Материал: metodicheskie_ukazaniya_po_proektirovaniyu_zemlyanogo_polotna_na_slabykh
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
pфакт = pрасч + pу = pрасч + (gн - gу) × hу,
(30)
где pрасч - величина, определяемая по формулам (8), (9), (17);
gн - средневзвешенное значение объемного веса (с учетом взвешивания) насыпного грунта, уложенного на месте удаленного;
gу - средневзвешенное значение объемного веса удаленного грунта (с учетом взвешивания);
hу - толщина заменяемого слоя.
166. Устойчивость насыпи при частичном удалении слабого грунта определяется методом, аналогичным изложенному в пп. 139 - 140.
Величина фактической нагрузки определяется по формулам (8), (9), (17), (30).
Д. Конструктивные мероприятия по обеспечению устойчивости основания насыпи
а) Метод предварительного осушения
167. Метод предварительного осушения предназначен для повышения несущей способности основания и снижения величины осадки отсыпаемой насыпи.
Метод может применяться при высоком горизонте грунтовых вод и возможности существенно понизить этот горизонт путем применения мелиоративных мер до начала строительства. Сущность метода заключается, главным образом, в исключении благодаря понижению грунтовых вод эффекта взвешивания толщи, в результате чего происходит ее уплотнение под воздействием нагрузки от собственного веса еще до возведения насыпи. Это снижает сжимаемость толщи и повышает сопротивляемость грунта сдвигу к моменту возведения насыпи.
Метод рекомендуется применять во всех случаях, когда это возможно, как самостоятельный или в сочетании с другими методами.
168. Если согласно расчетам, несмотря на технологические меры и изменение конструкции основания, нельзя возвести насыпь
121
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
(требуемой высоты) наиболее простой конструкции из-за невозможности обеспечить устойчивость основания, необходимо рассмотреть варианты усиления конструкции самой насыпи, направленные на обеспечение требуемой устойчивости ее основания.
Такими вариантами могут быть:
а) уположение откосов насыпи;
б) устройство насыпи с пригрузочными бермами;
в) устройство легких насыпей (для автомобильных дорог);
г) насыпи на сланях;
д) эстакады.
б) Уположение откосов
169. Уположение откосов насыпи обеспечивает повышение устойчивости за счет увеличения величины безопасной нагрузки. При уположении откосов увеличивается отношение 2а/B, в связи с чем уменьшается значение функции b, входящей в формулу безопасной нагрузки (п. 140). При расчете по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения ориентировочно можно считать, что при уположении откосов от 1:1,5 до 1:10 у насыпей высотой h = 1 - 5 м величина напряжения на сдвиг по критической поверхности скольжения, %, снижается, как указано в табл. 18.
|
|
|
|
|
Таблица 18 |
Высота |
Напряжение на сдвиг, %, при крутизне откосов 1:п |
||||
|
|
|
|
|
|
насыпи, м |
1:1,5 |
1:2 |
1:3 |
1:5 |
1:10 |
|
|||||
1 |
100 |
90 |
78 |
64 |
51 |
3 |
100 |
92 |
84 |
78 |
70 |
122
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Высота |
Напряжение на сдвиг, %, при крутизне откосов 1:п |
||||
|
|
|
|
|
|
насыпи, м |
1:1,5 |
1:2 |
1:3 |
1:5 |
1:10 |
|
|||||
5 |
100 |
95 |
90 |
85 |
80 |
170. Практически требуемую крутизну следует устанавливать путем расчета 3 - 4 вариантов насыпи с различной крутизной откосов и построения графика зависимости безопасной нагрузки от крутизны откосов. Далее по указанному графику устанавливается величина заложения откосов, соответствующая условию равенства безопасной нагрузки проектной pбез = pрасч.
Проектную и безопасную нагрузки определяют в соответствии с указаниями пп. 67 - 68, 139 - 141 для различных расчетных схем.
в) Насыпь с пригрузочными бермами
171.Если расчеты показывают, что для обеспечения устойчивости необходимо устройство слишком пологих откосов (положе 1:3 - 1:4), то в случае насыпи высотой более 2 м следует рассмотреть в качестве варианта конструкцию насыпи с пригрузочными бермами. При этом в задачу расчета входит определение требуемой высоты и длины пригрузочных берм.
172.Максимальную толщину пригрузочных берм при быстрой их отсыпке ориентировочно можно установить из выражения:
(31)
где gн - объемный вес грунта бермы;
с - сцепление грунта основания;
Mj - некоторая функция угла внутреннего трения грунта основания, значение которой устанавливается по табл. 19.
Таблица 19
123
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
j, град |
0 |
10 |
20 |
30 |
Mj |
3,14 |
4,2 |
6,7 |
7,9 |
173. Требуемую высоту пригрузочных берм ориентировочно можно вычислить по формуле:
(32)
где pрасч - проектная нагрузка от насыпи заданной высоты при трапецеидальном очертании;
pбез - безопасная нагрузка трапецеидальной насыпи заданной высоты;
- средневзвешенный объемный вес грунта пригрузочных берм.
Значения pрасч и pбез могут определяться для условий быстрой и медленной отсыпки в соответствии с указаниями пп. 140 - 141. При установлении для условий медленной отсыпки величина осадки берм принимается приближенно равной половине величины осадки насыпи (по оси).
174. Требуемую длину пригрузочной бермы lпр ориентировочно можно определить по формулам:
а) при
124
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
(33)
б) при
(34)
где H - мощность слабого слоя;
bср - ширина земляного полотна по средней линии;
a - предельный условный угол видимости, зависящий от величины сцепления и угла внутреннего трения грунта слабой толщи (приложение 5).
Угол a можно установить из выражения:
(35)
Практически a определяется графическим построением (см. приложение 5).
175. Правильность назначенных размеров пригрузочных берм следует проверить путем расчета устойчивости основания по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения.
Требуемый коэффициент запаса устанавливается в соответствии
суказаниями п. 144.
176.При расчетах насыпи с бермами по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения вес части бермы
Qб, ограниченной плоскостью среза, расположенной над площадкой возможного выпора, дает дополнительный удерживающий момент Qб × bб.
125