Dự báo độ lún lớp móng đường sắt dưới tác động của tải trọng động
lượt xem 2
download
Bài viết Dự báo độ lún lớp móng đường sắt dưới tác động của tải trọng động tập trung vào ảnh hưởng của 2 yếu tố quan trọng trong quá trình khai thác đường sắt là tải trọng động của đoàn tàu và số lần tác dụng của tải trọng (số trục tàu) kể từ khi đưa công trình vào sử dụng đến thời điểm nghiên cứu.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Dự báo độ lún lớp móng đường sắt dưới tác động của tải trọng động
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 DỰ BÁO ĐỘ LÚN LỚP MÓNG ĐƯỜNG SẮT DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA TẢI TRỌNG ĐỘNG Trương Quốc Quân Trường Đại học Thủy lợi, email: quantq@tlu.edu.vn 1. GIỚI THIỆU CHUNG 2. MÔ HÌNH THÍ NGHIỆM Lớp móng đường sắt là lớp cấu tạo nằm Mô hình để dự báo biến dạng của nền giữa lớp đá ba-lát và đất nền tự nhiên, lớp đường được đề xuất bởi Gidel et al (2001) này có vai trò đặc biệt quan trọng bao gồm: [2] có dạng như sau: tăng cường độ chung của cả kết cấu; phân ⎡ −B ⎤ ⎛L ⎞ n p ⎛ N ⎞ ⎥ .ε op . ⎜ max 1 tán ứng suất động lên mặt đất nền, khiến cho ε1 = A ⎢1 − ⎜ ⎟ ⎟ . ⎢ ⎣ ⎝ 100 ⎠ ⎥ ⎦ ⎝ pa ⎠ ⎛ m + s − qmax ⎞ (1) nó không vượt quá ứng suất động cho phép; ⎜ ⎝ ⎟ pmax pmax ⎠ phòng trừ đá dăm chìm vào nền đất và đất nền lại đùn vào lớp đá dăm; phòng trừ nước Trong đó: ε op , A, B, n, m, s là các hệ số xâm nhập nền đường làm cho đất nền mềm kinh nghiệm; pmax, qmax lần lượt là ứng suất hoá và bảo đảm phần mặt vai nền đường trung bình và ứng suất lệch tối đa ở mỗi không bị nước mưa xói lở. bước nén, lmax = 2 + q2 pmax , pa = 100 max Tà vẹt kPa, N là số trục tàu tác dụng lên lớp móng kể từ khi đua vào sử dụng đến thời điểm Đá ba lát nghiên cứu. Quá trình đi tìm giá trị các hệ số ε op , A, Lớp móng B, n, m, s bao gồm 2 bước: Bước 1: tìm giá trị của ε op , n, m, s thông Đất nền qua biến dạng ghi nhận được ở cuối mỗi bước nén (công thức 2). Hình 1. Cấu tạo chung kết cấu đường sắt Để đảm bảo kết cấu đường sắt hoạt động (2) bình thường, cần kiểm soát tốt độ lún của lớp móng. Độ lún này phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố, cả trong quá trình thi công và Bước 2: thay các giá trị của ε op , n, m, s khai thác, tuy nhiên nghiên cứu này tập vào công thức (1), dựa vào số trục tàu N tác trung vào ảnh hưởng của 2 yếu tố quan trọng dụng để tìm các hệ số A và B. trong quá trình khai thác đường sắt là tải trọng động của đoàn tàu và số lần tác dụng 3. CHƯƠNG TRÌNH THÍ NGHIỆM của tải trọng (số trục tàu) kể từ khi đưa công a) Thiết bị thí nghiệm trình vào sử dụng đến thời điểm nghiên cứu. Thiết bị thí nghiệm được sử dụng là máy Mô hình được sử dụng là mô hình đề xuất nén ba trục động loại lớn (Hình 2), chuyên bởi Gidel et al. (2001) [2] với thiết bị thí dùng để thí nghiệm cho các loại vật liệu có nghiệm là máy nén 3 trục động loại lớn. kích thước hạt lớn như đất lẫn cuội sỏi thô, 92
