ВЛИЯНИЕ КОНСТРУКТИВНОЙ ЗАЩИТЫ ОСНОВАНИЯ ОТ ВОДОНАСЫЩЕНИЯ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ НАСЫПИ

Аннотация

Обеспечение устойчивости железнодорожных насыпей в условиях высокого уровня грунтовых вод является актуальной геотехнической задачей, поскольку водонасыщение слабых грунтов основания может сопровождаться изменением их прочностных и деформационных характеристик и развитием дополнительных перемещений земляного полотна. Цель исследования заключается в численной оценке устойчивости и деформационного состояния железнодорожной насыпи при применении комплексного конструктивного решения, предусматривающего размещение галечникового слоя выше расчетного уровня высокой воды на 0,5 м и усиление основания геосинтетическими материалами. Численное моделирование выполнено методом конечных элементов в программном комплексе PLAXIS 2D с использованием упругопластической модели Mohr–Coulomb. Устойчивость оценивалась методом снижения прочностных характеристик грунта при основном и особом сочетаниях нагрузок. Дополнительно анализировалось деформационное состояние насыпи после 300 сут консолидации. При основном сочетании нагрузок расчетный коэффициент устойчивости составил 1,47 при минимально допустимом значении 1,20. При особом сочетании с учетом сейсмического воздействия коэффициент устойчивости снизился до 1,10 при нормативном значении 1,08. Максимальная расчетная осадка основания составила 0,151 м, горизонтальное смещение - 0,280 м, вертикальное перемещение-0,450 м. Установлено, что рассмотренная конструктивная схема обеспечивает выполнение принятого критерия устойчивости при обоих сочетаниях нагрузок, при этом особое сочетание является определяющим по запасу устойчивости. Полученные результаты характеризуют совместную работу дренирующего галечникового слоя, геосинтетического усиления и грунтового основания и могут быть использованы при обосновании конструктивных решений железнодорожных насыпей в сложных гидрогеологических условиях.