 2 = 350 + 17 50 14 040 = 38 46 0 tg = tg38 46 0 = 0 7 94 58.07 E1 X = = 116 .40 KN R1 = cos( + ) 0 5 1 1 2 A0 = (H1 + H 2 ) = ì 82 = 32 2 2 1 1 B0 = H 2 (2 H1 + H 2 )tg 2 + H12tg 2 2 [l0 + K H1 (tg1 + tg )]ì h0 1 1 ì 5(5 + 2 ì 3) ì 0.25 + ì 32 ì 0 .46 6 2 2 [3.5 + 1.0 3(0.65 + 0 .46 6 )] ì 3.2 = 6.88 + 2.09 3.69 = 5.28 = tg = tg = 0.7 94 (tg + cot g ) tg + ... a cos( ) = 118 .48 ì cos 8.7 = 117.12 m 0 EY = E a sin ( ) = 118 .48 ì sin 8.7 = 17.93 kN m K 1 2 h1 = = = 1.79m tg tg 0.871 0.2 a = (tg tg ) h2 = H h1 = 6 1.79 = 4. 21m 2 H 3 + 3h0 h2 6 3 + 3 ì 3.2 ì 4. 212 = ZX = 3 H 2 + 2h0 h2 3 6 2 + 2 ì 3.2 ì 4. 21 ( = Nủs. 146 ) ( 216 + 170.31 = 2. 045 m 188.87 ) Z Y = B + Z X tg = 2 .4 + 2. 045 ì 0.2 = 2.81m 0 = h0 a = 17.0 ì 3.2 ì 0.2216 = 12.06 kN H = ... sin ( + ) A sin Cos 0 (0.7 94 + 1 .42 8) 0.7 94 + 5.28 103.95 32 258.88 = - 0 7 941 315 = 0 521 ho c - 2 019 tg = 0 521; =27 520 1 6 + 1 + 3 5 = 6 1m < 2 3 + 8 ì 0 521 = 6 47 m Nh v y phự h p gi ủ nh Xỏc ủ nh ỏp l c ch ủ ng E2 Nủs.150 Hỡnh 3-16 S ủ xỏc ủ nh E2 E2 = cos( + ) ( A0tg B0 ) R1 sin ( ) sin ( + ) sin ( + ) 0 cos 62.520 (32 ì 0.521 5.28) 116. 14 sin 2.52 0 sin 65.980 sin 65.98... 0.781, hoặc 2 .47 1 tg = 0 871, = 41 060 cú k t qu : 0 871 ì 6 = 5 226m < 1 2 + 1 2 + 3 5 = 5 9m Phự h p v i gi thi t L y 2) Tỡm tr s ỏp l c ủ t v v trớ ủi m ủ t l c cos( + ) cos 71.06 0 = (0.871 0.2 ) ì sin ( + ) sin 79.76 0 0.325 a = 0.671 ì = 0.2216 0.9 84 cos( + ) E a = ( A0 tg B0 ) sin ( + ) E a = 17.0(37.2 ì 0.871 11.28) ì 0.33 = 118 .48 kN m 0 kN E X = E a cos( ) = 118 .48 ì cos 8.7 =... [l0 + K H1 (tg1 + tg )] h1 = (H1 + H 2 )tg H 2tg 2 H1tg = 18 5[3.5 + 1 3(0.65 + 0 .46 6 )] 5.76 = = 3.79m 8 ì 0.521 5 ì 0.25 3 ì 0 .46 6 1.52 2 H 3 + 3H1H 2 + 3h0 h1 (2h2 h1 ) = 2 3[H 2 (H 2 + 2 H1 ) + 2h0 h1 ] = Z2 X 125 + 3 ì 75 + 3 ì 75.31 575.93 = = 2 .42 m 3 ì (55 + 24. 26 ) 237.78 = B + Z 2 X tg 2 = 2.3 + 2 .42 ì 0.25 = 2.91m = Z 2Y Ph n l c th ng ủ ng v n m ngang c a ỏp l c ủ t t ng d i l: E... ng su t nộn ủ t l: H= (a+H)a V y ỏp l c ủ t ch ủ ng Ea l: 1 1 1 1 E a = 1 h1 + ( 1+ 2 )h2 + ( 2 '+ 3 ')h3 + ( 3 + H )h4 2 2 2 2 Kho ng cỏch vuụng gúc Zx gi a ủi m tỏc d ng c a Ea v ủỏy t ng theo tõm bi u ủ ng su t nộn ủ t l: Nủs. 144 ( ) H 3 + 3H 3 3h1H + h13 + 3h0 h3 (h3 + 2h4 ) ZX = 3 H 2 + 2aH ah1 + 2h0 h3 ( ) Kho ng