5.39. Осадка слоя биогенного грунта или ила, вызванная намытым или отсыпанным слоем песка, в любой момент времени определяется по формуле
, (192) где 
- конечная осадка слоя биогенного грунта или ила в стабилизированном состоянии, определяемая по формуле (191); 
- степень консолидации, определяемая соотношением
- конечная осадка слоя биогенного грунта или ила в стабилизированном состоянии, определяемая по формуле (191); - степень консолидации, определяемая соотношением
, (193) 
- относительное среднее избыточное давление в поровой воде, определяемое по табл.109 в зависимости от факторов времени 
и 
. Таблица 109
| | Относительное среднее избыточное давление для слоя грунта в условиях двухстороннего дренажа при  , равном | ||
0,1 | 0,2 | 0,3 | |
0 | 1 | 1 | 1 |
0,05 | 0,83 | 0,83 | 0,83 |
0,1 | 0,76 | 0,76 | 0,76 |
0,2 | 0,56 | 0,66 | 0,66 |
0,3 | 0,44 | 0,5 | 0,59 |
0,4 | 0,34 | 0,39 | 0,45 |
0,5 | 0,27 | 0,31 | 0,35 |
0,6 | 0,21 | 0,04 | 0,27 |
0,7 | 0,16 | 0,19 | 0,21 |
0,8 | 0,13 | 0,14 | 0,17 |
0,9 | 0,10 | 0,12 | 0,13 |
1 | 0,08 | 0,09 | 0,10 |
1,1 | 0,06 | 0,07 | 0,08 |
1,2 | 0,05 | 0,05 | 0,06 |
1,3 | 0,04 | 0,04 | 0,05 |
1,4 | 0,03 | 0,03 | 0,04 |
1,5 | 0,03 | 0,02 | 0,03 |
1,6 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
1,7 | 0,01 | 0,02 | 0,02 |
1,8 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
1,9 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
2 | 0,01 | 0,01 | 0,01 |
Примечание. Для промежуточных значений и величина определяется по интерполяции.
и величина определяется по интерполяции.5.40. Величины факторов времени 
и определяются по формулам:
и определяются по формулам:
; (194)
, (195) где 
- коэффициент консолидации грунта при вертикальном дренировании, м
/год, определяемый по п.5.50; 
- длина пути фильтрации, м, равная: при двухстороннем дренаже - половине толщины слоя биогенного грунта или ила, при односторонней - толщине этого слоя грунта; 
- заданное время консолидации, год; 
- время, соответствующее прекращению возрастания нагрузки от песчаной насыпи или намыва, год.
- коэффициент консолидации грунта при вертикальном дренировании, м /год, определяемый по п.5.50; - длина пути фильтрации, м, равная: при двухстороннем дренаже - половине толщины слоя биогенного грунта или ила, при односторонней - толщине этого слоя грунта; - заданное время консолидации, год; - время, соответствующее прекращению возрастания нагрузки от песчаной насыпи или намыва, год. 5.41. Для расчетов времени консолидации слоистых оснований должны быть определены приведенные коэффициенты консолидации 
-гo слоя грунта, м
/год, по формуле
-гo слоя грунта, м /год, по формуле
; (196) где - общая толщина слоистых напластований биогенного грунта или ила, м; 
- толщина отдельного слоя, м.
- общая толщина слоистых напластований биогенного грунта или ила, м; - толщина отдельного слоя, м. Пример. Определить величину осадки слоя торфа толщиной 
=4 м через 
=0,5 года после окончания намыва. Время намыва песка = 0,1 года. Коэффициент консолидации торфа 
=3·10
см /год (3 м /год); модуль деформации торфа при полной влагоемкости 
=250 кПа (2,5 кгс/см
). Плотность песка, намываемого на торфяной слой, 
=2 т/м
, высота намывного слоя 
=2 м. Давление 
от слоя песка на торф равно 
=2·2=40 кПа (0,4 кгс/см ).
=4 м через =0,5 года после окончания намыва. Время намыва песка = 0,1 года. Коэффициент консолидации торфа =3·10 см /год (3 м /год); модуль деформации торфа при полной влагоемкости =250 кПа (2,5 кгс/см ). Плотность песка, намываемого на торфяной слой, =2 т/м , высота намывного слоя =2 м. Давление от слоя песка на торф равно =2·2=40 кПа (0,4 кгс/см ).Определим конечную величину осадки слоя торфа по формуле (191)
=3·40·4/(3·250+4·40)=52 см. По формулам (194) и (195) вычислим значения факторов времени и при двухсторонней фильтрации: 
=3·0,5/2 =0,4; 
=3·0,1/4=0,075.
и при двухсторонней фильтрации: =3·0,5/2 =0,4; =3·0,1/4=0,075.При полученных значениях и по табл.109 определяем относительное среднее избыточное давление =0,34.
и по табл.109 определяем относительное среднее избыточное давление =0,34.Степень консолидации, вычисленная по формуле (193), составляет 
=1-0,34=0,66.
=1-0,34=0,66.Определим осадку слоя торфа при двухстороннем дренаже через 0,5 года по формуле (192) 
=0,66·52=34 см.
=0,66·52=34 см.При односторонней фильтрации величины факторов времени и по формулам (194) в (195) равны:
и по формулам (194) в (195) равны: =3·0,5/4
=0,1; =3·0,1/16=0,02. По табл.109 определяем относительное среднее избыточное давление =0,76. Степень консолидации по формуле (193) равна: =1-0,76=0,24.
=0,76. Степень консолидации по формуле (193) равна: =1-0,76=0,24.Осадка слоя торфа при одностороннем дренаже через 0,5 года по формуле (192) составляет 
=0,24·52=12,5 см.
=0,24·52=12,5 см.Пример 2. Определить время, в течение которого осадка основания, состоящего из двух разнородных слоев грунта, пригруженных песчаной насыпью, составит 0,9 стабилизированной, если толщина первого слоя 
=1 м, 
=0,5 м /год, а толщина второго слоя 
=3 м, 
=4 м /год.
=1 м, =0,5 м /год, а толщина второго слоя =3 м, =4 м /год.Приведенный коэффициент консолидации по формуле (196) равен
м /год.
 | |
| 299 × 28 пикс. Открыть в новом окне | |
/год.По табл.110 при 
=0,9 =0,852, тогда при одностороннем дренаже 
=4 ·0,852/1,92=7,09 года, при двухстороннем дренаже =(4/2) ·0,852/1,92=1,77 года.
=0,9 =0,852, тогда при одностороннем дренаже =4 ·0,852/1,92=7,09 года, при двухстороннем дренаже =(4/2) ·0,852/1,92=1,77 года.5.42. В тех случаях, когда относительные средние избыточные давления не могут быть определены по табл.109, они должны вычисляться по формулам:
не могут быть определены по табл.109, они должны вычисляться по формулам:при 
 | |
| 373 × 107 пикс. Открыть в новом окне | |
при 
 | |
| 301 × 112 пикс. Открыть в новом окне | |
где 
- фактор времени, соответствующий любому заданному времени ; - фактор времени, соответствующий времени прекращения возрастания нагрузки 
;
- фактор времени, соответствующий любому заданному времени ; - фактор времени, соответствующий времени прекращения возрастания нагрузки ; 
- толщина слоя грунта под подошвой песчаной насыпи до кровли подстилающего слоя (длина пути фильтрации); 
- расстояние по вертикали от подошвы песчаной насыпи до рассматриваемой точки.5.43. Для предварительных расчетов, когда отсутствуют сроки огрузки слоя водонасыщенного биогенного грунта или ила песчаным слоем, осадку основания в любой момент времени 
допускается определять в предположении, что огрузка происходит мгновенно ( =0). В этом случае значения 
при различных значениях 
принимаются по табл.110.
допускается определять в предположении, что огрузка происходит мгновенно ( =0). В этом случае значения при различных значениях принимаются по табл.110.Таблица 110
 | |
0,25 | 0,051 |
0,35 | 0,097 |
0,50 | 0,197 |
0,60 | 0,288 |
0,70 | 0,403 |
0,80 | 0,569 |
0,85 | 0,665 |
0,90 | 0,852 |
0,95 | 1,133 |
0,98 | 1,500 |
0,99 | 1,800 |
Примечание. Промежуточные значения величин 
и , приведенных в табл.110 определяются по интерполяции.
и , приведенных в табл.110 определяются по интерполяции.Пример 3. Требуется определить время, при котором осадка слоя верхового торфа с коэффициентом консолидации 
=5 м /год составит 0,5 и 0,99 стабилизированной осадки. Толщина слоя торфа равна 3 м.
=5 м /год составит 0,5 и 0,99 стабилизированной осадки. Толщина слоя торфа равна 3 м.Для 
=0,5 по табл.110 находим 
=0,2, откуда 
=0,2=0,2·9/5=0,36 года.
=0,5 по табл.110 находим =0,2, откуда =0,2=0,2·9/5=0,36 года.Для =0,99 находим 
=1,8, откуда =1,8·9/5=3,24 года.
=0,99 находим =1,8, откуда =1,8·9/5=3,24 года.5.44. При толщине слоев биогенных грунтов, превышающей 3 м, их рекомендуется уплотнять с использованием вертикальных дрен.
План расположения дрен, их сечение и шаг устанавливаются расчетом из условия 90% консолидации основания или в зависимости от назначаемых сроков уплотнения строительной площадки. В плане дрены располагают в вершинах квадратов или равносторонних треугольников с шагом: для песчаных дрен 1,5-3 м, для дрен заводского изготовления 0,5-2 м.
5.45. При использовании вертикальных дрен, полностью прорезающих уплотняемый слой грунта и наличии дренирующих слоев на концах дрены, консолидация грунта под нагрузкой происходит за счет отжатия поровой воды в дрену и дренирующие слои. Эквивалентный диаметр зоны влияния дрен 
в этом случае следует принимать равным при расположении дрен: по квадратной сетке 
; по гексагональной сетке 
; 
- расстояние между осями дрен (шаг дрен).
в этом случае следует принимать равным при расположении дрен: по квадратной сетке ; по гексагональной сетке ; - расстояние между осями дрен (шаг дрен).5.46. При использовании совершенных дрен и наличии дренирующих. слоев на концах дрены, определение степени консолидации 
необходимо производить с учетом фильтрации воды в радиальном и вертикальном направлениях следующим образом:
необходимо производить с учетом фильтрации воды в радиальном и вертикальном направлениях следующим образом:
, (199) где - степень консолидации при фильтрации воды в вертикальном направлении, определяемая по формуле (193); 
- степень консолидации при фильтрации воды в радиальном направлении, определяемая по формуле (200) или по табл.111.
- степень консолидации при фильтрации воды в вертикальном направлении, определяемая по формуле (193); - степень консолидации при фильтрации воды в радиальном направлении, определяемая по формуле (200) или по табл.111. Таблица 111