Товары в корзине: 0 шт Оформить заказ
Стр. 1 

90 страниц

Купить ОДМ 218.3.120-2020 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль"

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

Методический документ разработан для применения в области проектирования и геотехнических расчетов насыпей (только в статической постановке) преимущественно на обводненных глинистых грунтах, а также при наличии других грунтов, классифицированных как слабые основания при новом строительстве и реконструкции автомобильных дорог

 Скачать PDF

Оглавление

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины и определения

4. Обозначения и сокращения

5 Общие положения

6 Типизация дисперсных грунтов

7 Назначение поведения по условиям дренирования

8 Получение исходных данных для расчета

9 Полевые испытания

10 Лабораторные испытания

11 Оценка качества образцов

12 Основные параметры комплексных геомеханических моделей грунта

13 Характеристики природного напряженного состояния грунтового массива

14 Показатели сжимаемости грунтов

15 Параметры прочности грунтов

16 Валидация моделей

17 Процедура валидации расчетной схемы

18 Общие положения моделирования

19 Типы поведения моделей по условиям дренирования

20 Расчёт начального напряженного состояния

21 Расчёт напряженно-деформированного состояния

22 Расчёт консолидации

23 Расчет устойчивости

24 Учет армирующих геосинтетических прослоек

25 Рекомендуемая последовательность выполнения расчетов

26 Общие рекомендации по учету ленточных геодрен

Приложение А (справочное) Таблица полевых методов

Приложение Б (справочное) Комплексные геомеханические модели грунта

Приложение В (справочное) Параметры КГМ

Приложение Г (справочное) Пример определения природного напряженного состояния

Приложение Д (рекомендуемое) Выбор моделей и параметров расчета

Библиография

Нормативные ссылки:
Стр. 1
стр. 1
Стр. 2
стр. 2
Стр. 3
стр. 3
Стр. 4
стр. 4
Стр. 5
стр. 5
Стр. 6
стр. 6
Стр. 7
стр. 7
Стр. 8
стр. 8
Стр. 9
стр. 9
Стр. 10
стр. 10
Стр. 11
стр. 11
Стр. 12
стр. 12
Стр. 13
стр. 13
Стр. 14
стр. 14
Стр. 15
стр. 15
Стр. 16
стр. 16
Стр. 17
стр. 17
Стр. 18
стр. 18
Стр. 19
стр. 19
Стр. 20
стр. 20
Стр. 21
стр. 21
Стр. 22
стр. 22
Стр. 23
стр. 23
Стр. 24
стр. 24
Стр. 25
стр. 25
Стр. 26
стр. 26
Стр. 27
стр. 27
Стр. 28
стр. 28
Стр. 29
стр. 29
Стр. 30
стр. 30

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО

РОСАВТОДОР

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ НАСЫПЕЙ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ НА СЛАБЫХ ГРУНТАХ ОСНОВАНИЯ С ПРИМЕНЕНИЕМ ГЕОСИНТЕТИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ДОРОЖНОЕ АГЕНТСТВО (РОСАВТОДОР)

МОСКВА 2020

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН: Обществом с ограниченной ответственностью «Мегатех Инжиниринг» совместно с Обществом с ограниченной ответственностью «Инновационный технический центр» в соответствии с государственным контрактом от 10.12.2018 № ФДА 47/140

Коллектив авторов (Исполнители):    канд.    геол.-мин.    наук    Федоренко    Е.В.,

канд. техн. наук Баранов А.Ю., инж. Белов А.В., инж. Девятилов Д.А.

