Материал: metodicheskie_ukazaniya_po_proektirovaniyu_zemlyanogo_polotna_na_slabykh

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

образца - 2,5 см. Отток воды - в обе стороны. Объединяя в целях упрощения упругую осадку и рассматривая их вместе с первичной, определяем приближенно время завершения первичной осадки. Для этого предварительно рассчитаем по формуле коэффициент консолидации для образца, испытанного в лаборатории:

В данном случае hрасч равняется полувысоте образца, так как отжатие воды в опыте происходило в обе стороны:

Время завершения фильтрационной осадки слоя мощностью 4 м при односторонней (вверх) фильтрации воды составит:

При такой длительности уплотнения в большинстве случаев необходимо рассмотреть вопрос о методах ускорения осадки.

4. Расчет режима возведения насыпи

Расчет устойчивости (см. п. 2 приложения) показал, что устойчивость верхнего слоя при слишком быстрой отсыпке насыпи будет нарушена (Kбез = 0,65). Однако отсыпку можно вести медленно с таким расчетом, чтобы нагрузка на основание в любой момент времени не превышала безопасной величины, соответствующей значениям jW и cW, достигнутым к этому моменту времени.

191

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Здесь, как и выше, ведем расчет лишь на верхний слой, так как устойчивость нижнего слоя обеспечена, а осадка его не превышает 10 % общей осадки.

Определим прежде всего значения безопасной нагрузки на несколько моментов процесса консолидации. При этом учтем, что безопасные нагрузки на начальный момент уплотнения и момент завершения полной осадки нами уже определены при расчете устойчивости

;

.

Определим значения безопасной нагрузки для двух-трех промежуточных моментов, например, для момента, приблизительно соответствующего завершению фильтрационной консолидации и момента достижения 50 %-ной фильтрационной осадки и момента достижения 25 %-ной фильтрационной осадки.

Полная осадка верхнего слоя при расчетной нагрузке составляет 1,93 м (см. рис. 4). Поскольку фильтрационная осадка завершается в данном случае примерно при 80 % от полной осадки, осадка в момент завершения фильтрационной консолидации составит 1,93 × 0,80 = 1,54 м, а относительная осадка

.

В условиях практически полного водонасыщения влажность грунта, соответствующая относительной осадке l, определяется по формуле:

192

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

где Wнач - начальная влажность (в единицах); g0 - удельный вес грунта.

При l = 0,385 Wнач = 6,28 и g0 = 1,60 г/см3;

По графикам рис. 6 для W = 362 % находим:

сW = 0,40 кг/см2; jW = 13,3°.

Отсюда:

Аналогично для осадки, равной половине величины, соответствующей завершению фильтрационной консолидации

(0,77 м), находим:

сW = 0,26 кг/см2; jW = 9,1°.

193

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Наконец, при осадке, меньшей в два раза (0,38 м), имеем:

W = 6,28 - 0,66 = 6,62 = 562 %;

сW = 0,21 кг/см2; jW = 7,8°;

194

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Строим график зависимости рбез от осадки кривая АВСДЕ (рис. 8), который позволяет назначить необходимый режим возведения насыпи, привязывая его пока что не ко времени, а к величине, достигнутой в тот или иной момент осадки.

Как отмечалось выше, режим отсыпки будет допустимым лишь в том случае, когда фактически действующая нагрузка в любой момент сооружения насыпи (или в любой момент осадки) не будет превышать безопасной нагрузки. Отсюда следует, что график зависимости фактически действующей нагрузки рфакт от осадки при допустимом режиме должен всегда располагаться ниже кривой, выражающей зависимость рбез = f(S).

При этом необходимо учесть, что значительное отклонение зависимости pфакт = f(S) от рбез = f(S) влечет за собой увеличение длительности осадки. Поэтому наиболее рациональным следует считать случай, когда рфакт в любой момент осадки равняется рбез. В таком случае полученная кривая представляет собой график наиболее рационального (идеального) режима возведения насыпи, привязанного к величине осадки, достигнутой в тот или иной момент. Теперь необходимо, во-первых, перейти от идеального графика к реальному и, во-вторых, привязать режим отсыпки не к осадке, а ко времени.

В этой связи прежде всего учитываем, что в реальных условиях отсыпка ведется слоями и, следовательно, реальный график должен иметь ступенчатый характер, а не быть непрерывной кривой.

Построим этот график, рассуждая следующим образом.

Поскольку безопасная нагрузка на основание в его природном состоянии составляет, как найдено выше,

195