Результаты расчета свидетельствуют о том, что на участке от 0,4В до 0,9В величины nq??xz превышают предельное сопротивление сдвигу.

Вывод. При совместном воздействии постоянной и временной нагрузок стабильность основания не обеспечивается и, следовательно, возможна растяжка трубы.

ПРИМЕР 3. РАСЧЕТ ЗАМЕНЫ СЛАБОГО ГРУНТА В ОСНОВАНИИ (пп. 4.4 и 4.5)

Исходные данные по примеру 1. nq = 1,092. Замену производят дренирующим грунтом, обводнение которого произойдет до отсыпки насыпи; о = 1,0 т/м2.

Решение. 1. Ориентировочно назначают глубину замены Нп = 4,0 м.

2. Ко = 0,051, где  =  = .

Результаты расчетов сводят в табл. 5.

z, м

h, м

??о, т/м3

??о h, т/м2

??б, т/м2

сн, т/м2

н, С

tgн

сн + б tgн, т/м2

??

D

??D

сн + б tgн/D

ко

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

4,0

1,0

4,0

4,0

2,0

20

0,364

3,456

0

0,239

0

 

 

5

4,0

1,0

4,0

5,0

2,0

20

0,364

3,820

0,3

0,232

0,070

54,6

2,78

6

4,0

1,0

4,0

6,0

2,0

20

0,364

4,184

0,6

0,217

0,130

32,2

1,64

7

4,0

1,0

4,0

7,0

2,0

20

0,364

4,548

0,9

0,199

0,179

25,4

1,29

8

4,0

1,0

4,0

8,0

2,0

20

0,364

4,912

1,2

0,180

0,216

22,8

1,16

9

4,0

1,0

4,0

9,0

2,0

20

0,364

5,276

1,5

0,162

0,243

21,7

1,11

10

4,0

1,0

4,0

10,0

2,0

20

0,364

5,640

1,8

0,145

0,261

21,6

1,10

11

4,0

1,0

4,0

11,0

2,0

20

0,364

6,000

2,2

0,126

0,277

21,7

1,11

12

4,0

1,0

4,0

12,0

2,0

20

0,364

6,370

2,5

0,114

0,285

22,4

1,14

3. Анализируя данные таблицы, находят Ко = 1,10 > 1,0. Глубина замены принята с запасом.

4. Уменьшают глубину замены грунта до Нп = 3,0 м и повторят расчет по п. 2.

5. Анализируя данные таблицы повторного расчета, получают Ко  1,0).

Вывод. Стабильность основания под грунтовой подушкой обеспечена.

Глубину области замены можно принять равной Нп = 3,0 м.

Длина (вдоль оси насыпи) области замены грунта Dп = 3,0 ?? 4  2 = 24 м.

Ширина области замени грунта 2В = 2  18,2 = 4 м.

ПРИМЕР 4. РАСЧЕТ УСИЛИЯ ПРОДОЛЬНОЙ РАСТЯЖКИ (п. 5.2)

Исходные данные. Прямоугольная железобетонная труба отверстием 1,5 м, сечение (см. рис. 6):

dT = 1,8 м; hT = 2,2 м; dср = 2,0 м; hср = 1,0 м; длина трубы L = 46,4 м; вес 1 пог. м трубы ( с фундаментом) g = 8,0 т/м. Насыпь однопутная (поперечник типовой): Н = 12,2 м; Нз = 10,0 м; грунт насыпи суглинок: g = 1,9 т/м3; н = 17 (tgjн = 0,306,  = tg2(45 - н/2) = 545). Основание: а) под трубой подушка из крупнообломочного грунта (см. рис. 6) - коэффициент трения кладки по грунту ?? = 0,50; б) рядом с подушкой глинистые грунты текучей и текучепластичной консистенции: gо = 1,7 т/м3; но = 8 (tgjно = 0,14;  = 0,75); расчетом установлена возможность подвижки насыпи и основания.

Коэффициенты перегрузки n: для веса грунта насыпи - 1,2 (0,8); для веса элементов трубы - 1,1 (0,9); для давления грунта от временной нагрузки - 1,2 (0,8Н).

Решение. 1. Определяют нормальное к поверхности трубы силовое воздействие:

а) давление грунта на перекрытие трубы N1 = (b + B1)/2HзdTCg (C определяют по приложению 8 СН 200-62).

N1 =   10,0  1,8  1,9 = 575 т;

б) давление грунта на обрезы фундамента Nоб = Н(dф - dT)g =   12,2  0,2 ?? 1,9 = 60 т;

в) давление грунта от временной нагрузки на перекрытие трубы и обрезы фундамента Nq1 = dфК (К = 14 - класс нагрузки); Nq1 = 2,0  14 = 28 т;

г) давление грунта на боковые поверхности трубы выше обреза фундамента

N2 = (b + Bз)(Нз + )hТg = (3,2 + 21,2) ?? 11,1 ?? 2,2 ?? 0,545 ?? 1,9 = 615 т;

д) давление грунта от временной нагрузки на боковые поверхности трубы (выше обреза фундамента)

Nq2 = 2 hТ??К = 2  2,2  0,545 ?? 14 = 34 т;

е) давление грунта на боковые поверхности фундамента

Nф = (b + )(H + ) hфо??о = (3,2 + 23,2) ?? 12,7 ?? 1,0 ?? 0,75 ?? 1,7 = 43 т;

ж) давление грунта от временной нагрузки на боковые поверхности фундамента

Nqф = 2 hф??К = 2  1,0  0,75 ?? 14 = 21 т;

з) собственный вес трубы (на половине длины)

QТ =  =  = 186 т.

2. Определяют расчетное усилие продольной растяжки

Т = ??Ntgjн - mNп;

Ntgjн = n(N1 + Nоб + N2 + Nq1 + Nq2) tgн + n(Nф + Nqф) tgно = 1,2 ´ (575 + 60 + 615 + 28 + 34) ?? 0,306 + 12 ´ (43 + 21) ´ 0,14 = 481 + 108 = 589 т;

??Nпj = [n( + Nоб + Nq1) + nQн]j = [0,8() + 60 + 28) + 0,9 ?? 186]  0,50 = (378 + 167)  0,50 = 272 т.

Т = 589 - 0,8  272 = 371 т.

Конструктивные элементы, объединяющие трубу, или экранирующие полосы рассчитывают на усилие, равное 370 т.

 

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие. 1

1. Основные положения. 1

2. Нагрузки. Характеристики грунтов. 2

3. Проверка условий устойчивости трубы против растяжки. 3

4. Предотвращение растяжки труб путем обеспечения стабильности основания. 7

5. Конструктивные мероприятия по предотвращению растяжки труб. 9

6. Производство работ. 10

Примеры расчетов. 10