Материал: 1752

сжимаемой толщи (НГСТ) находится на глубине, где дополнительные напряжения от веса насыпи составляют 20 % от природного давления.

Сжимаемую толщу hсж делят на слои толщиной hi 0,4b. При делении сжимаемой толщи границы слоев необходимо совмещать с границами естественных слоев грунта, так как их модули деформации чаще всего различны.

Для горизонтальных площадок, лежащих на оси насыпи, вычисляют нормальные сжимающие напряжения от веса насыпи z и от веса грунта основания (природное давление) пр .

Напряжение от давления, создаваемого насыпью в центре её по-

где н– коэффициент, учитывающий изменение напряжений по глу-

При расчете природного давления грунтов, расположенных ниже уровня подземных вод, необходимо учитывать взвешивающее действие воды. В этом случае вместо i используют в , определяемый по формуле (1.3).

При определении природного давления на кровле слоя водонепроницаемого грунта (глина, суглинок твердый и полутвердый) необходимо учи-

где w – удельный вес воды, кН/м3, w =9,81 кН/м3; hw – расстояние от уровня подземных вод до кровли слоя водонепроницаемого грунта, м.

После этого строят эпюры пр и z (рис. 3.1) и находят НГСТ

(нижняя граница сжимаемой толщи), т.е. глубину на которой соблюдается условие z 0,2 пр. Эту глубину находят графически путем

наложения уменьшенной в пять раз эпюры природного давления пр

на эпюру напряжения от веса насыпи z .

25

Суммарную осадку насыпи определяют путем суммирования осадок отдельных слоев сжимаемой толщи по формуле

где i– среднее вертикальное напряжение в i-м слое грунта от веса насыпи, кПа; hi – толщина i-го слоя грунта, м; Ei– модуль деформации грунта i-го слоя, кПа.

Расчетная высота насыпи hр определяется по формуле

э

hр Нн 0Кус , (3.9)

н

где 0 – удельная нагрузка на поверхности проезжей части от колеса расчетного автомобиля, кН, 0 = 100 кН; Кусэ – коэффициент приве-

дения подвижной нагрузки к эквивалентной статической при расчете устойчивости.

26

Рис. 3.1. Расчетная схема определения конечной осадки насыпи по ее оси методом послойного суммирования (III слой – водонепроницаемый)

Величина коэффициента приведения Кусэ устанавливается по

где H – мощность слабой толщи, м; D – диаметр отпечатка расчетного колеса, м, D = 0,37 м.

Безопасная нагрузка pб определяется по формулам:

– при расчете на быструю отсыпку

где снпр– начальное приведенное сцепление, т.е. то, которое грунт имеет до приложения расчетной нагрузки, кПа.

где скпр– конечное приведенное сцепление, т.е. то, которое грунт будет иметь после завершения процесса уплотнения под расчетной нагрузкой, кПа,

В формулах (3.13) и (3.15) сн и cк – соответственно начальное и конечное удельные сцепления грунта; н и к – соответственно начальный и конечный углы внутреннего трения грунта. В данной курсовой работе допускается принимать, что сн сI ; cк cII ; н I и

к II (см. табл. 1.3).

Взависимости от степени устойчивости основания делят на три

типа (табл. 3.3).

28

В результате расчета Кбн и Кбк необходимо сделать вывод о возможности использования слабого основания.

Пример 5. Проверка устойчивости слабого основания насыпи

Находим удельный вес грунта насыпи (плотность грунта принимается по первой группе предельных состояний):

н 2,00 9,81 19,62 кН/м3.

Расчет конечной осадки насыпи выполняем по II группе предельных состояний в табличной форме (табл. 3.4 и рис. 3.2).

Таблица 3.4

Определение напряжений от веса насыпи и природного давления грунта

29