cỏch gi a phõn l c vuụng gúc c a Ea v thõn t ng l: Zy = B + Zx tg Vớ d 3-1:... tớnh ủ c 1 1 A0 = H 2 = ì 6 2 = 18 2 2 1 2 B0 = H tg l0 h0 = 18 ì 0.2 3.5 ì 3.2 = 7.6 2 B0 7 6 = = 0 .42 2 18 A0 tg = tg tg = 0.8 A0 (tg + cot g ) tg + B0 (0.8 + 1.732)(0.8 0 .42 22 ) tg = 0.8 0.978 =0 178 ho c -1.778 Nủs. 145 L y tg = 0 178 cú: 6 ì 0 178 = 1 068m < 6 ì 0 2 +1, 2 = 2 4m V y m t n t giao trờn vai ủ ng khụng t i tr ng, khụng phự h p v i gi thi t Cũn m t n t giao trong ph m... 3- 14) , lấy lng tờng phía dới BO kéo dài giao với mặt đất tại điểm A, coi AB là lng tờng giả thiết, theo công thức Culông tính toán áp lực đất và vẽ biểu đồ phân bố ứng suất nén đất (hình 3-14c), lấy biểu đồ ứng suất bộ phận chiều cao H2 tờng dới làm áp lực đất tờng phía dới, lấy biểu đồ ứng suất tờng phía trên (hình 3-14b) và chồng lên tờng dới, tức là biểu đồ ứng suất nén đất toàn bộ tờng (hình 3-14d)... (a + h0 +H) (3-9) Nủs. 143 Hỡnh 3-11 ng su t nộn ủ t ngoi ph m vi phõn b t i tr ng m m t v n t giao v i m t n n ủ ng Trong (hỡnh 3-11) qua N, G, D k ủ ng song song v i BC v giao v i lng t ng AB t i ủi m J, L, M Thi t l p chi u cao t ng ủo n c a lng t ng AJ, JL, LM, MB tng ng cú h1, h2, h3 v h4 Theo quan h hỡnh h c ta cú giỏ tr c a h l: b atg tg tg K h2 = tg tg l0 h3 = tg tg h4 = H h1 h2 h3 h1 =... bộ phận chiều cao H2 tờng dới làm áp lực đất tờng phía dới, lấy biểu đồ ứng suất tờng phía trên (hình 3-14b) và chồng lên tờng dới, tức là biểu đồ ứng suất nén đất toàn bộ tờng (hình 3-14d) Nủs. 147 Hỡnh 3- 14 Tớnh toỏn ỏp l c ủ t b ng phng phỏp kộo di lng t ng 2 Phng phỏp ủa giỏc l c Cn c vo hỡnh ủa giỏc l c th c t c a hỡnh nờm v n t d i ủi u ki n cõn b ng l n nh t tỡm ỏp l c ủ t t ng d i, khụng c n . đắp nền đường sắt cao tốc và tiêu chuẩn đầm nén 2.6.1. Lớp bề mặt lòng nền đường sắt cao tốc Từ một số nghiên cứu thực nghiệm của đường sắt Nhật, Pháp, Đức, Tây Ban Nha, về cường hoá lòng nền đường. (cát) (Cm) (1) (2) (3) (4) (5) (6) Nền đắp K 30  110 MPa 5 45 0 40 0 (1) (2) (3) (4) (5) (6) Nền đắp 70 MPa/m  K 30  110 MPa/m 5 75 0 60 0 Mặt nền đào K 30  110 MPa/m 5 45 15 40 15 70 MPa/m  K 30 . lòng nền đường, đồng thời đối với vật liệu đắp và cường độ đều đề ra yêu cầu nghiêm khắc. 2.5.2. Tác dụng của lớp mặt lòng nền đường sắt Lớp mặt lòng nền là bộ phận trọng yếu nhất của nền đường sắt,