Лекция 8. Давление грунта на подпорные стенки.
реклама
Лекция 8 Давление грунта на подпорные стенки ё 1. Понятие об активном давлении и пассивном отпоре грунта 2 1,2 – вероятные смещения стенки 1 Еа – ак- Р Еп – пас- тивное давление грунта сивное давление грунта Грунт давит на подпорную стенку Фундамент давит на грунт 2. Поверхности скольжения Поверхности скольжения строят на основе теории предельного равновесия РI – наибольшие главные напряжения (вертикальные и горизонтальные) РI bо=45-j/2 РI Поверхности скольжения bо=45-j/2 Сказывается трение грунта о стенку (трение не учитываем) С использованием теории построения поверхностей скольжения можно определять давление на подпорные стенки 54 3. Давление сыпучего грунта на вертикальную подпорную стенку при отсутствии трения на задней грани Вырезаем в массиве A грунта призму с главР1=g0Z ными площадками Z ЕА Условия предельного равновесия: P2 Н Р1 - Р2 = sin j Р1 + Р2 В Р2 max (см. лекцию 4) Р2 j 2 = tg ( 45 ) , Р2 max- наибольшие горизонтальные напряжения Или Р1 2 j j Р2 = Р1 × tg 2 (45 - ) = g 0 × Z × tg 2 (45 - ) - давление на стенку передается в 2 2 Р2max - при Z=H; Р2 max = g 0 × Н × tg ( 45 2 ЕА = площади эпюры Р2; ЕА = j ) 2 виде ∆ эпюры Р2 max ×H ; 2 g0 ×Н 2 jö æ × tg 2 ç 45 - ÷ ЕА = 2 2ø è g0 ×Н2 jö æ Еп = × tg 2 ç 45 + ÷ 2 2ø è Пример давления грунта на фундаментную стенку здания с подвалом Активное давление грунта на вертикальную подпорную стенку при горизонтальной отсыпке пассивный отпор грунта Расчетная схема М-? 55 4.Влияние сплошной равномерно распределенной нагрузки Представим эту нагрузку как В1 некоторый слой грунта давлением Р = g0h. h=P/g0 Р h Тогда эпюра будет строиться из верхней точки В1. А Р 21 = g 0 × h × tg 2 ( 45 - Еа P2 = g 0 ( H + h)tg 2 ( 45 - Р2 H В j ) 2 1 j ) 2 Еа - ? (приложена в ц.т. трапеции) Р2 1 P + P2 Ea = 2 ×H 2 Подставляем значения Р21 и Р2 и получим: g j E a = 0 ( H 2 + 2hH )tg 2 (45 - ) 2 2 h= P g0 , где g0 удельный вес грунта 5. Учет сцепления ( Глинистый грунт обладает трением и сцеплением, стенка гладкая) Сцепление заменяем эквивалентным давлением РЕ- давлением связности (см. лекh цию 4) РЕ PE = Еа H РЕ Р2max Рj 2 C = C × ctgj tgj Вертикальное РЕ – заменяем некоторым фиктивным слоем грунта h. P C h= E = g g × tgj j C )tg 2 ( 45 - ) - PE 2 g 0 tgj Подставляя РЕ и производя вычисления получаем: (см. лекцию 4): P2 max = g 0 ( H + j j P2 max = g 0 Htg2 (45- ) - 2ctg(45- ) 2 2 Рj2 – без учета сцепления Рс2 – влияние сцепления 56 Самое общее решение для расчета подпорных стенок сделал еще Кулон – (более 200 лет назад). Когда стенка неподвижна, на нее тоже действует распор грунта, но в состоянии покоя. Коэффициент бокового давления в покое будет равен Ko = 1 – Sin j. Его значение лежит между активным и пассивным состояниями. 6. Давление грунта на трубы и тоннели Рассмотрим в самом простейшем виде. Решить эту задачу в общем виде не сложно. Но нужно различать 3 принципиальных различных способа прокладки трубопроводов. h1 Р1=goh1 а) в траншеях Засыпка рыхлого грунта б) труба в насыпи насыпь h Силы трения противодействуют осадке Р<gh h Осадка насыпи Проседание грунта Сила трения вниз, догружает трубу Р>gh в) закрытая проходка (прокол, микротуннелирование) h Свод обрушения (как горное давление) при большой глубине 57
