На контакте мелкозернистого и крупнозернистого песков под действием продольной фильтрации может происходить контактный размыв.

При оценке песчаного грунта как основания изучается возможность протекания в нем суффозионных процессов.

С этой целью определяется диаметр фильтрационных пор (ходов) dф, по формуле:

где βs - коэффициент локальности суффозии, зависящий от неравномерности распределения частиц в грунте и определяемый по формуле:

βs=1+0,05∙Us=1+0,05∙4,55=1,23,

Наибольший размер частиц, dc которые могут быть вынесены фильтрационным потоком из исследуемого грунта, определяется зависимостью:

Если dc окажется больше dmin = 0,01мм, то из него могут быть вынесены фильтрационным потоком частицы, крупность которых равна и меньше dc. В случае dc < dmin грунт следует считать несуффозионным.

dc > dmin - грунт - суффозионный.

2.4 Пылевато-глинистый грунт

Тип такого грунта устанавливают по числу пластичности Jp% ([1] приложение 3):

Jp=WL-Wp=24-14=10%

7< Jp <17 - исследуемый грунт - суглинок.

Если в гранулометрическом составе содержится более 50% пылеватых частиц (0,05…0,005 мм), выделяются низкопористый и пористый виды ([1] приложение 3).

По показателю текучести JL (консистенции) выделяют разновидности исследуемого грунта ([1] приложение 3):

JL= (W-Wp) / (WL-Wp) = (17-17) / (24-14) =0,3

0,25< JL <0,5 - исследуемый грунт - суглинок тугопластичный.

, γ=ρg=2,12 ∙9,81=20,8 кH/м3

e=0,47<0,8 - грунт низкопористый.

2.5 Деформационные характеристики

Модуль общей деформации грунтов E0 определяется по данным компрессионных испытаний грунтов:

е1 - коэффициент пористости при давлении Р1, кПа равном природному в уровне подошвы FL; ас - коэффициент сжимаемости

е2 - коэффициент пористости при давлении Р2, кПа равном контактному, β - коэффициент определяемый по формуле:

ν - коэффициент поперечного расширения (Пуассона) принимается равным для грунтов:

крупнообломочных - ν = 0,27;

песков и супесей - ν = 0,3;

суглинков - ν = 0,35;

глин - ν = 0,42;

При отсутствии данных испытаний значения величины Е0 принимают по табл.1 и 2 приложения 1 СНиП 2.02.01.

Компрессионные зависимости е=f (P)

Таблица 2.2

Рисунок 2.2.: Компрессионные зависимости е=f (P)

еI1=0,562; еI2=0,541; еII1=0,389; еII2=0,369;

2.6 Прочностные характеристики

Показатели прочности - угол внутреннего трения φ и удельное сцепление с, кПа, определяют по данным испытаний грунтов в приборах плоскостного сдвига.

При отсутствии опытных данных нормативные значения величин φn и cn принимают по табл.1 и 2 приложения 1 СниП 2.02.01.

Песок мелкий:

φ=24о

с=2,8 кПа.

Суглинок тугопластичный:

φ=17о

с=32 кПа.

3. Нагрузки и воздействия

3.1 Схема давлений и нагрузок

В зависимости от продолжительности действия различают постоянные, временные (длительные и кратковременные), а также особые нагрузки.

Рисунок 3.1.: Действующие давления и нагрузки.

К постоянным нагрузкам проектируемого сооружения относятся:

Собственный вес конструкций и оборудования: Fvg1 - фундаментной монолитной железобетонной плиты; Fvg2 - передней стены (за вычетом объема проемов для входа воды); Fvg3 - разделительной стены; Fvg4 - задней стены; Fvg5 и Fvg6 - обеих боковых стен; Fvg7 - межсекционных перегородок.

Равнодействующие давления грунтов (с учетом взвешивания в воде песков): Fha - активного (распор); Fha - пассивного (отпор);

К длительным нагрузкам относится вес насосных агрегатов FVHi, распределительных устройств и электрощитов, а также сороудерживающих решеток и вращающихся сеток.

К кратковременным нагрузкам относится горизонтальная нагрузка Fhq, вследствие давления подъемно-транспортного оборудования и складирования материалов на площади, прилегающей к задней стене сооружения (т. н. монтажная нагрузка, принимаемая равной 10 кН/м2).

3.2 Значения давлений и нагрузок

Основными характеристиками нагрузок являются их нормативные значения Fn, i. Расчетное значение нагрузки Fi, определяется как произведение:

Fi= Fn, i ∙γf

γf - коэффициент надежности по нагрузке (для собственного веса железобетонных конструкций и грунтов в природном залегании γf =1,1).

Нормативные значения нагрузок Fvgi, определяют по формуле:

Fvg =bэ lэ hэ γжб bэ, lэ и hэ - размеры элемента. γжб =25 кН/м3 - собственный вес железобетона. Fvg1 =9∙12,9∙0,7∙25=2032 кН

Fvg2 = (12,9∙9,1∙0,25-4 (2,5∙2∙0,25)) ∙25=609 кН

Fvg3 =12,4∙9,1∙0,25∙25=705 кН, Fvg4 =12,9∙9,1∙0,25∙25=734 кН