Материал: metodicheskie_ukazaniya_po_proektirovaniyu_zemlyanogo_polotna_na_slabykh

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

, при объемном весе грунта насыпи gн = 2 т/м3 на основание можно отсыпать сразу слой толщиной:

После отсыпки этого слоя (полагаем, что он отсыпан мгновенно) будет происходить процесс консолидации основания под нагрузкой от насыпного слоя, причем нагрузка будет по мере роста осадки снижаться (вследствие проявления эффекта взвешивания) в соответствии со следующей линейной зависимостью:

(а)

где h0 - толщина отсыпанного слоя.

Приведенное выше выражение соответствует случаю, когда горизонт грунтовых вод совпадает с поверхностью грунта. Если горизонт грунтовых вод оказывается ниже поверхности земли до того момента, пока подошва насыпного слоя не доходит в процессе осадки до горизонта грунтовых вод, нагрузка по мере осадки не снижается и остается постоянной p = gн × h0.

196

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Рис. 8. Определение ступеней нагрузки при наиболее рациональном режиме отсыпки насыпи

Лишь при превышении осадкой величины расстояния от поверхности земли до горизонта грунтовых вод нагрузка начинает снижаться по мере осадки в соответствии с зависимостью:

197

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

Наносим эту зависимость на график рис. 8 в виде пунктирной линии AM.

Время выдерживания приложенной ступени нагрузки или время выдерживания отсыпанного слоя без увеличения его толщины нужно определять, исходя из следующих основных условий:

1)величина фактически действующей нагрузки не должна быть ниже безопасной более чем на 10 %;

2)нагрузка в процессе осадки слоя должна снижаться не более чем на 10 %.

Кроме того, во всех случаях необходимо, чтобы время выдерживания слоя не превышало времени завершения интенсивной части осадки под нагрузкой от веса отсыпанного слоя.

Для того чтобы удобнее было контролировать выполнение первого условия, построим кривую, ординаты точек которой были бы на 10 % меньше ординат соответствующих точек кривой рбез = f(S) (кривая А¢В¢С¢Д¢Е¢ на рис. 8).

Построение искомой фактической зависимости нагрузки от осадки начнем с ее конечного участка. Для этого учтем, что в соответствии с расчетом осадки (см. выше) конечная нагрузка на поверхность основания насыпи составит 1,0 кг/см2. В этот момент конечная осадка поверхности основания достигнет величины 2,10 м. Наносим эту точку на график рис. 8 (точка F). Точка является конечной точкой графика зависимости нагрузки, действующей на основание в процессе осадки после отсыпки полного объема грунта (после полной досыпки насыпи).

Эта зависимость выражается в данном случае формулой:

(б)

198

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

где рнач - нагрузка на основание в момент завершения отсыпки насыпи;

S - осадка, начиная с момента завершения отсыпки.

Соображения, высказанные в замечаниях к формуле (а), относятся и к данной формуле.

Наносим эту зависимость на график рис. 8, для чего через точку F проводим прямую, параллельную прямой AM, так как угловые коэффициенты у обеих функций одинаковы.

Поскольку мы считаем, что в момент завершения отсыпки насыпи нагрузка на основание должна равняться безопасной, проведенную линию продолжаем до пересечения с кривой рбез = f(S) в точке р6. Отрезок р6F представляет собой конечный участок искомой фактической зависимости нагрузки от осадки при наиболее рациональном режиме загружения.

Теперь вернемся к начальному участку. Нагрузка от первоначально отсыпанного слоя составит 90 % от безопасной нагрузки уже при осадке 0,18 м (в точке p1¢ пересечения прямой AM с кривой А¢В¢С¢Д¢Е¢). В этот момент необходимо повысить нагрузку до величины безопасной р2. После этого нагрузка будет снова постепенно снижаться в процессе осадки (линия р2М1) и достигнет величины 90 % от безопасной при осадке 0,31 м (точка p2¢).

Рассуждая аналогично, получаем некоторую ломаную линию p1p1¢ р2p2¢ р3p3¢ ... р6F6, представляющую собой искомую реальную зависимость нагрузки от осадки. Необходимо учесть, что в данном случае после приложения нагрузки р6 не следует дожидаться снижения ее величины до 90 %, так как можно раньше завершить всю отсыпку, а именно: в момент, соответствующий осадке 0,61 м, так как в этот момент величина полной проектной нагрузки не превышает величины безопасной нагрузки.

Полученный график показывает, что нагрузка на основание должна прикладываться следующим образом:

1)отсыпка производится непрерывно до нагрузки p1 = 0,79 кг/

см2;

2)после достижения осадки в 0,18 м нагрузка повышается до p2 = 0,87 кг/см2, при этом фактическое приращение в момент

199

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

приложения нагрузки (рис. 9) составит р2 - p1¢ = 0,87 - 0,77 = 0,10

кг/см2;

3)после достижения осадки 0,31 м нагрузка повышается до р3 = 0,94 кг/см2; приращение р3 - p2¢ = 0,94 - 0,85 = 0,09 кг/см2;

4)при осадке 0,43 м нагрузка повышается до p4 = 1,02 кг/см2;

приращение р4 - p3¢ = 1,02 - 0,93 = 0,09 кг/см2;

5)при осадке 0,55 м нагрузка повышается до p5 = 1,10 кг/см2;

приращение р5 - p4¢ = 1,10 - 1,01 = 0,09 кг/см2;

6)при осадке 0,61 м нагрузка повышается до р6 = 1,15 кг/см2;

приращение 1,15 - 1,10 = 0,05 кг/см2.

Переводя установленные приращения нагрузок в величину толщины слоев, получаем:

2

3

200