2    ВНЕСЕН:    Управлением    научно-технических    исследований    и

информационного обеспечения Федерального дорожного агентства

3    ИЗДАН: распоряжением Федерального дорожного агентства

от «П.» сентября 2020 г. № 2848-р

4    ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР

5    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

4 Обозначения и сокращения

В настоящем методическом документе применяются следующие обозначения и сокращения:

КН: консолидированно-недренированные трехосные испытания;

КД: консолидированно-дренированные трехосные испытания;

НН: неконсолидированно-недренированные трехосные испытания;

МКЭ: метод конечных элементов;

НУ: нормальноуплотненное состояние (NC - Normally Consolidated);

ПУ: переуплотненное состояние ((X - OverConsolidated);

НДС: напряженно-деформированное состояние;

МПР: метод предельного равновесия;

МКЭ: метод конечных элементов;

КГМ: комплексные геомеханические модели;

SRM: метод снижения прочности (Strength Reduction Method);

OCR:    коэффициент переуплотнения, показывающий во сколько раз

историческое давление превышает бытовое (Overconsolidation Ratio);

POP: нагрузка, действовавшая в историческом прошлом (Pre-Overburden Pressure), создавшая напряжения, называемые давлением предварительного уплотнения (ледник или толща грунтов, подвергнутая денудационным и эрозионным процессам; эффективные напряжения в толще, увеличивающиеся при колебании уровня грунтовых вод).

Аббревиатуры моделей грунта приведены в приложении Б.

ОДМ 218.3.120-2020

5 Общие положения

5.1    В процессе расчета насыпей на слабых основаниях с использованием геосинтетических материалов следует руководствоваться указаниями соответствующих разделов норм (ГОСТ 33149-2014), сводов правил, инструкций и иных действующих нормативных документов (см. раздел 2), а также требованиями настоящего методического документа.

5.2    Расчеты методом конечных элементов, с использованием комплексных геомеханических моделей грунта позволяют снизить затраты на мероприятия по усилению и стабилизации за счет более полной оценки процессов, происходящих при строительстве земляного полотна на слабых водонасыщенных глинистых грунтах.

5.3    Преимущество использования численного моделирования по сравнению с аналитическими подходами заключается в следующем:

-    оценка прочности грунтов в зависимости от уровня действующих напряжений и степени консолидации во времени и пространстве (учет упрочнения в процессе консолидации);

-    оценка устойчивости геотехнической системы «насыпь-основание» методом снижения прочности (SRM), являющимся альтернативным для методов предельного равновесия (МПР), которые не позволяют получить однозначную величину коэффициента устойчивости;

-    при оценке стабильности основания (коэффициент стабильности) учитываются касательные силы от насыпи (влияние материала насыпи);

-    учет при определении осадки насыпи не только составляющей от сжатия грунта, но и влияние бокового отжатия, наличия области пластических деформаций и реологических свойств (ползучесть);

расчет консолидации производится с переменным значением деформационной характеристики грунта (в зависимости от уровня действующих напряжений в слое) и переменным значением коэффициента консолидации (фильтрации);

ОДМ 218 3 120-2020

-    учет осевой жесткости геосинтетических прослоек осуществляется совместно с параметрами их взаимодействия с грунтом и прочностью на разрыв;

-    возможность оценить растягивающие усилия в армирующей прослойке и ее деформации;

-    возможность учитывать нелинейное повеление (график усилие -деформация) разнообразных геосинтетических материалов, а также их ползучесть (деформации в процессе эксплуатации сооружения);

-    определение коэффициента стабильности (безопасности) основания с учетом влияния геосинтетических армирующих прослоек.

5.4    При оценке устойчивости насыпей на слабых основаниях следует учитывать нестабилизированное и стабилизированное состояния грунтового основания. Оценка нестабилизированного состояния производится одним из двух приведенных ниже способов:

-    Анализ в полных напряжениях - основан на использовании либо прочности грунта в виде недренированного сопротивления сдвигу Си, либо прочностных характеристик с« и <pw, (по ГОСТ 12248-2010 или ГОСТ Р 54476-2011). Этот вид анализа предполагает переменные значения параметров прочности Си или с» и (р« (в зависимости от изменения влажности w). Поровое давление в этом случае не учитывается.

-    Анализ в эффективных напряжениях - основан на использовании эффективных параметров прочности с’ и <р\ получаемых из приборов трехосного сжатия испытанием по консолидированно-дренированной схеме (ГОСТ 1224Н-2010). Принцип расчета заключается в снижении сопротивления сдвигу при постоянных значениях параметров прочности с’ и ф’ за счет определения избыточного порового давления и его рассеивания в процессе консолидации.

