Проектування ущільнення рунтів насипу земляного полотна (стр. 2 из 5)
2. Розрахунок крутості укосів насипу та його стійкість
Розрахункова умова зсуву в будь-який i-й точці ґрунтового стовпа насипу з урахуванням потрібної вологості ґрунту:
(2.1)де:
– коефіцієнт зсуву 
– коефіцієнт тертя частинок ґрунту 
– кут внутрішнього тертя (граничне значення) 
– міцність зчеплення часток ґрунту (граничне значення)2.1 Вихідні дані:
| Границя текучості ґрунту тіла насипу: | WT=33,3% |
| Оптимальна вологість ґрунту тіла насипу | Wопт =18,0% |
| Число пластичності ґрунту тіла насипу: | Jp=12% |
| Щільність частинок ґрунту тіла насипу: | s=2,73г/см3 |
| Границя текучості ґрунту робочого шару з піску: | WT=14% |
| Оптимальна вологість ґрунту робочого шару з піску: | Wопт =9, 3% |
| Щільність частинок ґрунту робочого шару з піску: | s=2,69г/см3 |
2.2 Креслимо розрахункову схему насипу та позначаємо шари ґрунту цифрами:
2.3 Визначаємо показник консистенції для всіх шарів ґрунту насипу:
(2.2; 2.3) 
Так як показник консистенції від’ємний, тому ґрунт знаходиться в сухому стані.
2.4 Визначаємо коефіцієнт пористості ґрунту для кожного шару:
(2.4) 
2.5 В залежності від отриманих значень
та 
приймаємо по СНИП 2.02.01-83 значення кутів внутрішнього тертя 
та щільності зчеплення частинок ґрунту 
з переведенням одиниць вимірювання з кгс/см2 в тс/м2(для цього помножуємо на 10). Для розрахунку приймаємо пісок середньої крупності. 
2.6 Для різних висот насипу визначаємо розрахунковий тиск ґрунту, для цього насип необхідно розділити паралельними площинами до підошви насипу та пронумерувати:
1 - 0,8м2 - 0,7м3 - 4,5м4 - 6м5 - 3,6м
6 - 4,2м
2.7 Визначаємо щільність ґрунту з урахуванням потрібної вологості:
(2.5) 
2.8 Визначаємо вагу кожного шару ґрунту, який давить на нижню площу по формулі:
(2.6) 
2.9 Визначаємо коефіцієнт зсуву та величину цього кута для шарів насипу:
(2.7) 
2.10 Так як розрахунки виконувались при умові
та коефіцієнт запасу 
, по знайденим значенням ми можемо побудувати лінію нахилу насипу за допомогою транспортира. 
2.11 Визначаємо коефіцієнт запасу за формулою:
(2.8) 
2.12 Креслимо схему нормативної та розрахункової крутизни відкосів по розрахунковим значенням
та 
.2.13 Так як
то приймаємо крутизну відкосів вибрану по СНІП.Таблиця 2.1 – Параметри, які розраховувались в другому розділі.
| Номер шару ґрунту | Крутизна відкосів 1: т | tg | Кут , град. | Коефіцієнт пористості е | Консистенція ґрунтів IL | Потрібна щільність ґрунтів потр. W, т/м2 | Розрахунковий тиск ґрунту QW, т/м2 | Кут внутрішнього тертя п, град. | tgn | Щільність зчеплення частинок ґрунту Сп, тс/м2 | tg | Кут зсуву , град | Розрахунковий коефіцієнт запасу стійкрсті Кзап |
| 1 | 1,75 | 0,571 | 2944’ | 0,40 | 0 | 2,1 | 1,68 | 40° | 0,839 | 0,3 | 1,02 | 4531’ | 1,786 |
| 2 | 1,75 | 0,571 | 2944’ | 0,63 | -0,16 | 1,97 | 11,93 | 24°12ґ  | 0,449 | 3,2 | 0,72 | 3541’ | 1,26 |
| 3 | 2 | 0,500 | 2634’ | 0,65 | -0,16 | 1,95 | 23,63 | 24° | 0,445 | 3,1 | 0,58 | 3010’ | 1,16 |
| 4 | 2,5 | 0,400 | 2148’ | 0,65 | -0,16 | 1,95 | 30,65 | 24° | 0,445 | 3,1 | 0,55 | 2851’ | 1,38 |
| 5 | 2,5 | 0,400 | 2148’ | 0,60 | -0,16 | 2,02 | 39,13 | 24°30ґ | 0,456 | 3,4 | 0,54 | 2822’ | 1,37 |
Висновок: Розрахункові параметри другого розділу зведені в таблиці 2.1, при яких забезпечується оптимальна крутизна відкосів насипу земляного полотна.
3. Розрахунок стійкості насипу графоаналітичним методом
При розрахунку графоаналітичним методом враховується тимчасове гусеничне навантаження типу НГ – 60 та постійне навантаження від власної ваги ґрунту насипу.
3.1 Вихідні дані:
| Потрібна щільність ґрунту робочого шару | рпотрW=2,1гт/м3 |
| Потрібна щільність ґрунту непідтопляємого шару | нпотрW=1,95гт/м3 |
| Потрібна щільність ґрунту підтопляємого шару | ппотрW=2,02гт/м3 |
| Щільність зчеплення частинок ґрунту робочого шару | Ср=0,3тс/м2 |
| Щільність зчеплення частинок ґрунту непідтопляємого шару | Ср=3,1тс/м2 |
| Щільність зчеплення частинок ґрунту підтопляємого шару | Ср=3,4тс/м2 |
| Кут внутрішнього тертя ґрунту робочого шару | р=40 |
| Кут внутрішнього тертя ґрунту непідтопляємого шару | р=24 |
| Кут внутрішнього тертя ґрунту підтопляємого шару | р=2430ґ |
3.2 Виконуємо розрахунок по заміні тимчасового навантаження від гусеничних машин на еквівалентне навантаження ґрунтового стовпа висотою h0, яка визначається за формулою: