Расчетная схема. Эффективность и минимальная величина пригрузки

Суть метода временной пригрузки (рис. 1) состоит в приложении нагрузки Pпр, большей на ΔP, чем Ppacr, в результате чего расчетные осадки Spacr с заданной степенью консолидации U завершаются за время tпр значительно меньшее, чем время tu при обычной консолидации (без ускорения осадки). Об эффективности временной пригрузки можно судить по времени ускорения осадок tуск:

tуск=tu-tпр, (1)

Рис. 1. Расчетная схема к применению метода временной пригрузки

Однако принятое допущение не окажет существенного влияния на конечный результат, поскольку определяются не абсолютные значения t, а их разность. С учетом этого:

(2)

где Тпр –

консолидационный параметр, соответствующий относительной осадке λпр (для пригрузки); Тpac – консолидационный параметр, соответствующий расчетной осадке λpacr (для расчетной нагрузки); С – коэффициент переуплотнения; U – степень консолидации.

Параметры Тpacr и Тпр (в сутках) определяют по следующим формулам:

(3)

где λсж.pacr, λсж.пр – относительные деформации сжатия слабого основания от нагрузки Рpacr и Pпр (в МПа), вызывающе соответственно осадки Sсж.pacr и Sсж.пр (в см).

С учетом этого получим:

(4)

Из выражения (3) определим отношение:

(5)

где d=Δp/Ppacr – коэффициент перегрузки основания; Δp – величина временной пригрузки.

Тогда:

(6)

Анализ формулы для определения tуск показывает, что эффективность временной пригрузки зависит от сжимаемости торфяного основания (λсж.pacr и C=Δλ/λсж.pacr), величины нагрузки (Ppacr и d = Δp/Ppacr) и требуемой степени консолидации U. При этом увеличение Sсж.pacr и U всегда ведет к увеличению tуск, т.е. чем больше осадка и выше требования в отношении стабильности земляного полотна, тем эффективнее применение временной пригрузки. Увеличение коэффициентов с и d ведет к росту tуск, а следовательно, и к повышению эффективности пригрузки. Но коэффициенты С и d зависят от Sсж.pacr, Ppacr, что указывает на сложный характер влияния величины расчетной осадки и расчетной нагрузки на эффективность временной пригрузки.

Из приведенных соотношений следует, что должно существовать минимальное значение коэффициента перегрузки, при котором временная пригрузка будет неэффективна в отношении ускорения осадок. Минимальные значения коэффициента перегрузки можно найти из уравнения (6) при ускорении tуск = 0:

(7)

Используя для определения параметра С компрессионную зависимость Л.С. Амаряна, получим (для торфяных грунтов):

(8)

где l0 – коэффициент начальной пористости торфа; Ppacr – расчетная нагрузка, МПа.

Для зависимости (8) построен график (рис. 2), который позволяет определить минимальное значение коэффициента перегрузки в зависимости от требуемой степени консолидации основания и комплексного показателя (1+ l0)Ppacr

В частности, при изменении коэффициента пористости торфа l0 в пределах 8-14 (интервал изменения l0 для болот 1 строительного типа) минимальные значения коэффициента перегрузки dmin можно определить по табл. в зависимости от требуемой степени консолидации U и расчетной нагрузки Ppacr.

Таким образом, приведенные данные показывают, что основными факторами, определяющими выбор величин временной пригрузки, являются сжимаемость слабого грунта, величина уплотняющей нагрузки и требуемая степень консолидации основания. Исходя из этого, при строительстве дорог на болотах с усовершенствованными покрытиями (U = 0,90-0,95; lо = 8-14; Ppacr = 0,03-0,06 МПа) коэффициент перегрузки принимается не менее 0,15-0,20.

Популярное на сайте:

Расчет стоимости модернизации стенда
В целях безопасности рабочего предложено фиксирующее устройство, которое состоит из кронштейнов, изготовленных из листов железа толщиной 6 мм, прутков диаметром 8 мм. Также базовый подъемник укорочен. В расчете производится сравнение затрат связанных с эксплуатацией гидравлического подъемника и дом ...

Техническая характеристика станции и прилегающих перегонов
Сортировочные станции предназначены для массового расформирования и формирования поездов. К их функциям относят: пропуск транзитного вагонопотока и частичной переработки, переработка местного вагонопотока, поступающего после расформирования поездов на специальном пути для местных вагонов. Для всех ...

Выбор направляющей и регулирующей гидроаппаратуры
Выбор элементов гидроаппаратуры производим по номинальному давлению, номинальной подаче насоса и условному проходу. Выбираем гидрораспределители Р-20 с управлением от двух электромагнитов и условным проходом Dу=20мм. В качестве предохранительных клапанов выбираем предохранительные клапаны МКПВ – 4/ ...