Методы расчета осадок и сроков консолидации оснований
А. НЕДРЕНИРОВАННОЕ ОСНОВАНИЕ
Стабилизировавшаяся осадка слоя водонасыщенного сильносжимаемого грунта, пригруженного фильтрующим слоем, определяется по формуле
,
(11.1)
где р — среднее давление на грунт от временной пригрузки, МПа; Н — толщина слоя сильносжимаемого грунта, м; E — модуль деформации грунта естественного сложения, МПа.
Осадка st недренированного слоя сильносжимаемого грунта, пригруженного фильтрующей насыпью, в заданный момент времени вычисляется по выражению
st = Qvs,
(11.2)
где Qv — степень консолидации сильносжимаемого грунта, определяемая по графику Qv = f(Tv) (рис. 11.2).
Рис. 11.2. Зависимость степени консолидации грунта Qv от фактора времени Τv
Фактор времени Tv определяется из формулы
Tv = cvt/h2,
(11.3)
где cv — коэффициент консолидации грунта при вертикальном фильтрационном потоке, м2/год, определяемый по методу Тейлора; t — продолжительность приложения нагрузки р; h — длина пути фильтрации: при двустороннем дренаже равная половине толщины сильносжимаемого слоя грунта (h = H/2); при одностороннем– толщине слоя этого грунта (h = H).
В случае неоднородной толщи сильносжимаемого грунта в расчетах допускается использовать средневзвешенное значение коэффициентов консолидации.
Время, необходимое для консолидации слоя сильносжимаемого грунта t до заданной степени консолидации Qv при загрузке его фильтрующим слоем, определяется по формуле (11.3). При этом считается, что загрузка фильтрующим слоем происходит мгновенно.
Пример 11.1. Определить при заданной степени консолидации Qv = 0,8 время консолидации t однородного недренированного основания при односторонней фильтрации (сильносжимаемый грунт подстилается водоупором). Толщина сильносжимаемого слоя H = 2h = 6 м, cv = 4 м2/год.
Решение. При Qv = 0,8 согласно графику (см. рис. 11.2) Tv = 0,57. Из формулы (11.3) следует:
t = 0,57 · 62/4 = 5,13 года.
Пример 11.2. Определить время консолидации недренированного основания при тех же условиях, что и в примере 11.1, но при наличии подстилающего дренирующего слоя.
Решение. При подстилающем дренирующем слое длина пути фильтрации составит h = 3 м, тогда
t = 0,57 · 32/4 = 1,28 года.
Пример 11.3. Определить осадку слоя заторфованного грунта толщиной H = h = 4 м и степень его консолидации через 6 мес. при фильтрующей пригрузке р = 0,1 МПа. Заторфованный грунт подстилается водоупором и имеет следующие характеристики: E = 2 МПа; сv = 3 м2/год.
Решение. Полная стабилизация осадки по формуле (11.1) составит:
м.
По формуле (11.3) получаем:
Tv = 3 · 0,5/42 = 1,5/16 = 0,09.
По рис. 11.2 Тv = 0,09 соответствует степени консолидации Qv = 0,35.
Осадка через 6 мес. составит:
st = Qvs = 0,35 · 19 = 6,7 см.
Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 1972;