Рекомендации по решению задачи

Задача. Рассмотрим насыпь на слабом основании. Установлено, что на период эксплуатации величина осадки слоя торфа составляет 87 см. Допускаемая величина осадки основания на период эксплуатации составляет 40 см. При такой длительности процесса уплотнения рассмотрим вариант устройства временной пригрузки для ускорения фильтрационной осадки основания.

Решение. Общая расчетная осадка слоя торфа составляет 1,85 м. По данным консолидационных испытаний можно увидеть, что общая относительная деформация образца составляет 0,49. При этом фильтрационная осадка образца закончилась примерно через 155 часов, что соответствовало относительной осадке образца 0,45. Таким образом, фильтрационная осадка составляет 92% от общей конечной величины деформации, а на вторичную консолидацию остается 8 %. Следовательно, в нашем случае фильтрационная осадка составит , а конечная вторичная осадка составит . Вторичная осадка существенно меньше допускаемой, поэтому будем исходить из того, что осадки ползучести грунта (вторичной консолидации) полностью придутся на период эксплуатации насыпи. Таким образом, если допускаемая осадка основания составляет 40 см, из которой 15 см приходится на вторичную осадку, тогда на фильтрационную осадку в период эксплуатации можно допустить 40-15=25 см. Следовательно, за период строительства следует достигнуть фильтрационную осадку слоя торфа равную 1,70-0,25=1,45 м.

При сроке строительства земляного полотна 2 года вычислим параметр N при имеющихся исходных данных: ; расчетный путь фильтрации воды ; расчетное время достижения фильтрационной осадки 1,60 м

Степень степени консолидации основания, которая будет достигнута при приложении нагрузки, включающей временный пригруз. В нашем случае . Определим конечную осадку основания, которую получили бы при возведении насыпи с временной пригрузкой

В данном случае значение осадки равное 2,9 м получилось совершенно нереальным, поскольку полная мощность торфа составляет 4,0 м . Следовательно, нагрузка, при которой такой слой даст осадку 2,9 м, либо слишком велика, либо вообще недостижима. Для насыпи высотой в 2 раза больше расчетной (8-ми метровая насыпь) нагрузка на основание составит 16 т/м², при этом осадка слоя торфа не превысит 2,2 м, в то время как требуется 2,9 м.

Поэтому определим сколько времени потребуется для достижения осадки 1,45 м при увеличении нагрузки над проектной (в нашем случае она составляет 10 т/м²) на 4 т/м². Получим что при нагрузке на основание 14 т/м² конечная осадка слоя торфа составит 2,08 м. Тогда получим

При параметр . Время достижения осадки определим по формуле

Следовательно, при величине временной пригрузки 4 т/м2, что соответствует при плотности грунта пригрузки 1,9 т/м3 высоте пригруза 2,1 м, требуемая осадка будет достигнута только через 4,3 года. В условиях нашей задачи, применяя только метод временной пригрузки добиться требуемой степени консолидации слабого основания нельзя.