Обеспечение устойчивости дорожной насыпи

    Согласно  выполненным расчетам располагаем армирующие прослойки в теле насыпи (рис. 2.5). 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

    3. ОБЕСПЕЧЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ  ОСНОВАНИЯ НАСЫПИ.  

    К насыпи, возводимой на слабых грунтах  в основании, предъявляются следующие  требования:

• интенсивная часть осадки должна завершиться до устройства покрытия (обеспечена стабильность);

    - должна быть исключена возможность  выдавливания слабого грунта  из-под насыпи в процессе ее  возведения и эксплуатации (обеспечена  устойчивость основания). 

    3.1. Определение продолжительности завершения интенсивной части осадки насыпи.

    На  насыпях, в основании которых  оставлены слабые грунты, капитальные  покрытия можно устраивать после  завершения не менее 90 % расчетной осадки. Для устройства облегченных покрытий требуется достижение не менее 80 % конечной осадки.

    При мощности слоя слабого грунта (где – ширина насыпи по средней линии, т.е. на высоте от поверхности основания) прогноз длительности осадки может быть осуществлен по схеме одномерного сжатия.

    Время достижения заданной величины относительной  осадки насыпи допускается определять упрощенным способом (в условиях неполного  объема испытаний слабого грунта) по формуле:

    

,

    где – коэффициент, величина которого зависит от величины относительной осадки , S_i – величина осадки на какой-либо момент времени, м; S_к – конечная осадка насыпи, м; – расчетный путь фильтрации воды, отжимаемой из слоя, принимаемый равным мощности слоя слабого грунта, см; – коэффициент консолидации, определяемый путем консолидационных испытаний (в данной работе принимается = 6×10^–2 см²/мин).

    Находим ширину насыпи по средней линии:

    

 м.

    Так как мощность слоя слабого грунта H = 3,5 м меньше, чем ширина насыпи по средней линии , прогноз длительности осадки может быть осуществлен по схеме одномерного сжатия.

    Время достижения заданной величины относительной деформации приводим в виде табл. 3.1. 

    Таблица 3.1.

 

    Вывод. Капитальное покрытие на данной насыпи можно устраивать не ранее, чем через 1205 суток после отсыпки. Устройство облегченного покрытия возможно через 808 суток со времени отсыпки насыпи. 

    3.2. Проверка устойчивости  слабого основания  насыпи. 

    Деформации  чаще всего происходят в период строительства  или вскоре после возведения насыпи.

    Насыпи, возводимые на слабых основаниях, могут  значительно проседать из-за уплотнения грунта основания и выжимания  его в стороны из-под насыпи.

    В задачу проверки устойчивости основания  входят выявление возможности и  степени опасности бокового выдавливания грунта из-под подошвы насыпи. На основе результатов расчета устойчивости должен быть сделан вывод о возможности использования слабого основания, либо о необходимости выполнения конструктивно-технологических мероприятий по повышению устойчивости основания.

    Находим удельный вес грунта насыпи (плотность грунта принимается по первой группе предельных состояний):

      кН/м3;

    Расчет  конечной осадки насыпи выполняем по II группе предельных состояний в  табличной форме (табл.3.2.).

    Таблица 3.2.

 

    Графически  находим НГСТ и определяем, что  

    Далее рассчитываем осадки для каждого  слоя основания и суммарную конечную осадку насыпи:

    

    

      

    

    Определяем  расчетную высоту насыпи:

    

    Определяем  величину коэффициента , т.к. (3,5 м > 12/4 = 3 м):

    

    Находим максимальное напряжение на поверхности основания:

    

    Так как  (0,1 м < 1,0 м), то принимаем =  кПа.

    Рассчитываем  начальное и конечное приведенные  сцепления:

 кПа;

 кПа.

    Определяем  безопасную нагрузку :

    –при расчете на быструю отсыпку

    

 кПа;

    –при  расчете на медленную отсыпку

    

 кПа. 

    Степень устойчивости устанавливается по величине коэффициента безопасности

     = 0,33;

     = 0,53.

    Вывод. Так как , то в соответствии с табл. 3.3 тип основания III. Таким образом, необходимо удаление слабого грунта либо изменение конструкции насыпи. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Список  используемой литературы. 

  

1.   Бабков В.Ф., Безрук В.М. Основы грунтоведения и механики грунтов. – М.: Высшая школа, 1986. – 239 с.

  2. Костерин Э.В. Основания и фундаменты. – М.: Высшая школа, 1990. – 431 с.

  3. ВСН 49-86. Указания по повышению несущей способности земляного полотна и дорожных одежд с применением синтетических материалов. – М.: Транспорт, 1988. – 64 с.

  4. ГОСТ 25100-95. Грунты. Классификация. –  М.: Госстрой России, 1996. – 18 с.

  5. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. –  М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 56 с.

  6. Пособие по проектированию земляного  полотна автомобильных дорог  на слабых грунтах распоряжение  Минтранса России NOC – 1067 р от 3.12.2003 г.