4.3. Проектирование земляного полотна на слабом основании.

4.3.1. Исходные данные для расчёта

Наименования показателя	Обозначение	Единица измерения	Величина
Ширина насыпи поверху	в	м
Крутизна откосов насыпи	1:m
Проектная высота насыпи по оси дороги	h	м
Общая мощность торфа	Hт	м
Расстояние от поверхности торфа до уровня грунтовых вод	Zгв	м
Плотность грунта для возведения насыпи	γ0	Кн/м3
Характеристики торфа
Влажность	W	%
Степень разложения	R	%
Штамповый модуль деформации	Eшт	Па
Сцепление в природном залегании	Сн	Па
Сцепление при полной консолидации	Ск	Па
Угол внутреннего трения в природном залегании	φн	Град
Угол внутреннего трения при полной консолидации	φк	Град
Плотность влажного грунта	γт	кн/м3
Коэффициент консолидации	Скон	м2/с۰10-5

4.3.2. Определение величины осадки

1. Определение дополнительного слоя грунта эквивалентного нагрузке от автомобиля

2. Осадка плавающей насыпи определяется по формуле

S= ,

где – плотность грунта насыпи с учётом взвешивающего действия воды

= (-10)(1-n) = кН/м³

S = м

4.3.3. Расчёт осадки насыпи во времени

Время достижения слоем торфа относительной деформации на участке первичной осадки определяют по формуле:

Т = ,

где К_u- коэффициент, величина которого зависит от степени консолидации (0.85)

H_Т – расчётный путь фильтрации воды, принимаемый при одностороннем

дренировании равным мощности слоя торфа;

С_к – коэффициент консолидации, м²/с.

Т = сут.

4.3.4. Проверка устойчивости основания и выбор конструктивно-технологического решения по возведению насыпи

Степень устойчивости основания устанавливают по величине коэффициента безопасности

К_без = Р_без/Р_{расч ,}

где Р_без – безопасная предельная нагрузка,обеспечиваемая слабым основанием;

Р_расч– расчётная проектная нагрузка, создаваемая насыпью.

Величины Р_без и Р_расч зависят не только от параметров возводимой насыпи и свойств торфа, но и от режима возведения насыпи. В связи с этим величина К_без устанавливается применительно к двум случаям:

Быстрой(условно мгновенный) отсыпки насыпи –

Медленной в соответствии со скоростью уплотнения и упрочнения торфа при отсыпке насыпи –

Безопасную нагрузку для условий быстрой отсыпки насыпи определяют по формуле

где – плотность торфа с учётом взвешивающего действия воды, кН/м³ определяется по формуле = - 10 ;

z – глубина рассматриваемого горизонта торфа, при которой безопасная нагрузка минимальна. Для упрощения расчётов можно принимать z=Н_т;

β – коэффициент, устанавливаемый в зависимости от значении V, Т, φ

где Т=(В-в)/в ;

V=2Н/В

В – ширина насыпи понизу;

в – ширина насыпи поверху

в = В = м

Т =

V =

Тогда  = при _н =  =

Расчётную проектную нагрузку для условий быстрой отсыпки насыпи определяют по формуле

Для случая медленной отсыпки безопасную и расчётную нагрузки определяют по формулам

В зависимости от значений и основание может быть отнесено к одному из трех типов оснований по степени устойчивости:

1. Устойчивость при быстрой отсыпке не обеспечена, но обеспечена при медленной отсыпке.

2. При быстрой отсыпке- сдвиг (выдавливание), при медленной- сжатие.

1.Возможно использование торфа в качестве основания при любой отсыпке насыпи (1 тип основания).

2. Устойчивость при быстрой отсыпке не обеспечена, но обеспечена при медленной отсыпке (2 – тип основания).

Возможные конструктивно-технологические решения возведения насыпи (выбрать требуемое мероприятие):

• «плавающая» насыпь без выторфовывания;

• прослойка геотекстиля;

• вертикальное дренирование (дрены, прорези, сваи);

• пригрузочные бермы