Оценка стабилизированного состояния производится только в эффективных напряжениях.

5.5    Применение численных методов не означает отказа от действующих

аналитических методик (ОДМ 218.003-2010)    [3],    сложность    численного

моделирования требует взаимной проверки численных и аналитических методов.

13

ОДМ 218.3.120-2020

При этом результаты, получаемые в ходе моделирования, обеспечивают проектировщика полной картиной поведения сооружения при различных воздействиях, устройстве разнообразных мероприятий для усиления (стабилизации) или других планируемых инженерных действий.

6 Типизация дисперсных грунтов

6.1    Типизация грунтов производится для назначения основных видов лабораторных и полевых испытаний в зависимости от вида расчета и класса грунта (табл. 1). Поведение грунтов при нагружении условно разделено на две схемы в зависимости от протекания процесса фильтрационной консолидации:

-    дренированное - скорость нагружения и фильтрационные свойства грунта обеспечивают рассеивание избыточного порового давления и дренированные условия.

-    нетренированное - скорость приложения нагрузки или низкие значения коэффициента фильтрации приводят к образованию избыточного порового давления, требуется особый подход к выполнению расчетов и оценке нестабилизированного состояния.

6.2    Отдельно выделена категория условно не консолидирующихся грунтов, поведение которых выходит за рамки теории фильтрационной консолидации и может быть оценено только с позиций неводонасыщенных грунтов. Для всех глинистых грунтов с показателем текучести менее 0,5 расчет фильтрационной консолидации не применяется.

Таблица 1 - Типизация грунтов

Класс, подкласс

Схема работы по дренированию

Критерий

Тип

Дисперсные несвязные (песчаные)

дренированная

Т > 2

А

Дисперсные связные (глинистые, илы)

дренированная

Б1

недренированная

10"4 < Т < 2

Б2

условно не консолидирующиеся

1..<0,5

Sr<0,8

БЗ

Пр и м е чан и е - Т фактор времени; //. показатель текучести.

7 Назначение повеления по условиям дренировании

7.1    Основными критериями для оценки результатов геотехнических расчетов являются:

-    устойчивость сооружения: в строительный период без транспортной нагрузки и до начала фильтрационной консолидации (нестабилизированное состояние); в эксплуатационный период с транспортной нагрузкой и после завершения более 80% консолидации (стабилизированное состояние).

-    время достижения допустимой интенсивности осадки грунтового основания.

7.2    Исходя из необходимости выполнения указанных видов оценки, исходные данные должны удовлетворять потребностям геотехнического расчета. Согласно [3] выделяют два типа поведения грунтов по условию дренирования (отжатия норовой воды), характеризующихся отличающимися параметрами прочности и требующих проверки устойчивости:

-    Нелренированное повеление - для условий быстрой отсыпки насыпи (обычный темп), при которой грунт основания не успевает консолидироваться и повысить свою природную прочность, поскольку отжатие поровой воды затруднено. В расчетах используют прочностные параметры грунта, полученные в приборе одноплоскостного среза по схеме быстрого сдвига при его природной влажности Сн*ч, фпач или нелренированное сопротивление сдвигу Си по результатам трехосных неконсолидированно-недренированных (НН) или консолидированно-недренированных (КН) испытаний.

-    Дренированное повеление - для условий медленной отсыпки насыпи (с выдержками), при которой передача нагрузки осуществляется по мере увеличения прочности грунта в результате его консолидации под предыдущей ступенью нагрузки с возможностью отжатия поровой воды. В расчетах используют эффективные сцепление и угол внутреннего трения с’, <р\ получаемые по консолидированно-дренированным (КД) или консолидированно-недренированным (КН) трехосным испытаниям.

ОДМ 218.3.120-2020

7.3    Выбор типа поведения по условиям дренирования определяется следующими параметрами:

-    скорость фильтрации воды в грунте, Кф;

-    скорость возведения сооружения;

-    граничные условия расчетной схемы и геометрические параметры сооружения.

