4 Розрахунок осідання природної ґрунтової основи під високим насипом

Осаду ґрунтової основи під високим насипом і її зміна негативна впливають на рівність дороги..

Згідно СНиП 2.02.01-83 «Основи будівель і споруд» розрахунок повного осідання ґрунтової основи виконується по стискаючих напругах для точок, розташованих уздовж осі Z по формулі теорії пружності:

(4.1)

где – безрозмірний коефіцієнт, який приймається по СНиП

–товщина і-го шару ґрунту основи

–модуль деформації і-го шару ґрунту основи, який приймається по СНиП 2.02.01-81 в залежності від розрахункових показників консистенції та пористості ґрунтів

–число шарів, на які розбивається товща основи, яка стискається

–середнє значення додаткових вертикальних нормативних напружень в і-м шарі ґрунту основи

4.1 Вихідні дані

Висота еквівалентного шару насипу:	h0=1,59м
Границя текучості ґрунту тіла насипу:	WT=29,5%
Число пластичності ґрунту тіла насипу:	Jp=12%
Висота першого шару основи:	h=3м
Границя текучості першого шару основи:	WT=30%
Число пластичності першого шару основи:	Jp=15%
Щільність частинок ґрунту першого шару основи:	s=2,68г/см3
Висота другого шару основи:	h>3м
Границя текучості другого шару основи:	WT=31,6%
Число пластичності другого шару основи:	Jp=17%
Щільність частинок ґрунту другого шару основи:	s=2,70г/см3

4.2 Визначаємо ширину підошви насипу:

(4.2)

4.3 Визначаємо природну вологість шарів ґрунтової основи:

(4.3)

4.4 Визначаємо оптимальну вологість для кожного шару ґрунту основи:

(4.4)

4.5Визначаємо вологість на границі розкочування для кожного шару грунту основи:

(4.5)

(4.6)

4.6Визначаємо показник консистенції для кожного шару ґрунту основи:

(4.7)

4.7Визначаємо щільність сухого ґрунту для кожного шару основи:

(4.8)

4.8 Визначаємо коефіцієнт пористості для всіх ґрунтів основи:

(4.9)

4.9 Визначаємо модуль деформації для кожного шару ґрунтів основи по СНиП 2.02.01-83 (беремо значення в дужках) з переводом із кгс/см² в тс/м²(множимо на 10)

Е₁=1750тс/м²

Е₂=1580тс/м²

4.11 Визначаємо щільність ґрунту з урахуванням природної вологості:

(4.10)

4.12 Визначаємо напруження від власної ваги ґрунту основи на глибині і-й границі шару:

(4.11)

4.13 Визначаємо середні напруження від власної ваги ґрунту основи в і-м шарі:

(4.12)

4.14 Визначаємо відносні глибини основи:

(4.13)

4.15 Приймаємо по СНіП 2.02.01-83 методом інтерполяції значення коефіцієнтів , який залежить від відносної глибини основи та виду фундаменту. В нашому випадку приймаємо стрічковий фундамент.

4.16 Визначаємо вагу стовпа ґрунту насипу для кожного і-го шару, включаючи і еквівалентний шар ґрунту:

(4.14)

4.17 Виконуємо розрахунок середнього тиску під підошвою насипу:

(4.15)

4.18 Визначаємо додатковий тиск на основу на і-х межах шарів, доки не з’являться від’ємний результат:

(4.16)

4.19 Визначаємо додаткові напруження від постійного та тимчасового навантаження насипу на глибині Z_і для кожної і-ї межі шарів ґрунтів основи:

(4.17)

4.20 Обчислюються середні значення додаткових напружень від постійного і тимчасового навантаження на глибині Z_i для кожного і-го шару по формулі:

(4.18)

4.21 Для визначення нижньої межі стискаємої товщі ґрунтової основи обчислюються значення на глибині Z_i на кожній і-й межі шару:

4.22 Креслимо розрахункову схему, яка показана на рисунку 4.1 і будуємо епюри напружень:

а) від власної ваги ґрунту основи ;

б) від додаткового навантаження насипу ;

в) для значень .

