Материал: metodicheskie_ukazaniya_po_proektirovaniyu_zemlyanogo_polotna_na_slabykh

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 7. Зависимость угла внутреннего трения и сцепления от влажности для второго слоя (ил)

Безопасная нагрузка для первого слоя составит:

и коэффициент стабильности

Для второго слоя влажность при быстрой отсыпке составляет Wпp 65 %, откуда по графикам рис. 7

сW = 0,30 кг/см2;

jW = 6,8°.

Поскольку объемный вес грунта слабого слоя с учетом взвешивания не равен 0 (

), безопасную нагрузку следует определять по полной формуле (34).

Рассмотрим три горизонта в пределах этого слоя: верх слоя (Z = 4 м и

), середину (Z = 5 м и

186

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

) и низ (Z = 6 м и

).

Для первого горизонта, интерполируя значения, определенные с графиков рис. 32 - 33 для j = 5° и j = 10°, находим:

Отсюда

;

.

Для второго горизонта аналогично по тем же графикам (при

, j = 5° и j = 10°, V1 = 0,42), интерполируя, находим

.

Тогда

;

187

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

.

Наконец, для третьего горизонта V3 = 0,5 аналогично получаем:

Коэффициент стабильности для второго слоя монотонно увеличивается по глубине. Поэтому за расчетное значение коэффициента стабильности слоя принимаем величину, отвечающую верхней грани слоя Kбез = 1,13.

За расчетный коэффициент безопасности для основания в целом необходимо принять минимальное значение коэффициента безопасности, определенного для слоев. В данном случае это значение коэффициента стабильности для верхнего слоя Kбез = 0,65.

Расчет показывает, что устойчивость нижнего слоя обеспечена даже при быстрой отсыпке, в то время как устойчивость верхнего слоя при быстрой отсыпке не обеспечена. Поэтому необходимо проверить устойчивость основания (верхнего слоя) при медленной отсыпке насыпи.

188

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

При медленной отсыпке насыпи (см. рис. 5, б) за расчетные значении cW и jW принимают значения, соответствующие влажности грунта при полном уплотнении под воздействием расчетной величины нагрузки от веса насыпи.

Расчетная величина нагрузки, определенная выше при расчете осадки, составляет 1,0 кг/см2. При внешней нагрузке p0 = 1,0 кг/см2 вертикальные нормальные напряжения в верхнем слое составят: рz1 = а1ср × р0 = 0,985 × 1,0 = 0,99 кг/см2.

По компрессионной кривой вида W = f(p) (см. рис. 2) находим влажность грунта первого слоя, отвечающую этому напряжению

Wкон = 350 %.

По графикам рис. 6 определяем расчетные значения cW и jW, соответствующие этой влажности:

cW = 0,4 кг/см2; jW = 13,7°.

Теперь необходимо установить значение функции b для верхнего

графикам рис. 33 - 34, интерполируя значения b для j = 10° и j = 15°, находим:

Таким образом, при медленной отсыпке устойчивость основания обеспечена.

189

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

По табл. 9 устанавливаем, что в данном случае основание (толща) относится к типу IIА, слабый грунт может быть использован в качестве основания, но необходимо решить вопрос о режиме отсыпки и времени завершения интенсивной осадки.

3. Расчет осадки во времени

Из графика рис. 4 находим, что расчетная конечная осадка нижнего слоя равняется 0,14 м что составляет лишь

от общей осадки. Поэтому в целях упрощения расчета осадкой нижнего слоя пренебрегаем и ведем расчет лишь на верхний слой.

Анализ полученных в лаборатории кривых уплотнения грунта верхнего слоя во времени показал, что при нагрузках, не намного отличающихся от расчетной, осадки во времени складываются из трех осадок:

S = Sy + SI + SII,

где Sy - упругая осадка, протекающая весьма быстро (в процессе загружения);

SI - первичная осадка, т.е. осадка, связанная с фильтрационной консолидацией;

SII - вторичная осадка.

Упругая и первичная осадки составляют 80 % от полной осадки, а вторичная - 20 %. Время практического завершения фильтрационной осадки tстаб равняется 0,5 ч. Вторичная осадка протекает в течение 400 ч после завершения первичной, причем эта зависимость выражается следующим образом:

St общ = (Sy + SI) + h × alg(t - tстаб),

где а - коэффициент, равный 0,015;

h - начальная высота образца.

Относительная деформация, соответствующая моменту завершения первичной осадки, составляет 0,36. Начальная высота

190