Расчет осадки земляного полотна

Таблица 21 — Коэффициент N

Относительная глубина расположения

расчетного слоя с минимальным сопротивлением сдвигу
(в долях от ширины насыпи по подошве)

0,05

0,10

0,15

0,20

0,30

N

5,25

3,84

3,51

3,34

3,23

12.8.3 Расчетную нагрузку Р_расч  определяют по методике, приведенной в 12.9.1.5.

12.8.4 В зависимости от значений   определяют тип основания по устойчивости:

 ³ 1

— основание I типа;

1 >  ³ 0,7

— основание II типа;

0,7 >  ³ 0,2

— основание III А типа;

 < 0,2

— основание III Б типа.

12.8.5 Расчет безопасной нагрузки предварительно консолидированных оснований осуществляют по формуле

 ,                                              (12.17)

 

где l_сж — относительная конечная осадка сжатия основания при предварительном уплотнении (см. 12.9.1);

  U₀ — степень консолидации при предварительном уплотнении (см. таблицу 24).

12.9 Расчет осадки земляного полотна

12.9.1  Прогноз конечной величины осадки

12.9.1.1 Величину погружения насыпи в болотную залежь (осадку насыпи) определяют по формуле

S_общ = S_сж + S_от ,                                             (12.18)

где S_общ – общая осадка насыпи;

S_сж – осадка сжимающихся ( уплотняющихся ) слоев болотной залежи;

S_от – осадка отдавливаемых слоев болотной залежи, происходящая за счет выдавливания (выпора) слабых грунтов при любой скорости отсыпки, частичного выдавливания грунтов типа 3а при невозможности их предварительного уплотнения в течение строительного периода вследствие того, что в силу их высокой сжимаемости и низкой прочности нагрузка от возводимой насыпи растет быстрее, чем упрочнение слабого грунта, боковых деформаций слабых грунтов строительного типа 2 при интенсивности отсыпки насыпи в первые 10 сут более 2,0 м.

12.9.1.2  Осадку S _oт вычисляют по формуле

          S _oт = _oт× _oт ,                                           (12.19)

 

где S _{i oт} – осадка i -го отдавливаемого слоя ;

l_{i oт} – относительная деформация i-го отдавливаемого слоя толщиной h_i ;

n – количество расчетных слоев болотной залежи.

Относительную деформацию l_oт определяют по таблице 22 в зависимости от значений сопротивления сдвигу t по крыльчатке расчетного слоя в природном залегании.

Таблица 22 — Относительная деформация l _oт

t , МПа

l _oт

t , МПа

l _oт

t , МПа

l _oт

0,001

1,00

0,006

0,55

0,011

0,20

0,002

1,00

0,007

0,45

0,012

0,15

0,003

1,00

0,008

0,37

0,013

0,10

0,004

0,82

0,009

0,30

0,014

0,05

0,005

0,67

0,010

0,25

0,015

0,00

12.9.1.3 Осадку S _сж определяют по формуле

S_сж = (h _i - S_{i oт} ) ,                                        (12.20)

где l_{i сж} – относительная вертикальная деформация расчетного слоя, полученная по данным испытаний в компрессионном приборе для нагрузки, действующей на этот слой.

12.9.1.4При расчете осадки слабое основание разбивают на расчетные слои в соответствии с геологическим строением, прочностными и деформативными свойствами слабых грунтов и значением действующих вертикальных напряжений по глубине.

При относительной мощности слабого основания H / B₁< 0,5 (Н – мощность слабых грунтов, В₁ – ширина насыпи по подошве) вертикальные напряжения по глубине можно считать постоянными. Значение напряжений для всей мощности залежи в этом случае принимают равными расчетной нагрузке Р_расч. При H/B₁ > 0,5 значение напряжений следует рассчитывать по методике, изложенной в приложении Е.

12.9.1.5 Расчетную нагрузку Р_расч, действующую на болотную залежь от массы возводимой насыпи, определяют с учетом положения уровня грунтовых вод

 

Р_расч = К₀ l_сж + Р₀ ,                                                   (12.21)

 

где l_сж – относительная осадка сжатия основания,

 

 .                                                                  (12.22)

 

Параметры нагрузки К_о и Р₀ определяют по следующим формулам:

 

                                   К₀ =  Н (1-l_oт ) ;                                                (12.23)

 

Р₀ = r_н (h +h _гв) +  (Н l_oт - h _гв) ,                       (12.24)

 

где r_н и  – соответственно, плотности грунта насыпи, расположенного выше и ниже уровня грунтовых вод;

  h – проектная высота насыпи (рабочая отметка);

  h _гв – расстояние от поверхности болота до горизонта грунтовых вод (см. рисунок 12.3);

l_oт = S_oт / Н;

H — глубина болота.

Если h _гв > S _общ в формулах (12.23) и (12.24) принимают  = r_н .

12.9.1.6 Параметры сжимаемости l_iсж определяют по результатам компрессионных испытаний и расчет осадки ведут графоаналитическим методом. При отсутствии данных компрессионных испытаний допускается пользоваться номограммой (рисунок 12.8), построенной на основе обобщения результатов обработки многочисленных компрессионных кривых. В качестве характеристики сжимаемости болотной залежи принят коэффициент пористости е₀.

Номограмма связывает четыре параметра: К₀, Р₀, l_сж и е (е – средневзвешенное значение коэффициента пористости для болотной залежи) и позволяет путем одного наложения линейки, соединяющей две точки на шкалах К₀ и Р₀ в точке пересечения линии с заданным е₀, найти искомое значение l_сж.