Например, для супеси отсыпка насыпи за 3 дня может быть отнесена к недренированному поведению, а отсыпка в течение месяца к дренированному, хотя грунт один и тот же.

7.4    В качестве предварительного критерия для отнесения грунта к дренированному или недренированному типу поведения рекомендуется использовать фактор времени Т, определяемый по формуле:

Т = т£,    (1)

где Cv - коэффициент консолидации; t - расчетное время;

Н - путь фильтрации.

В зависимости от результата расчета по формуле 1 предварительно назначается поведение грунтов:

-    Дренированное поведение:

Т > 2 (степень консолидации больше 90%)

-    Недренированное поведение:

Т < 10*4 (степень консолидации меньше 1%);

Для случая 10“* < Т <2 необходимо выполнить расчет консолидации и дополнительной проверки по критерию прочности.

7.5    Дисперсные связные грунты могут быть разделены на три типа: Б1 и Б2 в зависимости от условий дренирования и тип БЗ, который предполагает условное завершение консолидации (от собственного веса) и не требует выполнения расчетов консолидации этих грунтов. Условность данного требования связана с теорией фильтрационной консолидации, которая применима только к полностью

ОДМ 218 3 120-2020

водонасыщенным грунтам, а в глинистых грунтах твердой и полутвердой консистенции в силу особых свойств связной воды и повышенной вязкости норовой воды фильтрационный режим не следует закону Дарси, который лежит в основе фильтрационной теории. Кроме того, требование к выполнению расчетов консолидации согласно [3] применяется к слабым грунтам, к которым отнесены глинистые грунты с показателем текучести 1| >0,5.

8 Получение исходных данных для расчета

8.1    Основной акцент в этом разделе делается на механических характеристиках грунта, представляющих собой основу для геотехнического расчета. Результаты испытаний должны обеспечить получение следующих свойств грунтов:

-    деформационных;

-    прочностных;

-    фильтрационных;

-    реологических (ползучесть).

Инженерные изыскания следует производить в соответствии с требованиями СП 47.13330.2016, ГОСТ 32836-2014, ГОСТ 32868-2014.

8.2    Необходимо провести полевые и лабораторные испытания для взаимного контроля: полевые позволяют оценить состояние грунта в массиве, а лабораторные сделать прогноз изменения при воздействии сооружения. Использование современных видов полевых испытаний в сочетании с лабораторными позволяют обеспечить наилучшее качество исходных данных, от которых зависит не только стоимость затрат на строительство, но и надежность и бесперебойность эксплуатационной работы сооружения. Рекомендуются к использованию такие методы полевых испытаний как: СРТи (пьезостатическое зондирование с измерением порового давления) и дилатометр, позволяющие при наличии региональных корреляционных зависимостей получать не только границы между слоями и боковое давление грунта, но и целый ряд других важных геотехнических параметров. Особенности выполнения испытаний грунтов требуют использования

ОДМ 218.3.120-2020

3-4 способов испытаний грунтов, например, 2 полевых, 2 лабораторных. Полевые испытания позволяют получать информацию в массиве грунта, однако выдаваемая приборами зондирования информация требует корреляции с лабораторными методами, которые, в свою очередь являются основными поставщиками исходных данных в геотехнические методы расчетов. Кроме того, лабораторные методы, в отличие от полевых, позволяют сделать прогноз изменения свойств при различных воздействиях (траектории нагружения, замачивание и пр.), однако процесс извлечения образцов вносит существенные погрешности в качество результатов.

Лабораторные испытания проводятся с учетом не только общепринятого ГОСТ 12248-2010 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости», но и отраслевых документов: ГОСТ Р 54477-2011 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик деформируемости грунтов в дорожном строительстве» и ГОСТ Р 54476-2011 «Грунты. Методы лабораторного определения характеристик сопротивляемости сдвиг}' грунтов в дорожном строительстве», учитывающих специфику линейных транспортных сооружений.

8.3 Общие рекомендации к составу и результатам полевых испытаний приведены в разделе 8; к лабораторным испытаниям в разделе 9.

9 Подовые испытании

9.1    Рекомендуется проведение комплекса работ, включающих: геофизические методы (георадар, малоглубинная сейсморазведка методами преломленных и отраженных волн, а также сейсмотомография), статическое зондирование аналог СРТи (с измерением порового давления), дилатометрические испытания и испытания методом вращательного среза прибором лопастного типа (крыльчатка) в соответствии с положениями ГОСТ 30672-2012.

9.1.1    Испытания вращательным срезом производятся с определением прочности грунта по глубине (построение профиля недренированной прочности). Дополнительно определяется чувствительность грунтов St (отношение пиковой и остаточной прочности) по ГОСТ 20276-2012.

ОДМ 218 3.120-2020

9.1.2    Статическое зондирование (ГОСТ 19912-2012) рекомендуется производить с измерением порового давления (.

9.1.3    Измерение бокового давления в состоянии покоя с использованием дилатометров и прессиометров (ГОСТ 20276-2012, ГОСТ 58270-2018).

9.1.4    Фильтрационные испытания (опытная откачка, опытный налив) по ГОСТ 23278-2014 для определения коэффициента фильтрации в природном состоянии.

9.2    Основными показателями, для получения которых необходимы полевые данные являются параметры моделей грунтов, характеризующие природное напряженное состояние грунтового массива (начальное состояние): КО -коэффициент бокового давления: OCR - коэффициент переуплотнения или давление предварительного уплотнения ор (историческое давление).

9.3    Пьезостатическое зондирование обеспечивает получение параметров комплексных геомеханических моделей для несвязных грунтов (песчаные), отбор которых без нарушения состояния, установление структурной прочности и естественной плотности затруднено. При наличии региональных корреляционных зависимостей с лабораторными испытаниями пьезометрическое зондирование является поставщиком большинства параметров моделей грунта при проведении испытаний и интерпретации результатов.

ЮЛабораторные испытания

10.1 Компрессионные испытания выполняются с максимальным давлением 0,8-3,2 МПа для грунтов типа А, Б1, Б2 и до 5-10 МПа для грунтов типа БЗ (стремясь приблизится к 0,42еи [2]). Испытания обязательно производятся с разгрузкой для получения данных по второй ветви. Рекомендуется выдерживать каждую ступень 24 часа для соблюдения условий дренирования, либо контролировать поровое давление. Допускается использовать прибор с кинематическим нагружением и релаксацией напряжений (ГОСТ Р 58326-2018).

ОДМ 218.3.120-2020

10.2    Определение давления предварительного уплотнения ар производится в соответствии с ГОСТ Р 58326-2018. После получения давления прсдуплотнения необходимо установить степень переуплотнения (OCRl для переуплотненных).

10.3    Консолидационные испытания грунта производятся под расчетной нагрузкой после первой ступени при бытовом давлении. Испытания проводятся отдельно от компрессионных испытаний по определению модуля деформации. Коэффициент консолидации определяется для вертикально- и горизонтальноориентированного положения образца. Допускается определение коэффициента консолидации Cv методом трехосного сжатия по консолидированно-недренированной (КН) схеме.

По результатам проведения испытаний на консолидационной кривой в осях «коэффициент пористости (или относительная деформация) - логарифм (десятичный) времени» (рисунок 1) выделяют участок вторичной консолидации с определением коэффициента ползучести Са (по ГОСТ 12248-2010, Приложение К). Используемый в некоторых моделях модифицированный коэффициент ползучести р* определяется по формуле:

где Са - коэффициент ползучести (вторичная консолидация);

2,3 - основание натурального логарифма.

Рисунок 1 - Консолидационная кривая для определения приведенного коэффициента ползучести р*

Содержание:

1    Область применения...................................................................................................4

2    Нормативные ссылки..................................................................................................6

3    Термины и определения.............................................................................................7

5    Общие положения.....................................................................................................12

6    Типизация дисперсных грунтов...............................................................................14

7    Назначение поведения по условиям дренирования...............................................15

8    Получение исходных данных для расчета..............................................................17

9    Полевые испытания...................................................................................................18

10    Лабораторные испытания.........................................................................................19

11    Оценка качества образцов........................................................................................24

12    Основные параметры комплексных геомеханических моделей грунта..............25

13    Характеристики природного напряженного состояния грунтового массива.....28

14    Показатели сжимаемости грунтов...........................................................................33

15    Параметры прочности грунтов................................................................................37

16    Валидация моделей...................................................................................................42

17    Процедура валидации расчетной схемы.................................................................43

18    Общие положения моделирования..........................................................................44

19    Типы поведения моделей по условиям дренирования..........................................48

20    Расчёт начального напряженного состояния.........................................................50

21    Расчёт напряженно-деформированного состояния...............................................52

22    Расчёт консолидации................................................................................................57

23    Расчет устойчивости.................................................................................................65

24    Учет армирующих геосинтетических прослоек....................................................69

25    Рекомендуемая последовательность выполнения расчетов.................................76

26    Общие рекомендации по учету ленточных геодрен...............................................78

Приложение А (справочное) Таблица полевых методов..........................................81

Приложение Б (справочное) Комплексные геомсханичсские модели грунта..........82

Приложение В (справочное) Параметры КГМ.............................................................83

Приложение Г (справочное) Пример определения природного напряженного состояния..........................................................................................................................85

Приложение Д (рекомендуемое) Выбор моделей и параметров расчета..................87

Библиография...................................................................................................................90

ОДМ 218 3 120-2020

10.4 Компрессионно-фильтрационные испытания производятся для двух состояний образца: при бытовом давлении и при давлении от расчетной нагрузки (ГОСТ 25584-2016). При отсутствии данных о расчетной нагрузке или при переменном ее значении производятся испытания для нескольких вариантов нагрузки. Допускается определение коэффициента фильтрации в трехосных приборах (особенно для слабоводопроницаемых грунтов).

Учитывая нелинейность зависимости модуля деформации от напряжений, коэффициента фильтрации от изменения пористости грунта рекомендуется выполнять расчет консолидации на основе коэффициента фильтрации, как входного параметра модели. Непостоянство модуля деформации учитывается в моделях грунта при использовании логарифмических показателей сжимаемости (индекс компрессии Сс или модифицированный коэффициент компрессии к* и степенного показателя ш), снижение проницаемости в процессе сжатия учитывается за счет коэффициента Ск.

Изменение коэффициента фильтрации в процессе уплотнения определяется по формуле (графическое представление показано на рисунке 2):

кф = ^ф,0 • ехР (^)    (3)

где кф.о - опорный коэффициент фильтрации в природном состоянии с коэффициентом пористости во;

Ск - коэффициент, учитывающий изменение фильтрационных свойств грунта в процессе сжатия;

е - коэффициент пористости, соответствующий нагрузке от сооружения.

ОДМ 218.3.120-2020

1 Область применения

1.1    Настоящий отраслевой дорожный методический документ (далее -Методический документ) является документом рекомендательного характера, разработанным в развитие действующих методик [3] аналитических расчетов и предназначен для численного моделирования методом конечных элементов.

1.2    Настоящий методический документ разработан в целях обеспечения нормативной базы рекомендациями по расчетам осадки, времени консолидации и устойчивости насыпей автомобильных дорог на слабых основаниях (критерии отнесения грунтов к слабым приведены в (3]), усиленных конструкциями с применением геосинтетических материалов в виде обойм и полуобойм. Вопросы сейсмического воздействия и их учет в ОДМ не рассматриваются.

1.3    В настоящем методическом документе представлены основные требования к исходным данным для выполнения расчетов, даны указания по анализу и интерпретации результатов испытаний грунтов и приведены рекомендации по выполнению численного моделирования: сочетания типов расчета и типов поведения моделей грунта по условиям дренирования, последовательность выполнения расчета, учет армирующих прослоек, контроль и анализ получаемых результатов.

Рекомендации по проведению лабораторных испытаний, приведенные в документе, носят информационный характер и предназначаются в первую очередь для инженера, выполняющего расчет с целью обеспечения понимания работы грунтовой лаборатории.

1.4    Методический документ содержит общие принципы численного моделирования насыпей на слабых основаниях в программах, работающих на основе метода конечных элементов (МКЭ). В качестве примеров используется программный геотехнический комплекс PLAXIS (хорошо зарекомендовавший себя в отечественной проектной практике в течение более 20 лет), однако все рекомендации могут быть применены и для любых других программ-аналогов (midas GTX NX, RS, ZSOIL, ГЕ05МКЭ и др.). Приведенные в Методическом

ОДМ 218.3 120-2020

документе модели грунтов не являются мастью только одной программы, а представляют собой программный код, который используется в разных программных комплексах.

1.5. Методический документ разработан для применения в области проектирования и геотехнических расчетов насыпей (только в статической постановке) преимущественно на обводненных глинистых грунтах, а также при наличии других грунтов, классифицированных как слабые основания при новом строительстве и реконструкции автомобильных дорог. Результатом использования рекомендаций, изложенных в настоящем Методическом документе, является получение: требуемых параметров геосинтетических материалов, сопутствующих элементов конструкций усиления; результатов, определяющих объемы строительных материалов; параметров технологического процесса сооружения земляного полотна и критериев для выполнения геотехнического мониторинга конструкций.

ОДМ 218.3.120-2020

2 Нормативные ссылки

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие нормативные документы:

ГОСТ 12248-2010 Грунты. Методы лабораторного определения характеристик прочности и деформируемости.

ГОСТ 19912-2012 Грунты. Методы полевых испытаний статическим и динамическим зондированием.

ГОСТ 20276-2012 Грунты. Методы полевого определения характеристик прочности и деформируемости.

ГОСТ 23278-2014 Грунты. Методы полевых испытаний проницаемости.

ГОСТ 25584-2016 Межгосударственный стандарт. Грунты. Методы лабораторного определения коэффициента фильтрации

ГОСТ 27751-2014 Надежность строительных конструкций и оснований. Основные положения.

ГОСТ 30416-2012 Межгосударственный стандарт. Грунты. Лабораторные испытания. Общие положения

ГОСТ 30672-2012 Грунты. Полевые испытания. Общие положения.

ГОСТ 32836-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Изыскания автомобильных дорог. Общие требования.

ГОСТ 32868-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Требования к проведению инженерно-геологических изысканий.

ГОСТ 32960-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Нормативные нагрузки, расчетные схемы нагружения.

ГОСТ 33149-2014 Дороги автомобильные общего пользования. Правила проектирования автомобильных дорог в сложных условиях.

ГОСТ    Р    54476-2011    Грунты.    Методы    лабораторного    определения

характеристик сопротивляемости сдвигу грунтов в дорожном строительстве.

ГОСТ    Р    54477-2011    Грунты.    Методы    лабораторного    определения

характеристик деформируемости грунтов в дорожном строительстве.

ОДМ 218 3 120-2020

ГОСТ Р 55028-2012 Дороги автомобильные общего пользования. Материалы геосинтетичсские для дорожного строительства. Классификация, термины и определения.

ГОСТ Р 58270-2018 Грунты. Метод испытаний расклинивающим дилатометром.

ГОСТ Р 58326-2018 Грунты. Метод лабораторного определения параметров переуплотнения.

ОДМ 218.2.046-2014 Отраслевой дорожный методический документ. Рекомендации по выбору и контролю качества геосинтетических материалов, применяемых в дорожном строительстве.

ОДМ 218.5.003-2010 Рекомендации по применению геосинтетических материалов при строительстве и ремонте автомобильных дорог.

ПНСТ 318-2018 «Материалы геосинтетические. Методы испытания на долговечность».

СП 23.13330.2018 Основания гидротехнических сооружений, (акту ализированная редакция СНиП 2.02.02-85*).

СП 34.13330.2012 Свод правил. Автомобильные дороги. Актуализированная редакция СНиП 2.05.02-85*.

СП 47.13330.2016 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96.

3 Термины и определения

В настоящем методическом документе применены следующие термины с соответству ющими определен и ям и:

Стабилизированное состояние грунта: состояние грунта, характеризуемое окончанием деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и отсутствием избыточного давления в поровой воде.

ОДМ 218.3.120-2020

Нестабилизнрованное состояние грунта:    состояние грунта,

характеризуемое незавершенностью деформаций уплотнения под определенной нагрузкой и наличием избыточного давления в поровой воде.

Нелреннрованная прочность: недренированное сопротивление сдвигу, обозначаемое Си и использующееся для оценки прочности нестабилизированных оснований.

Эффективные параметры прочности: удельное сцепление с’ и угол внутреннего трения <р’ получаемые по результатам консолидированно-дренированных (КД) или консолидированно-недренированных (КН) трехосных испытаний. В терминологии [3] называются условными.

Полные напряжения (о): напряжения в грунтовом массиве, соответствуют сумме напряжений в скелете (эффективные) и порового давления.

Эффективные напряжения (o’):    напряжения    в скелете грунта,

определяемые разностью полных напряжений и порового давления.

Поровое давление (U): давление в поровой воде (жидкости) грунта, при отсутствии внешних воздействий является гидростатическим (Psu*dy), в случае нагружения грунта является избыточным (Ре**»).

Индекс компрессии (Сс): тангенс угла наклона части компрессионной кривой в осях «коэффициент пористости-десятичный логарифм давления», определяемый за пределами давления предуплотнения по ветви первичного нагружения.

Индекс рекомпрессии Cs (Сг): тангенс угла наклона части компрессионной кривой в осях «коэффициент пористости-десятичный логарифм давления», определяемый по ветви разгрузки.

Модифицированный коэффициент компрессии ().*): тангенс угла наклона части компрессионной кривой в осях «относительная деформация-натуральный логарифм давления», определяемый за пределами давления предуплотнения по ветви первичного нагружения.

ОДМ 218 3 120-2020

Модифицированный коэффициент рекомпрессии (к*): тангенс угла наклона части компрессионной кривой в осях «относительная деформация-натуральный логарифм давления», определяемый по ветви разгрузки.

Историческое давление (напряжение):    максимальное    вертикальное

(историческое) напряжение за весь период существования массива грунта, как правило, отсутствующее в настоящее время по причине таяния ледника, эрозионных и денудационных процессов или колебания грунтовых вод.

Давление предварительного уплотнения (предуплотнення): тоже, что и историческое давление.

Кластер: элемент расчетной схемы, объединяющий несколько конечных элементов с одинаковым набором параметров (одна модель поведения материала), который, как правило, определяет ИГЭ или часть насыпи.

Конечный элемент: элемент, содержащий точки (узлы), определяющие напряжения и перемещения в расчетной схеме программ, работающих на основе метода конечных элементов.

Точки напряжений (stress point): точки в которых определяются напряжения в грунте (полные, эффективные, главные), а также поровое давление воды (точки Гаусса).

Узловые точки (node point): точки (Лагранжа) в которых определяются перемещения (все компоненты), а также относительные деформации (в том числе объемные и сдвиговые).

Валидация: процесс определения степени соответствия данных, получаемых в процессе математического моделирования расчетной модели (модели грунта или геотехнической модели грунтового основания), реальному физическому поведению объекта (образца), для которого создана модель, в рамках области планируемого ее использования.

Модель грунта: математическое описание основных характерных типов поведения элементарного объема реаэьного грунта, предназначена для создания в расчетной схеме инженерно-геологических элементов, характеризующихся

ОДМ 218.3.120-2020

одинаковым поведением при механических, гидравлических и температурных воздействиях.

Геотехническая модель грунтового основания: совокупность моделей грунта с набором параметров, определяющих отклик на механические и гидравлические воздействия, геометрически описывающая инженерногеологический разрез (двухмерная задача) или пространственный грунтовый массив (трехмерная задача) и предназначенная для выполнения моделирования инженерных задач.

Консервативная оценка: выполнение геотехнического расчета без учета упрочнения грунта в процессе его консолидации во время отсыпки насыпи, что приводит к заниженному значению коэффициента устойчивости или завышенной осадке. Выполняется для соответствия расчета действующим нормативным документам.