Материал: metodicheskie_ukazaniya_po_proektirovaniyu_zemlyanogo_polotna_na_slabykh
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
где 0,0071 + 0,0000274u = lр - коэффициент затухания напряжений по глубине от уровня основной площадки в подрельсовом сечении;
h + S - глубина расположения поверхности основания насыпи от уровня нижней постели шпалы;
u - расчетная скорость движения поездов, км/ч;
hб.п - толщина балластной призмы под шпалой;
е - основание натуральных логарифмов.
Влияние временной нагрузки на величину осадки учитывается для насыпей толщиной менее 3,5 м.
129.Учитывая зависимость величины расчетной нагрузки ррасч
имодуля осадки ер от величины осадки, для расчета осадки рекомендуется применять графоаналитический метод. Для этого,
задаваясь 3 - 4 значениями ррасч определяют напряжение рz в расчетных слоях, по соответствующим компрессионным кривым устанавливают значения модулей осадки для каждого слоя, вычисляют осадки расчетных слоев, а затем и общие осадки S, соответствующие выбранным значениям нагрузки. При выборе
значений нагрузки ррасч следует исходить из условия, чтобы они были не менее р = gн × h, а для железнодорожных насыпей р = gн(h + hв) + рп.
По результатам вычислений строят график зависимости общей осадки от нагрузки S = f(p). Затем на эту же сетку координат наносят линейную зависимость нагрузки от величины осадки, выражаемую формулами (8), (9) или (17).
Точка пересечения построенных прямой и кривой определяет величину расчетной конечной нагрузки на основание ррасч и величину конечной осадки S.
Пример расчета осадки приведен в приложении 2.
130. Осадка основания насыпи S, определяемая с использованием коэффициента сжимаемости ai, см2/кг, вычисляется по формуле:
91
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
(19)
где
,
- коэффициент пористости грунта, соответствующий начальному (природному) давлению;
- коэффициент пористости, соответствующий давлению pi (внешняя нагрузка);
- среднее вертикальное нормальное напряжение (дополнительное) для каждого слоя, кг/см2;
Hi - мощность каждого расчетного слоя, м.
Нормальное напряжение 
для каждого расчетного слоя в основании насыпи определяется по формуле (16) с использованием данных приложения 8. Зная напряжения в основании, по компрессионным кривым испытаний грунтов для отдельных слоев определяют значения коэффициентов пористости e0 и и вычисляют аi.
Пример расчета осадки приведен в приложении 3.
131. Для насыпей более сложного очертания, чем трапецеидальное, значение напряжений в заданной точке
92
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
основания по оси насыпи определяется суммированием напряжений от отдельных простых элементов, на которые разбивается поперечное сечение насыпи, например, алгебраическим суммированием напряжений, найденных отдельно для трапецеидального профиля верхней и нижней частей насыпи с различной крутизной откосов.
132. Прогноз осадки во времени может осуществляться упрощенным или более точным способом. В первом случае время стабилизации интенсивной части деформации определяется по формуле:
(20)
где Нф - максимальный путь фильтрации воды из уплотняемого слоя, см;
Ск - коэффициент консолидации, определяемый экспериментально в лабораторных условиях (см. приложение 1,
стр. 109).
133. Величину осадки на любой момент времени Т
устанавливают по формуле: |
|
ST = Sкон × Kвр, |
(21) |
где Sкон - конечная осадка; |
|
Kвр - коэффициент времени, определяемый по табл. 17 в зависимости от параметра.
(22)
134.Если в силу геологического строения толщи или различий
внапряженном состоянии слоев по глубине сжимаемую толщу приходится рассматривать как слоистую, время практической
93
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
стабилизации деформации основания в целом определяется в зависимости от расположения и свойств грунтов в отдельных слоях временем стабилизации деформации слоя, для которого значение Тстаб будет наибольшим. При этом в расчете можно не учитывать слои, суммарная осадка которых не превышает 10 % от общей (полной) осадки.
Максимальный путь фильтрации для каждого расчетного слоя следует устанавливать в соответствии с фактическими условиями дренирования слоев, для чего необходимо учитывать геологическое строение слабой толщи (наличие дренирующих прослоек), а также степень водопроницаемости грунта нижней части насыпи.
|
|
|
Таблица 17 |
Квр |
N |
Квр |
N |
0,05 |
0,005 |
0,55 |
0,59 |
0,10 |
0,02 |
0,60 |
0,71 |
0,15 |
0,04 |
0,65 |
0,84 |
0,20 |
0,08 |
0,70 |
1,00 |
0,25 |
0,12 |
0,75 |
1,18 |
0,30 |
0,17 |
0,80 |
1,40 |
0,35 |
0,24 |
0,85 |
1,69 |
0,40 |
0,31 |
0,90 |
2,09 |
0,45 |
0,39 |
0,95 |
2,80 |
94
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Квр |
N |
Квр |
N |
0,50 |
0,49 |
1,00 |
- |
135.В случае отсыпки насыпи из глинистых грунтов и отсутствия в ее основании песчаной подушки из хорошо дренирующего грунта расчетная длина пути фильтрации увеличивается на половину расчетной ширины основания насыпи.
136.Если предварительные расчеты покажут, что время стабилизации деформации достаточно мало с точки зрения конкретных сроков строительства, необходимость в уточненном прогнозе осадки отпадает. Уточненный расчет не проводится также в тех случаях, когда интенсивность осадки очень мала (менее 2 см/год).
137.Уточненный прогноз осадки осуществляется в два этапа.
Впервую очередь устанавливается время практической стабилизации деформации каждого слоя по формуле:
(23)
где tстаб - время практической стабилизации деформации образца, испытанного в лаборатории на консолидацию под нагрузкой, равной проектной, при высоте (максимальной длине пути фильтрации) образца h, см, и одностороннем дренировании;
Нф - максимальный путь фильтрации воды, отжимаемой из реального слоя, см;
n - показатель степени консолидации, определяемый в лаборатории (приложение 1).
При слоистой толще время стабилизации деформации основания в целом определяется в соответствии с указаниями п. 134. Если оно окажется меньше конкретных сроков строительства, дальнейшего уточнения прогноза осадки во времени не требуется.
95