Материал: metodicheskie_ukazaniya_po_proektirovaniyu_zemlyanogo_polotna_na_slabykh
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
где l - зона влияния одной дренажной скважины (в расчетах принимается равной расстоянию между дренами).
Величина фактора времени Tг для случая устройства вертикального дренажа зависит от
, где d - диаметр скважины.
С учетом комбинированного вертикального и радиального оттока воды имеем:
u = 100 - 0,01(100 - uв) × (100 - uг),
где u - степень уплотнения при комбинированном дренировании, %;
uв - степень уплотнения при вертикальном дренировании, %;
uг - степень уплотнения при радиальном дренировании, %.
Решение уравнений uв = f1(Tв) и uг = f2(Tг) дано графически (см. рис. 40 - 41 основного текста).
А. Сроки стабилизации для случая вертикальной фильтрации
Расчетные данные
Для торфа Kф = 10-6 см/сек; а = 7,8 см2/кг, eср = 9,5.
Для глины текучепластичной консистенции Kф = 10-6 см/сек;
а = 0,12 см2/кг; eср = 1,30.
Для глин скрытотекучей консистенции Kф = 10-7 см/сек;
а = 0,425 см2/кг; eср = 1,69.
216
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
1. Время уплотнения слоя торфа.
Из графика (см. рис. 41 основного текста) видно, что 50 %-ной консолидации соответствует фактор времени Тв = 0,22.
Тогда время уплотнения на 50 % от полной осадки указанного слоя Т = 0,22 · 11,1 = 2,44 мес.
Из того же графика 80 % уплотнения соответствует фактор времени Тв = 0,55. Тогда время уплотнения Т = 0,55 · 11,1 = 6,1 мес.
2. Время уплотнения слоя глины текучепластичной консистенции
В данном случае в формуле принимается Кв = 10-8 см/сек, т.е. коэффициент фильтрации расчетного слоя.
Н приближенно принято равным мощности расчетного слоя (300 см), сложенной с толщиной полностью обжатого торфа (112 см),
т.е. H = 412 см.
По-прежнему 50 %-ной консолидации соответствует фактор времени Тв = 0,22.
Тогда время уплотнения Т = 0,22 × 342 = 75,2 мес. = 6,3 года.
Время уплотнения указанного слоя на 70 % Т = 0,40 × 342 = 137 мес. = 11 лет и т.д.
3. Время уплотнения слоя глины скрытотекучей консистенции.
217
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
В этом случае принимается также Kв = 10-8 коэффициент фильтрации вышележащего лимитирующего сроки фильтрации.
см/сек, т.е.
слоя как
H принято равным мощности расчетного слоя (700 см), сложенной с толщиной вышележащего слоя глины (300 см) и толщиной полностью обжатого торфа (112 см).
Тогда время уплотнения указанного слоя даже на 50 % от полной величины осадки Т = 0,22 × 7555 = 1660 мес. » 140 лет.
При более точном расчете следует построить график зависимости между Kф торфа и его пористостью и по нему определить толщину торфа, обжатого до такой степени, что его Kф будет равен Kф нижележащего глинистого слоя.
Сложив эту расчетную мощность торфа с толщиной нижележащего слоя, получим величину расчетного пути фильтрации.
Итак, сроки консолидации глинистых слоев, дающих более 40 % осадки основания, весьма длительные.
Б. Сроки стабилизации для случая комбинированного горизонтального и вертикального дренирования (устройства вертикальных песчаных дрен)
С целью достижения заданных сроков консолидации, отвечающих срокам строительства, на основании пробных расчетов принимаем:
расстояние между дренами, м - 2,0;
диаметр дрен, мм - 425;
длина дрен, м - 12,0.
218
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
Коэффициенты фильтрации для всех слоев в горизонтальном направлении приняты соответственно равными коэффициентам фильтрации в вертикальном направлении.
1. Время уплотнения слоя торфа.
Выше подсчитано время уплотнения торфяной толщи, соответствующее 50 %-ной консолидации слоя при фильтрации только через подошву насыпи. Подсчитаем за то же время степень консолидации, обусловленную движением воды к дренажным скважинам (только в горизонтальном направлении).
По графику (см. рис. 40 основного текста) фактору времени Тг = 0,22 соответствует степень консолидации иг = 83 %.
Тогда степень консолидации, обусловленная вертикальной и горизонтальной фильтрацией за время 2,4 мес., будет равна:
и= 100 - 0,01(100 - 50) × (100 - 83) = 93 %.
2.Время уплотнения слоя глин текучепластичной консистенции.
а) При горизонтальном дренировании
Из графика (рис. 40 основного текста) видно, что 50 %-ной консолидации соответствует фактор времени Tг = 0,08.
Время достижения 50 %-ного уплотнения слоя Т = 0,08 × 71 = 5,68 мес.
219
База нормативной документации: www.complexdoc.ru
б) Найдем степень консолидации за то же время за счет вертикального дренирования.
Фактору времени Тв = 0,019 соответствует степень консолидации uв = 10 %.
в) Степень консолидации за срок 5,7 мес. с учетом вертикального и горизонтального дренирования
u = 100 - 0,01(100 - 50) × (100 - 10) = 55 %.
Для 85 %-ной консолидации при горизонтальном дренировании фактор времени Тг = 0,22 и время уплотнения Т = 0,22 × 71 = 15,6 мес.
Степень консолидации с учетом только вертикального дренирования за то же время:
Фактору времени Тв = 0,051 соответствует степень консолидации uв = 27 %.
Итак, за 15,6 мес. слой глины текучепластичной консолидации уплотнится на u = 100 × 0,01(100 - 35) × (100 - 27) = 90 %.
3. Время уплотнения толщи глин скрытотекучей консистенции:
а) При горизонтальном дренировании
220