Пособие по проектированию земляного полотна автомобильных дорог на слабых грунтах

Оценка устойчивости основания насыпи

3.26. Оценка устойчивости основания выполняется с целью определения возможности бокового выпирания слабого грунта основания под воздействием нагрузки от веса насыпи.

В зависимости от результатов оценки устойчивость основания в его природном состоянии относят к одному из трех типов:

I - основания, не требующие специальных мер по обеспечению устойчивости;

II - основания, для обеспечения устойчивости которых достаточно ограничить режим отсыпки насыпи;

Ill - основания, требующие применения специальных мероприятий для обеспечения их устойчивости (исключение бокового выпирания слабых грунтов).

3.27. Возможность обеспечения устойчивости оснований II типа обусловлена способностью слабых грунтов уплотняться и упрочняться по мере постепенной передачи на них нагрузки и прохождения процесса консолидации. В связи с этим в общем случае оценка устойчивости основания должна выполняться для двух состояний:

- для условий быстрой отсыпки насыпи (условно мгновенной), при которой грунт основания не успевает консолидироваться и повысить свою природную прочность;

- для условий медленной отсыпки насыпи, при которой передача нагрузки осуществляется по мере увеличения прочности грунта в результате его консолидации под предыдущей ступенью нагрузки.

3.28. Первоначальная оценка устойчивости основания предусматривает проверку условия прочности в наиболее опасной по напряженным состояниям точке основания. Условие достаточной устойчивости определяется выражением

,                                            (18)

     
где - коэффициент безопасности;

- безопасная нагрузка, отвечающая предельной величине внешней нагрузки на основание, вызывающей возникновение предельного состояния по сдвигу в наиболее опасной точке основания;

- расчетная величина внешней нагрузки, определяемая для насыпи трапецеидальной формы по п.3.35.

3.29. Безопасная нагрузка зависит от интенсивности передачи нагрузки, в связи с чем для определения типа основания по результатам оценки устойчивости необходимо в общем случае определить коэффициент безопасности для условий быстрой отсыпки насыпи и для условий медленной отсыпки .

3.30. Безопасная нагрузка для условий быстрой отсыпки насыпи определяется по формуле

,                           (19)

где и - сцепление и угол внутреннего трения грунта слабой толщи при его природной плотности-влажности;

- средневзвешенный удельный вес грунта слабой толщи (в необходимых случаях с учетом взвешивания), расположенной выше горизонта ;

- глубина рассматриваемого горизонта от поверхности земли;

- для трапецеидальной эпюры нагрузки функция , формы эпюры нагрузки и относительной глубины , устанавливаемая по графикам приложения 3 (В).

3.31. В случае, если соблюдается условие

,                                           (20)

основание относят к I типу по устойчивости и никаких дополнительных проверок устойчивости не проводят.

В случае, если , для отнесения ко II или III типу определяют безопасную нагрузку при медленной отсыпке насыпи по выражению

,                                (21)