Расчет устойчивости стены на сдвиг

Расчет производится в предположении 2-х форм сдвига:

1. Плоский сдвиг проводится по двум вероятным поверхностям скольжения:

- поверхность скольжения совпадает с плоскостью контакта подошвы с подушкой (β1=0). Для определения равнодействующей удерживающих сил в выражении

F s,a = γf* E ^γ An + γf * E^q An;

подставляем характеристики грунта подушки.

- по плоскости контакта подушки с грунтом (β2=0), Удерживающие силы при этом определяются с использованием характеристик грунта основания.

2. Глубинный сдвиг- ломаные поверхности скольжения строятся от плоскости подошвы подушки.

Условие устойчивости положения стенки

Fs,a ≤ γс/γn * Fs,r,

где Fs,a - сдвигающая сила, равная сумме проекций всех сдвигающих

(активных) сил на горизонтальную плоскость.

F s,r - удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих

(реактивных) сил на горизонтальную плоскость.

γc - коэффициент условий работы

γc - для песка – 1,

γc - для пылевых песков, глинистых – 0,9 γc = 1 = 0,9

γn 1,1

γn - коэффициент надежности по назначению

сооружения (для 3 класса = 1,1)

Независимо от расчетной формы сдвига, значения Fs,aи Fs,r

определяются следующим образом:

Сдвигающая сила:

F s,a = γf* E ^γ An + γf * E^q An;

где - E ^γ An равнодействующая горизонтальной составляющей активного давления от собственного веса грунта засыпки (нормативное значение)

E ^γ A1n =92,27 кН, E ^γ A2n =132,87 кН

E^q An равнодействующая горизонтального давления грунта от

нагрузки, приложенной на поверхности засыпки (нормативное значение)

E^q An =48,22 кН

γf – значение коэффициента надежности по нагрузке по реком. 4.1

γf - 1,15 для грунта обратной засыпки (0,9)

γf - 1,2 для нагрузки на поверхности грунта.

Таким образом Fs,1a = 1,15* 92,27 +1,2 *48,22= 163,98 кН/м

Посчитать с меньшим коэффициентом:

Fs,1а =0,9 *92,27+ 1,2*48,22= 140,91 кН/м

Fs,2a = 1,15* 132,87 +1,2 *48,22= 210,67 кН/м

Посчитать с меньшим коэффициентом:

Fs,2а =0,9 *132,87+ 1,2*48,22= 177,45 кН/м

Удерживающая сила:

Fs,r = Fv *tg (φ1- β) + в. с1 +γf * Еn,

где Fv – сумма проекций всех действующих на стену сил на вертикальную

плоскость

Fv = Fs,а. tg (ε + δ) + γf. Gст + ∑ γf,i. Gi

φ1, С1 – расчетные значения прочностных характеристик грунта основания (подушки)

β - угол наклона плоскости скольжения к горизонту, определяющий форму

сдвига

в - ширина подошвы подпорной стены, в = 3,8 м

Еn – нормативное значение равнодействующей пассивного отпора грунта

Gcт – нормативное значение собственного веса подпорной стены, определяемое по фактическим размерам при γбem = 24кН/м3

Gcт = 57,36 кН

Gi- нормативное значение веса грунта (вне призмы обрушения), располагающегося на передней и задних консолях стены.

Расчет собственного веса элементов подпорной стены и грунта на ней.

Gгр = V * γ =7,65*19,39 = 148,33кН

Gст = V *γбem

Gст = 2,39* 24 = 57,36 кН

Gгр.конс = 0,65 *19,39 = 12,60 кН

Gподушки = 2,80 * 21 = 58,80 кН

п/п	Виды давления на подпорную стенку	Норм., кН	γf	Расч., кН
1.	Горизонт. составл. активного давления грунта зависит от собственного веса E^γAn	132,87	1,15	152,80
2.	Горизонт. составл. давления грунта, от временной нагрузки на поверхность E^qAn	48,22	1,2	57,87
3.	Собственный вес стены Gcт	57,36	1,1 (0,9)*	63,09 (51,62)
4.	Собственный вес грунта на свесах стены	148,33	1,15 (0,9)	149,48 (133,50)
5.	Собственный вес подушки G подуш.	58,80	1,15 (0,9)	67,62 (52,92)
6.	Собственный вес грунта на консолях Gкон	12,60	1,1 (0,9)	13,86 (11,34)

* - в скобках значения нагрузок, принимаемые при расчетах, когда

уменьшение постоянной нагрузки может ухудшить условия

работы.

При расчете на плоский сдвиг (β = 0), коэффициент пассивного отпора λn = 1

Условия устойчивости стены:

Fs,a ≤ γс/ γn * Fs,r

γс = 1 = 0,9 тогда

γn 1,1

4.4.1. Для расчета на плоский сдвиг (β1 = 0) под подошвой стены с подушкой (принимаем характеристики грунта подушки)

Найдем Fs,r1 = Fv *tg (φ1 – β1) + в* с1 + γf *Еn

Для подушки с1= 0 φ = 40º, но принимаем φ = 30º

1). Fv = Fs,а *tan (ε+δ) + γf * Gст +∑γf *G, без учета веса подушки

Fv =140,91* tan(32.85+ 24.3)+ 0,9*57,36+133,5+11,34=414,69 кН

2). Fs,r1 = 414,69*tan (30 - 0) +3*0+ 0,9*35,32= 271,21 кН

Еn1(пассивный отпор)= 35,32 кН

Условие: Fs,r1*0,9= 244,09 кН ≥ Fs,а =140,91кН, выполняется.

---

Дата добавления: 2015-08-18