Определение осадки основания насыпи

Осадка основания насыпи

Осадка грунта, которая возникает после нагружения, должна учитываться на этапе проектирования.

Особенностью слабых грунтов является введение дополнительных требований к устойчивости (не допускается возможность выпора, выдавливания), стабильности (не допускается устройство дорожных одежд до консолидации гранта в основании насыпи), проточности (прогибы не должны превышать предельных значений).

При разработке проекта одним из вопросов, который прорабатывают специалисты, является определение размера осадки. Чтобы нивелировать последствия применяются следующие мероприятия:

• при возможности используется временное повышение, назначается запас, который будет компенсирован после осадки;
• уширяется основная площадка полотна, с последующей подъемкой на балласт;
• при больших величинах применяется мелиорация грунтов основания.

Типовые решения применяются в стандартных ситуациях, но с привязкой к конкретным условиям. Также стоит обозначить, что в индивидуальных решениях, к примеру, при высотке откоса более двенадцати метров, при сооружении насыпей на просадочных грунтах, для насыпей на болтах, глубиной более четырех метров, при применении взрывных методов, для сложных инженерно-геологических условий принимаются только индивидуальные решения, которые будут обоснованы спецификой участка.

Рисунок 1. Виды деформаций земляного полотна и грунтового основания. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Методика расчета

Осадка определяется через сумму осадок всех слоев, в пределах активной зоны. Границей активной зоны является слой, в котором дополнительные напряжения от внешней нагрузки не превышают 20 процентов напряжений от собственного веса. Толща грунта ниже подошвы насыпи разбивается на слои, на расчетной схеме строят эпюру природных давлений, далее строят эпюру дополнительных напряжений, которые возникают от внешней нагрузки на границах расчетных слоев. Исходными данными для проведения расчета являются вид дорожного покрытия, проектная высота насыпи, ширина насыпи поверху, крутизна откосов насыпи, удельный вес грунта насыпи, удельный вес частиц грунта насыпи, коэффициент пористости, мощность слоев, основные физические характеристики грунтов основания, высота уровня воды.

Вычисление осадки производят как при проектировании линейных объектов, так и для капитального строительства.

При проведении расчёта придерживаются определенного алгоритма, рассмотрим его на примере осадки в болотной залежи:

• находят осадку отдавливаемых слоев;
• определяют относительную деформацию сжатия:
• определяют параметры нагрузки;
• определяют средневзвешенное значение коэффициента пористости;
• по номограмме определяют относительную осадку сжатия основания;
• определяют расчётную нагрузку, действующую от возводимой насыпи;
• определяют осадки сжимающихся слоев;
• определяют общую осадку насыпи;
• составляют расчетные схемы.

При строительстве на болотных грунтах применяется временная пригрузка, которая может быть выполнена в виде дополнительного слоя насыпи на всю ширину, либо в виде суженой насыпи. В первом случае грунт после используется для следующих участков дороги, а во втором распределяется на откосы. Толщина этого дополнительного слоя вычисляется согласно требуемым срокам степени консолидации.

При оценке устойчивости основания насыпи используют коэффициенты безопасности, в зависимости от их значений, основание относят к первому, второму или третьему типу устойчивости.

Первый тип основания характеризуется устойчивостью при любой скорости отсыпки насыпи. Его можно использовать без каких-либо мероприятий. Второй тип не обеспечивает устойчивость при быстрой отсыпке, но обеспечивает ее при медленной. В третьем типе устойчивость не обеспечена никакими режимами. Его нельзя использовать в качестве основания без дополнительных мероприятий.

После проведения всех расчетов необходимо сделать вывод о соответствии проектной высоты насыпи условиям устойчивости основания, о типе устойчивости основания, величине осадки основания насыпи. Если в результате проектируемая насыпи неустойчива, то меняют ее высоту.