2.2. Расчет параметров армирования откосной части насыпи геотекстильным материалом

Армирование откосной части насыпи позволяет обеспечить общую устойчивость. Геотекстильными материалами (ГМ) называют рулонные водопроницаемые преимущественно синтетические текстильные материалы, предназначенные для различного применения в земляных сооружениях.

В курсовой работе предлагается использовать геотекстильный материал дорнит с минимальной прочностью на растяжение = 70 Н/см и толщиной= 4 мм.

В процессе расчета определяют положение центра КЦПС и разбивают сползающую часть массива на призмы (выполнено в п.2).

Для армирования ГМ откосной части насыпи должны быть рассчитаны следующие параметры:

• количество прослоек;

• длина заделки прослойки;

• распределение прослоек по высоте насыпи.

Расчет этих параметров основан на методике ВСН 49-86 [3]. Расчет числа армирующих прослоек выполняется по формуле

, (2.3)

где ;– предельное значение растягивающих напряжений в грунте, кПа;–допустимое значение растягивающего напряжения для прослойки ГМ, кПа; – толщина прослойки ГМ,= 4 мм; – требуемый коэффициент устойчивости откоса, рассчитывается по формуле (2.2).

Предельное значение растягивающих напряжений в грунте определяется по эмпирической формуле

, (2.4)

где – коэффициент, принимаемый по табл. 2.7.

Таблица 2.7

Значения коэффициента Kφ

, град	 3	5	7	9	11	13	15	17	21	 25
	0,40	0,48	0,55	0,63	0,70	0,77	0,85	0,90	0,96	1,00

Допустимое значение растягивающего напряжения для прослойки ГМ должно соответствовать условию

, (2.5)

где – прочность ГМ на растяжение,= 70 Н/см;Т – нормативный срок службы насыпи, Т = 50 лет.

Длина заделки прослоек ГМ в тело насыпи определяется по формуле

м, (2.6)

где и– удельный вес и толщина слоя грунта над верхней прослойкой (в данном случае;= 1 м);и– прочностные характеристики по контакту «прослойка ГМ – грунт»,;.

Для связных грунтов верхняя из прослоек располагается на глубине 1,0 м от верха насыпи. Нижняя прослойка должна находиться на расстоянии 0,5 м от поверхности основания. При остальные прослойки равномерно распределяются между верхней и нижней прослойками. Припрослойка располагается на глубине 1,0 м от верха насыпи.

Пример 3. Расчет параметров армирования откосной части

насыпи геотекстильным материалом

Выполняем расчет необходимого числа прослоек ГМ.

Предельное растягивающее напряжение грунта находим по формуле (2.4)

кПа,

где значение , найденное по табл. 2.7 методом интерполяции при= 16°, составляет 0,88.

Значение допустимого растягивающего напряжения для ГМ определяем по формуле (2.5):

МПа 

= 10,7 МПа.

Так как условие (2.5) выполняется, принимаем МПа.

Расчет момента сдвигающих сил приведен в табл. 2.8

Таблица 2.8

Определение момента сдвигающих сил

№ элемента
1	0,90	0,08	0,9968	0,0064	26,68	0,34
2	2,60	0,23	0,9732	0,0529	73,38	7,58
3	4,30	0,38	0,9250	0,1444	113,40	30,86
4	6,00	0,53	0,8480	0,2809	140,09	71,37
5	7,70	0,68	0,7332	0,4624	126,75	102,90
6	9,40	0,82	0,5724	0,6724	63,37	73,80
					Сумма	286,85

Рис. 2.6. Схема армирования откосной части насыпи дорнитом

Определяем число необходимых прослоек ГМ при требуемой величине коэффициента устойчивости откоса = 1,46.

.

Принимаем 5 прослоек.

Длину заделки ГМ в тело насыпи определим по формуле (2.6):

м

Согласно выполненным расчетам располагаем армирующие прослойки в теле насыпи (рис. 2.6).