Санкт-Петербург +7 (812) 309-81-18        





Техническая поддержка «Миаком Инжиниринг»

Расчет осадки насыпи на торфяном основании

Обсуждаемые темы:


Страницы: 1 2 След.
Ответить
RSS
Расчет осадки насыпи на торфяном основании, пример расчета
 
Исходные данные: насыпь высотой 2 м на основании, представленном торфом типа 1Б - 2,1 м, подстилаемым торфом 2 типа 1,6 м.

1. Предварительный расчет осадки выполнен в соответствии с ВСН 26-90 по методике расчета конечной осадки на основе региональной типизации торфяных грунтов. Двухслойная система приведена к однослойной с эквивалентной мощностью Нэ1-Б=4 м. Результаты расчета: давление на поверхность сжимаемой толщи Р=50 кПа, конечная осадка S=1.5м.

2. Расчет осадки в соответствии с Пособием по проектированию земляного полотна на слабых грунтах.

Рис. 1 Компрессионные кривые торфа

Расчет осадки с учетом взвешивающего воздействия воды выполнен в следующем порядке:
1. определено давление от насыпи по формуле P=γн*hн, и построена линия (показана пунктиром на рис. 2) зависимости осадки от нагрузки для давления половины насыпи, целой насыпи и двух высот насыпи. Осадка определена по формуле: S=Н*e, где Н – мощность слоя; е – модуль сжимаемости грунта, определенный для нагрузки Р по кривым на рис. 1.
2. По формуле P= γн*hн+S* γw построена зависимость (сплошная линия на рис. 2) пересечение которой с предыдущей линией дает напряжения под подошвой с учетом взвешивающего воздействия воды.
Давление составило Р=53 кН/м2, осадка S=1,32 м.

Рис. 2 График определения осадки с учетом взвешивающего воздействия воды

3. Численное моделирование
Результаты виртуального компрессионного испытания и последующей оптимизации параметров модели в подпрограмме SoilTest приведены ниже. Полученные параметры вполне удовлетворяют результатам реальных испытаний.

Рис. 3 Результаты сопоставления виртуальных и лабораторных
испытаний для торфа тип 1Б

Рис. 4 Результаты сопоставления виртуальных и лабораторных
испытаний для торфа тип 2

Результаты численного моделирования показывают, что осадка составляет S=1,2 м.

Рис. 5 Изополя вертикальных деформаций

Средние вертикальные эффективные напряжения по оси насыпи (в зоне компрессионного сжатия) составляют 58 кН/м2 (рис. 6).

Рис. 6 Эпюра эффективных вертикальных напряжений
Объемные деформации в основании насыпи приведены на рисунке 7


Рис. 7 Изополя распределения величины объемной деформации

Численные значения приведены на эпюре (рис. 8 )

Рис. 8 Эпюра модуля осадки, мм/м
Расчет коэффициента стабильности показал следующие результаты: основание считается стабильным, минимальное значение Кстаб=1,4.

Рис. 9 Изополя значений коэффициента стабильности в основании насыпи

Расчет коэффициента устойчивости подтверждает надежность сооружения, Куст=1,7.
Учитывая, что в основании преимущественно торф 1 типа, среди деформаций преобладают процессы сжатия торфа. Как видно из рис. 7 максимальному сжатию подвергается более сжимаемый слой торфа 2 типа, в этом же слое, характеризующемся низкой прочностью, наименьший коэффициент стабильности (рис. 9). Для рассматриваемого случая применение геосинтетических материалов может незначительно повлиять на равномерность и снижение осадки и обеспечить повышение стабильности основания.
 
Евгений, как же у вас так получается - модель ограничена лишь слоями торфа, а под ними ничего нет??? Выходит, зона сжимаемой толщи не определена, о чем вы умолчали.
 
Уважаемый Геотехник-любитель, в приведенном примере предполагается, что торфяные грунты подстилаются слоем с гораздо менее сжимаемыми грунтами, что в классическом представлении дает право принимать схему расчета как в сжимаемом слое ограниченной мощности, подстилаемом несжимаемым массивом. Как видно на рис. 6 эпюра близка к прямоугольной. Это типовое представление при расчетах земляного полотна автомобильных дорог (в т.ч. промысловых) на болотах.
Ну а вообще, Вы правы, всегда следует определять глубину сжимаемой толщи, это удобно делать в программах расчета осадки типа ГЕО5, особенно при многослойном геологическом строении.
 
Спасибо за ответ, уважаемый Евгений! Именно несоответствие типовых представлений и реальных ситуаций я и имел в виду. Рад, что Вы согласны. Зачастую при подсчете периода консолидации и осадки насыпей это несоответствие играет решающую роль при выборе конструктивного решения.
 
Евгений, не могли бы Вы подсказать? На рис.7 представлены изополя Total volumetric strain Ev, верно? Как вы рассчитывали коэффициент стабильности на Рис.9 (это изополя Relative shear stress Trel, как я понимаю)?
 
1. Верно
2. Это обратнопропорциональные величины
 
Цитата
Евгений Федоренко написал:
1. Верно
2. Это обратнопропорциональные величины
Спасибо! По второму вопросу - то есть, Tmax/Tmob, а не наоборот?
 
все верно, Кстаб=Tmax/Tmob. Имейте в виду, что на эту величину влияют такие параметры как К0 и v.
 
Цитата
Евгений Федоренко написал:
все верно, Кстаб=Tmax/Tmob. Имейте в виду, что на эту величину влияют такие параметры как К0 и v.
Благодарю за разъяснения, Евгений. Как же тогда может получиться Кстаб ниже единицы, если очевидно, что стабильность не обеспечена? Если Trel=1, то обратное значение будет таким же..К примеру, 1,5м насыпь на болоте с 3м торфа 2го типа (коэф Пуасона v=0,37 и К0х=0,861), под ним суглинок 2м. Как с армирующей прослойкой, так и без нее Кстаб под насыпью не меняется?
 
Цитата
Геотехник-любитель написал:
Как же тогда может получиться Кстаб ниже единицы, если очевидно, что стабильность не обеспечена?
А когда стабильность не обеспечена, Кстаб<1


Цитата
Геотехник-любитель написал:
Если Trel=1, то обратное значение будет таким же.
Plaxis не показывает значения Trel больше 1, в этом нет смысла, это уже предельное состояние. В упрощенной интерпретации инженерного расчета Кстаб значения Кстаб<1 тоже не имеют смысла, линейная механика грунтов здесь не работает, это все очень условно.


Цитата
Геотехник-любитель написал:
болоте с 3м торфа 2го типа (коэф Пуасона v=0,37 и К0х=0,861)
Для болота 2-го типа лучше принять гидростатическое распределение напряжений. А по каким испытаниям у Вас получен угол 8 градусов? Региональная типизация дает только сопротивление сдвигу.


Цитата
Геотехник-любитель написал:

Цитата
Как с армирующей прослойкой, так и без нее Кстаб под насыпью не меняется?

Plaxis показывает только максимальное значение Trel, а пользователь анализирует полученные результаты. По Вашим картинкам видно, что качественная картина изменилась.
Страницы: 1 2 След.
Ответить
Форма ответов
Текст сообщения*
Загрузить файл или картинкуПеретащить с помощью Drag'n'drop
Перетащите файлы
Ничего не найдено
Загрузить картинки
Отправить Отменить
 






Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика