Б. Дренированное основание

Для расчетов принимается круговая форма влияния дрены, диаметр которой определяется по формулам:

– при расположении дрен по квадратной сетке

d_e = 1,13 d;

(11.4)

– при расположении дрен по треугольной сетке

d_e = 1,05 d,

(11.5)

где d — расстояние между осями дрен (рис. 11.3).

Принимается, что поверхность цилиндра диаметром d_e водонепроницаема, а материал дрены является идеально проницаемым.

Рис. 11.3. Размещение вертикальных дрен

Водоупор; 2 — дрена

Для вертикальных дрен, полностью прорезающих слои водонасыщенного сильносжимаемого грунта, при наличии дренирующих слоев на концах дрен степень консолидации Q_r.v определяется с учетом фильтрации воды в радиальном и вертикальном направлениях по формуле

Q_r.v = 1 – (1 – Q_r)(1 – Q_v),

(11.6)

где Q_v — степень консолидации при фильтрации поровой воды в вертикальном направлении, определяемая по рис, 11.2; Q_r — то же, в радиальном.

Степень консолидации

Q_r = 1 – exp(–8 T_r)/ F (v),

(11.7)

где Т_r — фактор времени при фильтрации только в радиальном направлении; F (v) — параметр, зависящий от отношения диаметра зоны влияния дрены к ее диаметру.

Величина Т_r находится по уравнению

T_r = c_rt / d ² _e,

(11.8)

где с_r — коэффициент консолидации при фильтрации норовой воды в радиальном направлении, м²/год; t — период времени от начала приложения нагрузки, год; d_e — диаметр зоны влияния дрены, м.

Значение F (v) определяется по формуле

,

(11.9)

где v = d_e/d_ω — отношение диаметра зоны влияния к диаметру дрены.

ТАБЛИЦА 11.10. ФАКТОР ВРЕМЕНИ Tr ПРИ МГНОВЕННОМ НАГРУЖЕНИИ ОСНОВАНИЯ С ВЕРТИКАЛЬНЫМИ ДРЕНАМИ

При использовании дрен из искусственных материалов значение F (v) принимается равным 0,025 м.

Значения степени консолидации Q_r в зависимости от факторов времени Т_r для разных значений v могут быть определены по табл. 11.10.

Пример 11.4. Определить время консолидации t основания при наличии вертикальных песчаных дрен диаметром d _ω = 0,4, отсутствии вертикальной фильтрации и размере зон влияния d_e = 2 м, полагая с_r (e) = 10 м²/год и Q = 0,9. Нагрузка приложена мгновенно.

Решение. Из табл. 11.10 при v = 2/0,4 = 5 следует, что T_r = 0,27, тогда по формуле (11.8)

t = T_r = d ² _e/c_{r (e)} = 0,27 · 2²/10 = 0,11 года.

Пример 11.5. Определить период t для Q_r.v = 0,9 при вертикальном и радиальном дренировании (v = 5), полагая h = 2,5 м; d_e = 2 м; с_v (2 h) = 2 м²/год и с_r (e) = 5 м²/год. Нагрузка приложена мгновенно.

Решение. Расчет производим путем интерполяции. Задаваясь несколькими значениями t, получаем для них значения T_v и Т_r, с помощью которых по рис. 11.2 и интерполяцией по табл. 11.10 находим соответствующие значения Q_v и Q_r, после чего подсчитываем Q_r.v по формуле (11.6).

Интерполируя, находим:

= 0,189 года ≈ 2,3 мес.

Проектирование фундаментов на предварительно уплотненном основании производится на основе обычного комплекса изысканий, проводимых после предпостроечного уплотнения.

5. Контроль расчетного значения несущей способности свай при их забивке.