НЕСУЩАЯ СПОСОБНОСТЬ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ ТИПА С-1 (6,5М) И С-2 (9,3М) ДЛЯ ОПОР КОНТАКТНОЙ СЕТИ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ ПРИ УСТАНОВКЕ В ЗЕМЛЯНОМ ПОЛОТНЕ ИЗ ПЕСЧАНЫХ ГРУНТОВ

АННОТАЦИЯ

В данной статье произведены расчеты по несущей способности свайных фундаментов для опор контактной сети на основе исходных данных, положенных в проектные решения по реализации проекта «Электрификация железнодорожной линии Бухара-Ургенч-Хива» по сооружению опор контактной сети на земляном полотне из песчаных грунтов.

ABSTRACT

In this article, calculations are made on the bearing capacity of pile foundations for contact network supports based on the initial data included in the design decisions for the implementation of the project "Electrification of the Bukhara-Urgench-Khiva railway line" for the construction of contact network supports on an earthen bed of sandy soils.

Ключевые слова: несущая способность, свайные фундаменты, земляное полотно, песчаные грунты, опоры контактной сети, момент, расчетная схема, вертикальная сила, фундамент, коэффициент надежности, нагрузка.

Keywords: bearing capacity, pile foundations, roadbed, sandy soils, contact network supports, torque, design scheme, vertical force, foundation, reliability coefficient, load.

Расчеты по несущей способности свайных фундаментов для опор контактной сети произведены на основе исходных данных, положенных в проектные решения по реализации проекта «Электрификация железнодорожной линии Бухара-Ургенч-Хива» по сооружению опор контактной сети на земляном полотне из песчаных грунтов.

Конструкция свайных фундаментов типа С-1 (6,5м) и С-2 (9,3м) для опор контактной сети принята по типовому проекту «Альбом рекомендуемых решений по установке опор контактной сети в особых условиях» (рис. 1). Расчеты по определению их несущей способности выполнены согласно методикам [1, 3, 12, 14]:

• определение M_f расчетной несущей способности заданного фундамента по грунту на действие момента M^d при нагрузке, равнодействующая которой расположена в одной вертикальной плоскости симметрии фундамента;
• расчет вертикальной силы N^d действующий на фундамент с различными конструкциями контактного сети и значений N_f расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие вертикальной силы по типам опор.

Схема установки свайных фундаментов типа С-1 (6,5м) и С-2 (9,3м) приведена на рис. 2. Для определения их расчетной несущей способности использована методика для ступенчатого фундамента приведенной в [9, 10, 11, 12, 13, 14,]. При этом произведены некоторые корректировки с учетом конструкции предлагаемых свайных фундаментов.

Расчетная схема свайных фундаментов типа С-1 (6,5м) и С-2 (9,3м) принятая для определения М°, приведена на рис. 3.

Рисунок 1. Свайный фундамент типа С-1 (6,5м) и С-2 (9,3м)

Результаты расчетов несущей способности заданного фундамента по грунту на действие момента при нагрузке, равнодействующая которой расположена в одной вертикальной плоскости симметрии фундамента в соответствие с высотой насыпи, свайными фундаментами с оголовкой различной длины приведены в табл. 1.

Рисунок 2. Схема установки свайного фундамента

Рисунок 3. Расчетная схема свайных фундаментов типа С-1 (6,5м) и С-2 (9,3м). 1 – расчетная поверхность грунта; 2 – ось поворота фундамента

Результаты расчетов вертикальной силы, действующие на фундамент свайного типа с оголовком приведены в таблице 2. Результаты расчетов несущей способности фундамента свайного типа по грунту на действие вертикальной силы приведены в таблице 3.

Таблица 1.

 Результаты расчетов несущей способности заданного фундамента по грунту различной длины на действие момента

Таблица 2.

Результаты расчетов вертикальной силы действующий на фундамент свайного типа с оголовком

Таблица 3.

Результаты расчетов несущей способности фундамента свайного типа по грунту на действие вертикальной силы

Выводы по результатам выполненных расчетов:

• Результаты анализа и сравнения выполненных расчетов (табл. 3) по несущей способности фундамента по грунту на действие момента, при нагрузке, действующей в одной вертикальной плоскости по удовлетворению требовании условий M^d ≤ М_f; для свайных фундаментов с оголовкой длиной 6,5 -13 м с сечениями 35х35, при несущей способности опоры 2 типа (M^d = 98 кН*м) выполняются и обеспечиваются устойчивое закрепление фундамента в грунте[2, 4, 5, 6, 7, 8].
• Результаты анализа и сравнения выполненных расчетов значений вертикальных сил N^d действующей на фундамент с различными конструкциями контактного сети и значений N_f расчетной несущей способности фундамента по грунту на действие вертикальной силы по типам опор следующее:

