Приложение 3. Расчет конечной осадки торфяного основания на основе региональной типизации торфов

Приложение 3

Расчет конечной осадки торфяного основания на основе региональной типизации торфов

Расчет осадки торфяного основания выполнен в развитие региональной типизации торфяных грунтов (табл. 2.7) из условия решения одномерной задачи.

Расчетная схема для определения величин осадок (рис. П.3.1) в общем виде представляет двухслойное земляное полотно, отсыпанное из грунтов с различной плотностью (, ), на болоте типа III-А, характеризующемся наличием всех выделенных групп торфяных грунтов:

- общая мощность торфяных грунтов типа III и воды, м;

- мощность торфяных грунтов типа II, м;

- то же, типа I-Б, м;

- то же, типа I-А, м.

Расчет выполнен в графической и аналитической формах.

Расчет основан на приведении многослойной системы торфяного основания к условно однослойной (эквивалентной по сжимаемости).

Для аналитического расчета используют формулу

. (1)

График приведения и последовательность выполнения представлены на рис. П.3.2.

Нахождение величины конечной осадки, представляющей решение совместных зависимостей (осадки от давления и давления от осадки) представлено на рис. П.3.3

При этом величина давления р определяется из выражений:

; (2)

, (3)

где p - давление, , по основанию насыпи на уровне поверхности первого сжимаемого слоя торфа, получаемого для песчаных насыпей из выражения (2), для облегченных насыпей (с использованием торфа) - из выражения (3); , - соответственно плотность песчаного грунта и торфа выше поверхности болота, ; - плотность песчаного грунта во взвешенном состоянии (плотность торфа во взвешенном состоянии принята равной нулю), ; , - толщина отсылаемых слоев грунта (песок, торф) выше поверхности болота, м.

Расчет осадки графическим методом выполняется в следующей последовательности:

по графику (рис. П.3.2) определяется эквивалентная мощность торфяного основания;

по уравнению (2) или (3) соответственно для песчаной или облегченной насыпи вычисляется давление на поверхности сжимаемой торфяной толщи;

по рис. П.3.3 находится величина осадки, для чего по оси абсцисс откладывается найденное давление р и для песчаных насыпей проводится линия, параллельная семейству наклонных линий (для облегченных насыпей - вертикально), до пересечения с линией, соответствующей найденной величине эквивалентной мощности . Точка пересечения этих линий, снесенная на ось ординат, дает искомую величину осадки.

Аналитическое решение целесообразно при использовании в расчетах ЭВМ и заключается в методе последовательного приближения путем дискретного вычисления по затухающему ряду.

Общий () счет вычисления представлен уравнениями:

; (4)

. (5)

Начало счета при . (6)

Конец счета при .

. (7)

Вычисленная величина проверяется по условию:

. (8)

При невыполнении этого условия конечная осадка принимается равной величине

. (9)