Общая степень консолидации

U_об = 100 - 0,01(100 - U_г)(100 - U_в), где

U_в - степень консолидации основания в заданный момент времени Т без дрен при вертикальной фильтрации воды из основания при расчетной нагрузке;

U_г - то же при горизонтальной фильтрации к дренам.

Значения U_г и U_в устанавливают по графикам рис. 11.5.

Рис. 11.5. Графики для расчета вертикальных песчаных дрен:
штриховая линия - для определения U_в; п - отношение расстояния между дренами (в свету) к их диаметру

Факторы времени, необходимые для определения U_г и U_в:

где

С_в и С_г - коэффициенты консолидации при вертикальной и горизонтальной фильтрации.

Диаметр песчаных дрен принимают в пределах 0,15-0,80 м. Для заполнения дрен используют песок с К_ф ³ 6 м/сут.

Расчет дренажных прорезей выполняют аналогично расчету дрен. При этом для определения степени консолидации при горизонтальной фильтрации используют график рис. 11.6.

Рис. 11.6. График для расчета дренажных прорезей

Расчет конструкции свайного основания с гибким ростверком насыпи на участке слабых грунтов.

1. Исходные данные:

мощность слабой толщи Н, м;

модуль деформации слабого грунта Е_о, т/м²;

высота насыпи h_н, м;

удельный вес и угол внутреннего трения грунта насыпи g, т/м³; j °.

2. Задаваемые параметры:

диаметр сваи D, м;

расстояние между сваями в осях L, м;

жесткость геополотна, используемого для ростверка G, т/м;

допустимая осадка межсвайного пространства D, м.

3. Проверка условия возникновения арочного эффекта:

При его соблюдении дальнейшие расчеты ведут по нижеприведенным формулам.

4. Определение расчетного давления грунта насыпи на сваи и проверка условия прочности свай по формуле:

s_св £ R_o, где

R_o - прочность материала свай на одноосное сжатие, т/м².

При соблюдении условия прочности ведем дальнейшие расчеты.

5. Расчетное давление на межсвайном пространстве:

6. Осадка поверхности межсвайного пространства:

7. Проверка условия допустимости осадки основания насыпи: D £ [D]

Для определения [D] используется зависимость:

где

[d] - допустимая осадка поверхности насыпи, принимаемая:

при жестких дорожных одеждах 0,02 м;

при капитальных нежестких одеждах 0,04 м;

при переходных одеждах 0,1 м.

При соблюдении условия допустимости осадки принимается конструкция без ростверка.

8. При не соблюдении условия допустимости осадки предусматривают устройство гибкого ростверка. Для этого задается величина допустимой осадки основания [D] и вычисляется расчетное относительное удлинение полотна по формуле:

Полученное значение l сравнивают с величиной

При l < l _min в расчет принимается l _min.

9. Определяют усилие растяжения в геополотне по формуле:

или по формуле:

При R < R _min b расчет принимается R _min.

10. Подбирают такое геосинтетическое полотно, которое при расчетном значении l развивает полученную величину сопротивления R (т/м) при условии, что R меньше прочности полотна на растяжение R_o (t/m).

При необходимости может быть применено двойное, тройное и т.д. полотно.

11. Определяют дополнительную нагрузку на сваю от ростверка и дополнительно проверяют прочность материала сваи: