СП 32-102-95 Сооружения мостовых переходов и подтопляемых насыпей. Методы расчета местных размывов - 5.2. Учет неоднородности несвязных грунтов

5.2. Учет неоднородности несвязных грунтов

5.2.1. Несвязный грунт является неоднородным, т. е. образует естественную отмостку в воронке местного размыва, если удовлетворяются требования, изложенные в п. А.5.

5.2.2. Наибольшую глубину местного размыва в неоднородном по крупности несвязном грунте h, м, определяют по формулам:

а) при ev > v_нD

для опор на свайном основании при e < 0,3H (см. рисунок 5.4)

, (5.15)

для всех остальных типов фундаментов

; (5.16)

б) при ev £ v_нD

, (5.17)

где e - коэффициент абразивности (см. п. 5.2.3);

v_нD, v_0D - начальная (см. п. 5.1.6) и размывающая (см. п. А.6) средние скорости потока, м/с, для среднего диаметра частиц D слоя отмостки, м, которых содержится в грунте (по массе) p долей (см. п. 5.2.4);

h_cD - глубина местного размыва в однородном несвязном грунте со средним диаметром частиц D при скорости потока v = v_0D у опор на свайном фундаменте, когда е < 0,3Н (см. п. 5.1.4), определяемая по формуле

; (5.18)

h_0e, h_0m - глубина местного размыва в однородном несвязном грунте со средним диаметром частиц D и при скорости потока v = v_0D соответственно при положении низа плиты ростверка относительно дна после общего размыва е = 0,3Н и при плите ростверка, низ которой заглублен ниже отметки возможных местных размывов (см. рисунок 5.5);

h_0D - то же для опор на массивном фундаменте и свайном основании при e ³ 0,3H.

Глубина размыва h_0e, h_0м и h_0D определяют по формуле

, (5.19)

где v_вD - взмучивающая скорость потока для грунта со средним диаметром частиц D (см. п. 5.1.5).

5.2.3. Коэффициент абразивности e характеризует уменьшение устойчивости крупных частиц в потоке, находящихся среди более мелких и подвижных фракций. При размыве несвязных грунтов значения коэффициента e следует принимать равным:

D/d_м £3 4 6 8

e 1 1,19 1,16 1,14

D/d_м 10 12 15 20 30

e 1,125 1,11 1,09 1,075 1,06

или по формуле при D/d_м > 3

, (5.20)

где d_м - средний диаметр частиц мелких фракций, который определяют по формуле

. (5.21)

При D/d_м > 30 можно принимать e = 1.

В случае, предусмотренном п. 4.4.а, когда известен средний диаметр частиц наносов, поступающих в воронку местного размыва, последний следует принимать за расчетное значение d_м.

5.2.4. Средний диаметр частиц слоя отмостки D, м, и их содержание в грунте (по массе) р следует определять:

а) при - подбором из уравнения

p/D = R_p, (5.22)

где ; (5.23)

- коэффициент абразивности и начальная скорость для самых крупных частиц (или включений) в грунте со средним диаметром частиц D_max (см. п. А.4).

Если определяют глубину размыва у опоры на свайном основании при е < 0,3Н, то в формуле (5.23) вместо h_0D следует принимать глубину размыва h_cD по формуле (5.18).

Порядок определения среднего диаметра частиц слоя отмостки D и их содержание в грунте р из уравнения (5.22), а также пример расчета глубины местного размыва в неоднородном несвязном грунте изложен в приложении Ж;

б) при - по формуле

, (5.24)

где D_min - минимальная крупность частиц в слое отмостки.

Определение D_min, м, следует начинать с расчета по формуле

. (5.25)

При наличии в грунте частиц крупнее полученного значения менее 15 % размер частиц принимают за искомый, а более или равное 15 % - размер частиц, полученных по формуле (5.25), умножают на коэффициент 0,5. Если частиц полученной крупности D_min грунт не содержит, то искомыми частицами D_min будут ближайшие к рассчитанным более крупные частицы;

в) при наличии в грунте крупных включений (см. п. А.5) не менее 2 % - значение D принимают равным среднему диаметру частиц этих включений.