• для фундаментов промежуточной опоры, условие N^d ≤ N_f  с учетом коэффициента надежностиg_k=1,4 [по ШНК] выполняются при свайном фундаменте с оголовкой типа С-1-6,5, т.е. 51,391 кН < 70,557 кН;
• для фундаментов опоры средней анкеровки, условие N^d ≤ N_f с учетом коэффициента надежностиg_k=1,4 [по ШНК] выполняются при свайном фундаменте с оголовкой типа С-1-6,5, т.е. 52,947 кН < 70,557 кН;
• для фундаментов опоры крайней анкеровки, условие N^d ≤ N_f  с учетом коэффициента надежностиg_k=1,4 [по ШНК] выполняются при свайном фундаменте с оголовкой типа С-2-9,3, т.е. 97,705 кН < 107,727 кН.

Список литературы:

1. Фрайфельд А.В., Брод Г.Н. Проектирование контактной сети. М.: Транспорт 1991.
2. Власов И.И., Поршнев Б.Г., Фрайфельд А.В. Проектирование контактной сети электрифицированных железных дорог. М.: Транспорт 1964.
3. Лесов К.С., Мавланов А.Х., Кенжалиев М.К. Несущая способность фундаментов опор контактной сети и оценка эффективности их применения. //Железнодорожный транспорт: актуальные задачи и инновации, 2023, №4, с. 6-14.
4. Лесов К.С., Мавланов А.Х., Эргашев У. Э. Определение несущей способности фундаментов опор контактной сети железных дорог и вертикальной силы, действующей на фундамент. //Вестник ТашИИТа №4. 2018. С. 17-24.
5. Ли А.Г. Анализ методов оценки несущей способности железобетонных опор контактной сети магистральных железных дорог /А.Г. Ли, JI.С. Демина // Научно-технические проблемы транспорта, промышленности и образования: тр. Всерос. молодежной научно-практ. конф. (10-13 апр. 2012 г.): в 3 т. / ДВГУПС; под ред. Б.Е. Дынькина, А.Ф. Серенко. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2012. -Т. 1.-С. 135-139.
6. Ли В.Н. Опрокидывающий момент опоры контактной сети / В.Н. Ли, А.С. Сапов, Л.С. Демина // Мир транспорта. - 2012. - № 2 (40). - С. 4-11
7. Омаров А.Д., Закиров Р.С., Лесов К.С. Проектирование, строительство и содержание железнодорожного пути в Казахстане. Учебное пособие. Алматы: Издательство «Бастау», КазАТК, 2000. - 212 с.
8. Знаменский В.В., Знаменская Е.П., Чунюк Д.Ю., Халиуллина Д.Р. К вопросу об оценке несущей способности забивных железобетонных свай стандартных сечений на горизонтальную нагрузку. // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Строительство и архитектура. – Пермь: 2018. - №1. – С. 60-69.
9. Лесов К.С., Мирахмедов М.М., Таджибаев Ш.А. Мировой опыт применения геосинтетических материалов в конструкциях земляного полотна. Архитектура. Строительство. Дизайн. Научно-практический журнал. №2, 2019. Ташкент. ТАСИ. С. 194-197.
10. Lesov K.S., Tadjibayev Sh. Calculation of the reserve coefficient of local stability of the slopes of the roadbed reinforced with a volumetric geogrid. // ACADEMICIA: An International Multidisciplinary Research Journal. Том 11, Номер 11, С. 115-120.
11. Лесов К.С., Элмуратов И.Я. Календарное планирование организации строительства железнодорожной линии Бухара – Мискен. Инновационные подходы в современной науке. Сб.ст. по материалам ХХIII междунар. науч.-практ. конф.- № 11 (23). Часть 1 – М., Изд. «Интернаука», 2018. -12-16с.
12. 34.ВСН 447-Н Ведомственные технические указания по проектированию контактной сети высокоскоростных железных дорог. Ташкент, 2010. ГАЖК «УТЙ».
13. ВСН 446-Н Ведомственные технические указания по производству и приемке строительных и монтажных работ при электрификации высокоскоростных железных дорог (устройства контакной сети). Ташкент, 2010. ГАЖК «УТЙ».
14. 50.Нормы проектирования контактной сети СТН ЦЭ 141-99. Департамент электрификации и электроснабжения Министерства путей сообщения Российской Федерации - М., “Трансиздат”, 2001 г - 176 с.