Модель напряженного состояния насыпи

Схема к модели напряженного состояния насыпи приведена на рис. 3.16, а основные параметры, характеризующие это состояние, даны в таблице. В верхней части рабочей зоны максимальные динамические напряжения возникают под рельсами (сечения 1-1), а минимальные – по оси колеи (сечение 2-2). Такое распределение напряжений характерно при подбивке шпал в подрельсовых сечениях, как это регламентируют нормы содержания пути.

 Воздействие подвижного состава по глубине насыпи имеет специфические особенности, которые позволяют разделить рабочую зону I на характерные четыре части 1а, 1б, 1В и 1г, различающиеся между собой по величине и виду действующих напряжений; по частоте повторения динамических напряжений и общему количеству циклов «нагрузки-разгрузки» грунта; по влиянию скоростей движения поездов; по динамической активности (реакции) отдельных слоев грунта насыпи на воздействия подвижного состава. В нижней части рабочей зоны (Дг, = 2,5-4,0 м) воздействие подвижного состава можно рассматривать как дополнительную статическую нагрузку, величина которой составляет порядка 1 % от постоянно действующей на этом уровне статической нагрузки тп. В зоне II, находящейся на глубине г>4 м, динамика подвижного состава не проявляется; здесь действуют только постоянные напряжения от веса вышележащего грунта. В откосах насыпи (зона III) динамические напряжения от силового воздействия подвижного состава практически отсутствуют и положение этой зоны определяется гиперболическими поверхностями Хст = о
Предложенное понятие «рабочая зона» и определение ее динамической структуры позволяют по-новому подходить к оценке влияния воздействия подвижного состава на земляное полотно (насыпи), в том числе на скоростных магистралях; совершенствовать расчеты земляного полотна по определению требуемой плотности грунта, осадок оснований насыпей, стабильности оснований насыпей и основных площадок выемок, а также дает возможность рассчитывать динамические нагрузки на различные инженерные сооружения и устройства (водопропускные трубы в насыпях, защитные слои из синтетических материалов, поддерживающие сооружения, и т. п.).