Расчет устойчивости основания. Расчет режима возведения насыпи

Расчет устойчивости основания

Безопасная нагрузка на основание

 = Nt = 3,9 × 0,011 = 0,0429 МПа,

где N = 3,9 по таблице 21 для относительной глубины расположения слабого слоя, равной

.

Определяем коэффициент безопасности

.

Поскольку = 0,65 < 0,7, основание IIIА типа по устойчивости согласно 12.8.4, следовательно, устойчивость основания при возведении насыпи сразу на всю высоту с учетом запаса на осадку не обеспечена. Насыпь необходимо возводить медленно по методу постепенного загружения.

Расчет режима возведения насыпи

Определяем толщину насыпи (нагрузку Р₁), которую можно отсыпать сразу (в один прием). Принимаем Р₁ = = 0,0429 МПа и

= м, поскольку h₁ > S_от (2,38 > 0,45) (см. 12.11.2.2.).

Устанавливаем продолжительность строительного периода (t₀), в течение которого необходимо возводить насыпь до проектной толщины из условия обеспечения устойчивости основания. Вычисляем отношение

.

Степень консолидации основания, происходящей в течение строительного периода, принимаем по таблице 24 (U₀ = 0,60 для l _сж = 0,35).

Зная отношение и , на номограмме (рисунок 12.9) через эти точки проводим прямую и на сетке шкал и при условии
 = и находим = 2,15.

По формуле (12.26) вычислим консолидационный параметр Т слабого основания

 сут.

Следовательно, t₀ = 2,15 Т = 2,15 × 31 = 67 сут.

Определяем длительность консолидации основания, необходимую для достижения заданной степени консолидации основания U, позволяющей производить устройство дорожной одежды с капитального типа. По таблице 23 находим U = 0,96 для S_сж = 117 см. С помощью номограммы для отношений:

, и находим .

Следовательно, t = 18,7 Т = 18,7 × 31 = 580 сут = 1,59 года.

Время консолидации превышает установленную продолжительность строительства t _стр (580 > 200 сут), поэтому необходимо осуществлять мероприятия для ускорения консолидации.

Для сокращения сроков строительства применяем временную пригрузку. Определяем минимальное значение коэффициента перегрузки.

Для (1+ е₀) Р_расч = (1 + 10,7)×0,0662 = 0,77 МПа и U = 0,96 по рисунку 12.12 находим d_min = 0,12. Поскольку срок консолидации необходимо сократить в
раза, коэффициент перегрузки принимаем ориентировочно равным d = 3d_min 0,3.

Проверяем устойчивость слабого основания для насыпи с временной пригрузкой.

Определяем по формуле (12.34) нагрузку на основание и его осадки при возведении насыпи с пригрузкой:

 

Р_пр = 0,0662 (1+ 0,3) = 0,0861 МПа ,

S_{сж пр} = 117 (1+ 0,46×0,3) = 133 см,

l _{сж пр} = 0,35 (1+ 0,46×0,3) = 0,40,

 

где коэффициент

.

Коэффициент безопасности основания с учетом его упрочнения при медленной отсыпке насыпи и пригрузки по формуле (12.38):

 

,

 

где U₀ = 0,65 для l_{сж пр} = 0,40 по данным таблицы 24.

Поскольку = 1,23 > 1,0 , устойчивость основания при медленной отсыпке насыпи и пригрузки обеспечена.

Определяем консолидационный параметр (Т_пр) для насыпи с пригрузкой

 

 сут.

 

Расчет режима возведения насыпи с пригрузкой производим аналогично расчету режима возведения насыпи без пригрузки.

Принимаем h₁ = 2,38 м и Р₁ = 0,0429 МПа, U₀ = 0,65 для l_пр = 0,40    (таблица 24).

Находим ;

 

, .

По номограмме (см. рисунок 12.10) находим , следовательно,

t₀ = 3,1Т_пр = 3,1 × 29 = 90 сут.

Определяем длительность консолидации насыпи с временной пригрузкой. Определяем требуемую степень консолидации (U _пр) насыпи с пригрузкой

.

Вычисляем вспомогательные параметры:

, , .

По номограмме (рисунок 12.9) определяем .

Следовательно, t = 6,2Т_пр = 6,2 × 29 = 180 сут.

Полученный срок консолидации меньше требуемого (180 < 200 сут), поэтому принятая величина временной пригрузки является достаточной.

Определяем толщину слоя временной пригрузки

 = 0,3×412 = 125 см.

Месячная интенсивность отсыпки насыпи

 см.

При возведении насыпи сначала быстро отсыпают насыпь толщиной 2,38 м, а далее, в течение 90 сут, - оставшуюся часть насыпи и временную пригрузку с таким расчетом, чтобы в течение 1 мес толщина насыпи увеличивалась на 1,0 м. График отсыпки насыпи приведен на рисунке Е.2.