Вопрос 2. Устройство боковых пригрузочных призм (берм)
4.33. При наличии достаточной полосы отвода и небольшом расстоянии перевозки грунта для отсыпки насыпи эффективным способом обеспечения несущей способности основания является устройство боковых пригрузочных призм (берм).
Для устройства пригрузочных призм пригодны любые грунты за исключением переувлажнённых. Ширина призм для удобства планировочных работ должна быть не менее 4 м. Поверхность призм должна иметь поперечный уклон 20 - 30 ‰.
При проектировании боковых пригрузочных призм расчётом определяют их высоту и ширину (hб.пр., lб.пр), исходя из допустимой нагрузки.
4.34. Для слабых грунтов, угол внутреннего трения которых более 5 - 7°, величина допускаемой нагрузки с учетом боковой призмы ориентировочно рассчитывается по формуле для полосовой нагрузки
(46)
где 
с - расчетное сцепление грунта слабой толщи;
2bср - ширина насыпи по средней линии;
т - средневзвешенный удельный вес слабой толщи;
пр - удельный вес грунта боковой призмы.
Отсюда требуемая толщина пригрузочных призм, обеспечивающая условие, при котором расчетная нагрузка Pрасч будет соответствовать безопасной, определится выражением
(47)
(48)
4.35.
Для самой пригрузочной призмы допускаемая
нагрузка может быть ориентировочно
определена по формуле для допустимой
краевой нагрузки невесомого основания
и < 5
7°
(49)
Отсюда максимальная допустимая высота (толщина) призм рассчитывается по формуле
(50)
4.36. Необходимая ширина пригрузочных призм устанавливается из условия активного воздействия в точках и зонах, в которых напряжённое состояние от веса самой насыпи оказывается наиболее опасным по условию нарушения прочности слабого грунта.
При мощности слабой толщи H > Hmax ширина призмы должна быть не менее
(51)
При Н < Нmax соответственно имеем
(52)
где bср - полуширина проектной насыпи (без пригрузочных призм) по средней линии.
Величина Нтах устанавливается по выражению
(53)
4.37. Значение угла видимости определяется из выражения:
(54)
Для графического определения угла видимости строится зависимость y1 = sin / π - левая часть этого выражения. Затем на ту же сетку координат наносят прямую у2 = т + п (здесь т = с ∙ cos / po; n = sin / ), представляющую собой правую часть данного выражения. Абсцисса первой от начала координат точки пересечения построенных функций определит искомое значение угла .
Пример расчёта пригрузочных призм (берм) дан в приложении 5 (Д).
Вопрос 3. Применение лёгких насыпей
4.38. Устройство легких насыпей может применяться для:
- обеспечения устойчивости основания;
- снижения осадки и ускорения достижения ее допустимой величины.
В этом случае в конструкции насыпи частично используют различные материалы, имеющие меньшую плотность, чем природный грунт. В качестве таких материалов возможно применение пенополистирола, легкого шлака, искусственных гранулированных материалов и т.п. Подобные конструкции экономически оправданны на участках небольшой протяженности при высокой стоимости других мероприятий по обеспечению устойчивости и ускорению осадки насыпи.
Расчет облегченной конструкции насыпи для обеспечения устойчивости и снижения и ускорения осадки основания сводится к определению требуемого уменьшения средневзвешенной величины удельного веса насыпи.
4.39.
При применении легкой насыпи для
повышения устойчивости основания
исходят из обеспечения равенства
действующей расчетной нагрузки ро безопасной 
.
(55)
Требуемая доля легкого материала в единице объёма насыпи устанавливается по формуле
(56)
где н - удельный вес грунтовой части насыпи;
-
средневзвешенный удельный вес насыпи,
при котором обеспечивается условие
(55);
-
безопасная нагрузка на основание,
определяемая по п. 3.30 основного
текста;
hн - расчетная высота насыпи;
- разность между удельными весами грунта и легкого материала, используемых в насыпи.
Величина вычисляется по формуле
(57)
4.40. При применении легкой насыпи с целью снижения (и ускорения) осадки расчетную осадку на квазиоднородной сжимаемой толще, мощностью Н, приближенно определяют по формуле
(58)
где Н - мощность сжимаемой толщи;
Е0 - средневзвешенный компрессионный модуль деформации слабой толщи.
Для снижения осадки до допустимой величины Sдоп необходимо снизить величину удельного веса насыпи до , при которой осадка будет равна допустимой.
Требуемый для выполнения этого условия средневзвешенный удельный вес насыпи определяют по выражению
(59)
где δтр = S0 - Sдоп.
При этом требуемая объёмная доля легкого материала может быть определена по формуле (56).
Схема конструкции насыпи, в которой использованы блоки пенополистирола, приведена на рис. 4.6.
Рис. 4.6. Схема конструкции насыпи с использованием блоков пенополистирола:
1 - песчаный грунт; 2 - пенополистирол; hp - рабочий слой (из песчаного грунта); hн - монтажный слой
Временное понижение грунтовых вод
4.41. В индивидуальных случаях на ответственных дорожных объектах ускорения осадки насыпи можно добиться путём временного понижения уровня грунтовых вод. Наибольший эффект этот метод даёт в комплексе с временной пригрузкой. Снижение уровня грунтовых вод в слабой толще обеспечивает временное увеличение нагрузки на нижние слои толщи за счёт исключения взвешивания верхних слоев, а также способствует ускорению консолидации за счёт обеспечения дополнительного градиента напора в поровой воде.
Временное понижение уровня грунтовых вод производят иглофильтрами и другим специализированным оборудованием.
Лекция 3. Использование свайных конструкций для повышения устойчивости слабого основания