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 đá ba-lát... Thiết bị này cho phép tác động tải giữ cố định ở 30 kPa, ứng suất dọc trục tăng trọng nén dọc trục lên tới 500 kN và tải dần. Tần suất được chọn là f = 5 Hz tương ứng trọng buồng nén từ 0 đến 2 Mpa. Mẫu thí với vận tốc khai thác từ 150-200 km/n. Từ nghiệm của thiết bị này có đường kính bước 0 đến bước tăng tải số 4, mỗi bước để D = 300 mm, chiều cao H = 600mm. 20000 lần tải trọng tác dụng. Riêng bước cuối để 920000 lần tải trọng tác dụng. Toàn bộ thông số thí nghiệm được thống kê tại Bảng 1. Bảng 1: Bộ thông số thí nghiệm qmax pmax N t Bước (kPa) (kPa) (lượt) (h) 0 0 30 20000 1,11 1 45 45 20000 1,11 2 90 60 20000 1,11 3 140 77 20000 1,11 Hình 2. Máy nén 3 trục động 4 200 97 920000 51,11 b) Vật liệu thí nghiệm Vật liệu thí nghiệm được lấy trực tiếp từ hiện trường có các đặc trưng cơ lý sau: khối lượng thể tích tự nhiên ρ = 2,51 g/cm3; khối lượng thể tích khô ρd = 2,39 g/cm3; độ ẩm w = 5,13%; Dmax = 63 mm và hàm lượng hạt mịn (< 80 μ m ) xấp xỉ 16%. Hình 3. Vị trí lấy mẫu thí nghiệm Hình 4. Khuôn chế tạo mẫu thí nghiệm c) Trình tự thí nghiệm Thí nghiệm được tiến hành dựa theo tiêu chuẩn AFNOR - NF EN 13286-7 [1] . Vật liệu sau khi lấy từ hiện trường về được sấy khô, trộn với lượng nước tính toán để đạt độ ẩm tại hiện trường, sau đó được đưa vào khuôn để tạo mẫu (Hình 4, 5). Thí nghiệm được tiến hành với 4 bước tăng tải liên tiếp nhau. Ứng suất buồng nén được Hình 5. Đầm nén mẫu thí nghiệm 93
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 4. KẾT QUẢ VÀ KẾT LUẬN Từ kết quả thu thí nghiệm được, ta tiến hành các bước đã nêu ở mục 2 để tìm các hệ số kinh nghiệm. Kết quả được thể hiện cụ thể trong các Bảng 2 và 3. Bảng 2. Thông số thí nghiệm sau bước 1 Hệ ε op n M s R số Hình 6. Tương quan thực nghiệm-mô hình 47,73 1,46 7,45 20,53 0.91 Từ kết quả thu được, ta thấy bên cạnh độ lún quan trắc thực tế trên các tuyến đường Bảng 3. Thông số thí nghiệm sau bước 2 sắt đã đưa vào khai thác, công thức dự báo Hệ số A B R dựa trên mô hình thực nghiệm đề xuất bởi Gidel et al (2001) cung cấp thêm cho chúng 55,43 0,0023 0,775 ta công cụ để dự báo độ lún của lớp móng đường sắt dựa trên ứng suất (thể hiện tải Thay các hệ số này vào công thức 1, ta trọng tàu khai thác) và số trục tàu (thể hiện được biểu thức cuối cùng của mô hình dự thời gian khai thác). Từ giá trị dự báo này, báo độ lún lớp móng đường sắt theo ứng các cơ quan quản lý có thể xác định thời suất và sô trục tàu tác dụng: điểm cần gia cố, cải tạo lớp móng đường sắt nhằm đảm bảo yêu cầu về độ lún cho phép, ⎡ ⎤ ⎢ −00023 . 146 . ⎥ đảm bảo an toàn về khai thác công trình. ⎛N⎞ ⎛L ⎞ 1 . ⎢1−⎜ ⎟ ε1p =5543 . .⎜ max ⎟ .4773 ⎥ ⎢ ⎝100⎠ ⎝ 100 ⎠ ⎛ 2053 . qmax ⎞⎥ 5. TÀI LIỆU THAM KHẢO ⎢ ⎜m+ pmax − pmax⎟⎥ ⎣ ⎝ ⎠⎦ [1] AFNOR - NF EN 13286-7 : Essai triaxial Tương quan giữa kết quả thí nghiệm với sous charge cyclique mour mélanges sans mô hình đề xuất bên trên được thể hiện ở liant hydraulique. Hình 6. Ta thấy với số trục tàu N > 50000 [2] Gidel et al (2001), Nouvelles approche pour l’étude des déformations permanentes lượt, mô hình cho dự báo về biến dạng của des graves non traitées à l’appareil triaxial lớp móng đường sắt tương đối sát với kết à chargement répétés, Bulletin des quả thí nghiệm. Laboratoires des Ponts et Chaussées-233- Juillet – Aout 2001- Réf- 4359- PP 5-21. 94
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
17 p | 2857 | 1566
-
CHƯƠNG IV: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH TRÊN NỀN ĐẤT YẾU
17 p | 496 | 227
-
Nền và móng - Chương 2
17 p | 316 | 129
-
Bài giảng môn Địa cơ nền móng (TS Nguyễn Minh Tâm) - Chương 4.4
18 p | 200 | 62
-
Bàn luận về kết quả thí nghiệm nén đất trong phòng để dự báo độ lún của móng
3 p | 79 | 3
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn