Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах

Оценка напряженно-деформированного состояния грунтов в основании

3.6. При прогнозе устойчивости и осадки слабого грунта в основании насыпи необходимо определять напряжения, которые будут возникать в грунте под нагрузкой от веса насыпи, собственного веса грунта (статические нагрузки) и от подвижного состава (динамические нагрузки).

3.7. Для определения напряженного состояния основания насыпи используются решения плоской задачи теории линейно-деформированного однородного полупространства, загруженного с поверхности нагрузкой, распределенной по тому или иному закону. В качестве базовой схемы используется трапециевидная нагрузка. Для прогноза конечной величины и хода осадки во времени используют схему одномерного компрессионного сжатия.

3.8. Напряжение от собственного веса грунта при его горизонтальной поверхности в однородной толще рассчитывается по формуле

,                                         (6)

     
где , , - компоненты нормального напряжения;

- удельный вес грунта основания;

- расчетный горизонт.

В неоднородной толще нормальные напряжения от собственного веса грунта определяют по формуле

,                                     (7)

     
где и - удельный вес и мощность слоя грунта -го слоя. Для грунтов, находящихся ниже уровня грунтовых вод, следует учитывать силы взвешивания используя формулу

     
,                                                       (8)

     
где - удельный вес грунта с учетом взвешивания;

- удельный вес воды, равный 10 кН/м.

3.9. Компоненты напряжений в точках основания от трапецеидальной нагрузки насыпи рассчитываются в соответствии со схемой (рис.3.1).

        
  Рис.3.1. Схема для расчетов компонентов напряжений в основании при трапецеидальной эпюре нагрузки

Главные нормальные и касательные напряжения рассчитываются по формулам теории упругости (для механики грунтов)

                (9)

     
               (10)

     
,                                    (11)

     
где

;     ;

;     ;

;     ;