Характеристики грунту

Значення характеристик грунту природного (непорушеного) складу встановлюють, як правило, на основі їх безпосереднього випробування в польових чи лабораторних умовах і статичної обробки результатів випробувань. Значення характеристик грунтів: - нормативні ; - для розрахунку основ за першою групою граничних станів ; - для розрахунку основ за другою групою граничних станів . При відсутності безпосередніх випробувань грунтів, допускається приймати нормативне значення питомого зчеплення , кута внутрішнього тертя і модуля деформації за таблицями 1-3 [1] (табл. 1-3 даних МВ). А нормативне значення питомої ваги грунту рівним 18 кН/м³. Розрахункові значення характеристик грунту непорушеного складу в цьому випадку приймаються рівними: , , , , , , де - для питомого зчеплення, - для кута внутрішнього тертя пилувато-глинистих грунтів і - для кута внутрішнього тертя піщаних грунтів.

Значення характеристик грунту засипки (ущільнених за технологією, яка викладена в нормативних документах з коефіцієнтом ущільнення не менше 0,95 від щільності їх в природному стані), допускається встановлювати за характеристиками тих же грунтів в природному заляганні. Співвідношення між характеристиками грунтів засипки і грунтів природного складу приймаються слідуючими: , , , , але не більше 7 кПа, але не більше 10 кПа. Для споруд з глибиною закладення d≤3м граничне значення питомого зчеплення засипки слід приймати не більше 5 кПа, а не більше 7 кПа. Для споруд висотою підпору грунту h<1,5м слід приймати рівним нулю.

Коефіцієнти надійності за навантаженням при розрахунках за першою групою граничних станів повинні прийматися за табл. 3, а при розрахунках за другою групою граничних станів – рівними 1.

3. Вертикальна прив’язка і конструкція споруди

П араметри поперечного профілю автодороги приймаються згідно із вимогами ДБН В.2.3 - 4 - 2000 “Автомобільні дороги” в залежності від категорії автодороги (табл..2.1).

Вертикальна прив’язка підпірної стіни здійснюється в такий послідовності:

1. на горизонтальній ділянці в масштабі 1:100 відкладається ширина L, яка включає ширину полотна дороги та узбіччя на відмітці (табл..1.1.) DL автодороги;

2. над лівою крайньою точкою узбіччя відкладаємо відмітку NL;

3. через отриману точку проводять лінію, яка відповідає похилу косогору;

• викреслюємо профіль автодороги з нанесенням узбіччя і кюветів з ухилами, які відповідають заданій категорії дороги;

4. визначаємо висоту підпірної стіни, відмітки підошви фундаменту і її верха;

5. визначають яку за функціональним призначенням підпірну стіну (верхову чи низову; приймаємо більшу за висотою стіну) необхідно проектувати.

Приклад вертикальної прив’язки підпірної стіни.

Вихідні дані для прив’язки приймаємо з таблиць 1.1 та 1.2 для учбового варіанту (позначеного літерою ”У”).

Категорія дороги ІV. Згідно ДБН В.2.3 – 4 – 2000 “Автомобільні дороги ” (табл..2.1) поперечний профіль дороги ІV категорії має такі параметри:

• кількість смуг руху-2;

• ширина смуги руху 3,0м;

• ширина проїзної частини 6,0м;

• ширина узбіччя 2,0м (в тому числі ширина укріпленої смуги узбіччя-0,5м);

• найменша ширина земляного полотна 10м.

Відмітка узбіччя дороги становить 190м., а відмітка природної поверхні укосу над крайньою лівою точкою узбіччя-193м; похил косогору 1:1,8. Здійснюємо в масштабі геометричні побудови, що вказані вище (аналогічно рис.3.1 ). Очевидно, що необхідно проектувати верхову підпірну стіну.

Найбільша крутизна укосів насипів (яку необхідно призначати у разі проектування верхової підпірної стіни) приймається за ДБН В.2.3 – 4 – 2000 “Автомобільні дороги ” (табл..4.9). Для пилуватих пісків (якими є грунти ІГЕ-1) для висоти укосу від 3 до 6 м. приймаємо крутизну насипу 1:1,75.

Найбільша крутизна укосів виїмок (яку необхідно призначати у разі проектування верхової низової стіни) приймається за ДБН В.2.3 – 4 – 2000 “Автомобільні дороги ” (табл..4.11).

З метою водовідведення поверхневих вод з верхової сторони природного похилу (з боку підпірної стіни) влаштовуємо водовідвідну канаву. В сипких грунтах при хорошому забезпеченні стоку поверхневих вод приймаємо бічну канаву глибиною 0,3м із закладанням укосів 1:3. Для зв’язних ґрунтів канави виконують трапецеєвидного профілю із закладанням укосів у виїмках 1:1,5; біля низьких насипів –1:1,5...1,3; ширина канав по дну – 0,4...0,5м, глибина-0,7...0,8м.

Приклад конструювання гравітаційної підпірної стіни.

Загальну висоту підпірної стіни для стін із залізобетону (h+d) приймаємо кратним 100 мм., 5,6м=5600 мм.

Товщина масивної стіни b_i у будь-якому перерізі на глибині h_i від верха орієнтовно визначається за формулою:

де - товщина підпірної стіни, знайдена за графіком в залежності від висоти h_i і кута внутрішнього тертя ; =1,02 - коефіцієнт, який визначається за табл.. 2.2 в залежності від кута внутрішнього тертя =31⁰; =20,1 кН/м³ питомої ваги грунту  та кута нахилу граней підпірної стіни (10:1).Так на рівні поверхні землі (h=3,9м) ширина стіни становитиме

м.

Заокруглюємо до 2,4м. Виліт консолі становить м, заокруглюємо до 0,6м.

ширину підошви (b) слід призначати, як правило, кратним 300 мм. Розміри товщини елементів стін (h₁, h₂, h₃, b₁, b₂) і підошви (b) призначаються кратними 20 мм.