Определить основные размеры земляного полотна и размеры устройств на основе исходных данных

При вычерчивании схематического поперечного профиля выемки выполняем следующие правила:
1. Основная площадка выемки для однопутных линий проектируется в виде трапеции шириной поверху 2,3 м, высотой 0,15 м с основанием, равным полной ширине основной площадки земляного полотна. Согласно требований СНиП 32-01-95 «Железные дороги колеи 1520 мм» ширину основной площадки выемки (b) в глинистых грунтах для однопутной линии II категории принимаем равную b =7,6 м.
2. Глубина выемки (Н) измеряется по оси земляного полотна от поверхности земли до уровня бровок основной площадки выемки и она определяется как разность между отметкой земли и отметкой проектной бровки полотна. В данном случае Н = 130,56 – 123,98 = 6,58 м
3. Крутизна откосов в выемках глубиной до 12 м в супесях принимается равной 1 : 1,5
4. Кюветы выемок в супесях следует делать глубиной не менее 0,6 м и шириной по дну не менее 0,4 м. Откос кювета со стороны поля является продолжением откоса выемки, а со стороны полотна в обычных грунтах крутизна откоса 1 : 1,5.
5. Забанкетная канава располагается на расстоянии не менее 0,5 м от подошвы путевого откоса кавальера, имеет глубину и ширину по дну 0,3 м и откосы крутизной 1 : 1,5.
6 . Размеры нагорных канав определяются по расчету. В данном случае при вычерчивании поперечного профиля принимаем наименьшие допустимые размеры этой канавы: глубина и ширина по дну не менее 0,6 м, откосы крутизной 1 : 1,5
7. Расстояние от подошвы полевого откоса кавальера до бровки откоса нагорной канавы принимается (в зависимости от снегозаносимости и водопроницаемости грунтов) – 1 – 5 м
8. Банкет – присыпка треугольной (в поперечном сечении) формы, расположенная на расстоянии 1 м от бровки откоса выемки. Высота банкета принимается не более 0,6 м, путевой откос имеет крутизну 1 : 1,5; поверхность его имеет поперечный уклон 0,02 – 0,04 в сторону от пути.
9. При данном уклоне местности 1/17 оптимальное расположение кавальеров это с двух сторон выемки. Кавальеры имеют откосы крутизной 1:1,5, среднюю высоту не более 3 м, их поверхность имеет поперечный уклон 0,02 в сторону поля. Расстояние от подошвы путевого откоса кавальера до бровки откоса выемки (обрез) принимается не менее 5 м.
Определение размеров кавальеров.
Для определения размеров кавальеров необходимо предварительно рассчитать площадь поперечного сечения выемки Fв и площадь поперечного сечения кавальера wк.
Площадь поперечного сечения выемки определяется по формуле:
Fв = Fо + ∆f – w1 + w2
где Fо – площадь поперечного сечения выемки при условии отсутствия косогорности
Fо = ВН + mН2
где Н – глубина выемки;
В – ширина выемки на уровне бровок основной площадки земляного полотна;
B = b + 2 bк
где bк – ширина кювета поверху (определяется исходя из типовых размеров кювета), м; bк = 2,2 м
В = 7,6 + 2⨉2,2 = 12,0 м
m – крутизна откосов выемки m = 1,5
w1 – площадь сливной призмы;
w2 – площадь кюветов;
∆f – приращение площади поперечного сечения выемки при наличии поперечного уклона местности.
∆f = k(F0 + B24 m )
где k – коэффициент косогорности, равный
k = m2n2- m2 = 1,52172- 1,52 = 0,007847
Подставляя численные значения обозначений в выше приведенных формулах определяем площадь поперечного сечения выемки
Fо = 12,0⨉6,58 + 1,5⨉6,582 = 78,96 + 64,94 = 144,9 м2
∆f = 0,007847(144,9 + 1224 ⨉1,5 ) = 1,325 м2
w1 = 2,3+b2 ×0,15 = 2,3+7,62 × 0,15 = 0,74 м2
w2 = 0,4+ 2,22 ⨉0,6⨉2 = 1,56 м2
Fв = 144,9 + 1,325 – 0,74 + 1,56 = 147,04 м2
Определяем основные размеры кавальера (расчетная схема 2)
Рис