4.23 На перетині епюр напружень тазнаходять точкуС, яка являється нижньою межею стискаємої товщі ґрунтової основи =21м

4.24 Встановлюємо по висоті стискаємої товщі кількість стискаємих шарів ґрунту, включаючи і шар, в якому знаходиться точка перетину епюр напруженьС. Кількість стискаємих шарів дорівнює семи.

4.25 Розраховуємо осідання кожного і-го шару ґрунту основи в межах встановленої товщі ґрунтової основи по формулі:

(4.19)

4.26 Визначається сумарне осідання стискаємої товщі ґрунтів основи:

(4.20)

4.27 Визначаємо додатковий об’єм ґрунту, який необхідно досипати на 1м її довжини у зв’язку з осіданням основи:

(4.21)

Таблиця 4.1 – Розрахункові параметри четвертого розділу

Тип грунтів основи по пластам	Номер шару	Товщина шарів H, м	Глибина границь шарів Z, м	Відносна глибина 	Коефіцієнт 	Напруження від власної ваги шару грунту основи		Напруження від додаткового навантаження насипу		0,2zg, тс/м2	Осдідання шару S, м
						zg, тс/м2	срzg, тс/м2	zp, тс/м2	срzp, тс/м2
Суглинок	1	3	3	0,05	0,997	5,61	8,36	39,14	43,38	0,91	0,06
Суглинок	2	3	6	0,11	0,994	11,1	13,88	33,54	36,34	1,8	0,055
Суглинок	3	3	9	0,16	0,991	16,65	19,43	27,94	30,74	2,7	0,047
Суглинок	4	3	12	0,22	0,987	22,2	24,98	22,35	25,15	3,6	0,038
Суглинок	5	3	15	0,27	0,984	27,75	30,53	16,82	19,59	4,5	0,030
Суглинок	6	3	18	0,33	0,981	33,3	36,08	11,32	14,07	5,4	0,020
Суглинок	7	3	21	0,38	0,978	38,85	41,63	5,86	8,59	6,3	0,013
Суглинок	8	3	24	0,44	0,967	44,4	47,18	0,43	3,15	7,2	-

Висновок: Параметри, які розраховувались в четвертому розділі зведені в таблиці 4.1, при яких забезпечується стійкість високого насипу на основі з суглинистих ґрунтів. Осідання основи під високим насипом складає 0,263м. Для того, щоб зберегти рівність дороги від осідання насипу, необхідно досипати 19,30м³ ґрунту на 1м її довжини.

СПИСОК ЛIТЕРАТУРИ

1. Бабков В.Ф., Безрук В.Н. Основыгрунтоведения и механики грунтов. –М.: Высшая школа, 1986г.

2. Котов М.Ф. Механыка грунтов в примерах. –М.: Высшая школа, 1988г.

3. Автомобильные дороги. Примеры проектированияю–М.: Транспорт, 1983г.

4. Маслов Н.Н. Основы инженерной геологии и механики грунтов. –М.: Высшая школа 1982г.

5. ДБН В.2.3.-4-2000 Автомобільні дороги.-Київ,2000.

6. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений.

7. Пособия по проектированию оснований зданий и сооружений (к СНиП2.02.01-83). –М.: Стройиздат, 1986г.

8. Методические рекомендации по дорожному районированию УССР /Сост. В.М. Сиденко, В.А. Анфимов, М.Н. Гудзинский. – Харьков: ХАДИ, 1974

9. Методические рекомендации по назначению рассётных параметров грунтов при проектировании дорожных одежд в УССР /Сост. Сост. В.М. Сиденко, В.А. Анфимов, В.Г. Кравченко, М.Н. Гудзинский. – Харьков: ХАДИ, 1974

10. Методические указания По оформлению учебно-конструкторской документации в дипломных и курсовых проектах для студентов специальности 1211 /Сост. В.П. Кожушко, С.Н. Краснов, Н.П. Лукин. –Харьков: ХАДИ, 1986г.