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:

Введение в электронную картографию
3.1.1 ECDIS: стандарты и спецификации Последнее десятилетие характеризуется развитием морской электронной картографии, созданием судовых автоматизированных систем и приборов, позволяющих отражать на электронном экране место судна и навигационно-гидрографическую информацию. Цель создания этих систем ...

Расчет валов
Валы трансмиссии трактора должны обеспечивать достаточную несущую способность узла, то есть нормальную работу шестерен, расположенных на этих валах. При этом сами валы должны быть достаточно прочными, что определяется расчетом на статическую прочность и выносливость с учетом особенностей работы вал ...

Расчет трудоемкости работ цеха, количества рабочих мест, оборудования и работающих
Режим работы верфи характеризуется следующими основными факторами: прерывное или непрерывное производство, число рабочих дней в неделе, продолжительность рабочей недели (в часах), число праздничных дней в году, число смен работы в сутки, продолжительность рабочей смены (в часах), принятый график ра ...