44. Классификация оснований по устойчивости (несущей способности)

См. таблицу из вопроса 42

45. Особенности расчета устойчивости откосов зп на слабых основаниях

Для оснований II и III типов на стадии проектной документации, а для оснований I типа на стадии рабочей документации рядом методических документов рекомендуется проводить дополнительную количественную оценку устойчивости, используя расчеты по схеме круглоциллиндрических поверхностей скольжения. В особенности это касается насыпей высотой более 6 м, а также при меньших насыпях в тех случаях, когда значение 𝑘_безкон близко к 1,0. Если в результате расчетов выяснится, что устойчивость откосов не обес-печивается, необходимо внести изменение в конструктивное решение. Определение коэффициента устойчивости откосов земляного полотна производится по методу Шахунянца Г.М.

Для оценки устойчивости имеет значение критическая кривая смещения, т.е. кривая при которой коэффициент устойчивости Ку имеет наименьшее значение. Методика поиска кривой обрушения с минимальным коэффициентом устойчивости сводится к следующему. Опыт показывает, что возможные кри-вые обрушения могут проходить через точки, лежащую на поверхности основания, в том числе за пределами подошвы откоса, А, А1, А2….Аn и одну из то-чек: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 (рис. 4.5).

В начале проверяют устойчивость откоса при прохождении кривых обрушения через точки А и 1, затем А и 2 …. А и 7. Находят для всех построенных кривых коэффициенты устойчивости и определяют его минимальное значение 𝐾𝐴−𝑚𝑖𝑛. Аналогичным образом находят минимальный коэффициент устойчивости при условии прохождения кривых обрушения через точку А1 и точки 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 находя 𝐾𝐴1−𝑚𝑖𝑛.

Таким образом, минимальный коэффициент устойчивости откосов насыпи, расположенной на слабом основании определится как 𝐾у=𝑚𝑖𝑛{𝐾𝐴−𝑚𝑖𝑛,𝐾𝐴1−𝑚𝑖𝑛,……𝐾𝐴𝑛−𝑚𝑖𝑛}

Для оценки устойчивости откосов при быстрой и медленной отсыпке земляного полотна используется та же методика, однако в расчетную схему вводятся значения прочностных характеристик, соответствующие природной плотности-влажности и характеристики, соответствующие уплотненному состоянию слабого грунта в момент окончания процесса консолидации

46. Принципы и методы расчета конечной величины осадки насыпей на слабых грунтах. Прогноз хода осадки во времени

При ручном счете используется метод послойного суммирования

Делим основание на слои так, чтобы на кровле и подошве слоя модуль осадки существенно не менялся, т.е. чтобы разница не превышала 10%.

Полученная величина S определяет величину нагрузки Р, которая де-факто неизвестна, следовательно, необходимо воспользоваться методом последовательного приближения (графоаналитическим методом)

1) Строим зависимость S = f(P)

2) Строим зависимость Р = Рн * Н + Рнвзв * S

3) На точке пересечения определяем конечную осадку и соответствующую ей расчетную нагрузку

При использовании коэффициента пористости:

m – число твердых частиц в единице объема

n – число пор

К-т пористости: , а значит ,

До деформации объем грунта равен W = F*h, после деформации объем уменьшается становится W' = F*h’ (для подставления в формулу примем что F*h = 1 объема грунта)

m – const, тогда

F сокращается и получается

S = h – h’ = h - - одна из основных формул для определения осадки. Для ее использования необходимо иметь толщину слабого слоя, компрессионную кривую по уплотнению

Предварительно отмечаем на этой кривой Рпр и находим соответствующий e1.

Отсюда можно вывести еще формулы, если ввести параметр а, который называется коэффициент сжимаемости грунта

Тогда:

( – в природном состоянии)

– через модуль деформации

S = e_р * h – через модуль осадки

e_р = 1000 * λ_z ; λ_z – относительная деформация = S/h

Основной характеристикой слабого грунта является нелинейная зависимость величины деформации от приложенной нагрузки, поэтому относительную деформацию интегралят:

H act – такая мощность толщи, в пределах которой внешняя нагрузка вызывает значительные деформации выделенных слоев