76. Понятие об активном давлении и пассивном отпоре грунта
Активным давлением называется давление грунта на конструкцию (подпорную стенку). В этом случае конструкция воспринимает давление грунта и может получить наиболее вероятные смещения (1, 2)
Пассивное давление или отпор в грунте возникает тогда, когда конструкция оказывает давление на грунт (опорный фундамент арки).
77.Давление сыпучего грунта на вертикальную подпорную стенку при отсутствии трения на задней гране
Для решения данной задачи вырезаем в
массиве грунта на глубине Z призму с
главными площадками. В момент предельного
состояния условия равновесия для
песчаного грунта (см. ранее) могут быть
записаны в следующем виде:
Расчётная схема для определения
максимальной величины активного давления
сыпучего грунта на массивную подпорную
стенку:
Тогда из данного уравнения можно записать
соотношения между главными нормальными
напряжениями:
После преобразования, с учётом принятых
обозначений на схеме, получим:
где Р2 - горизонтальное напряжение грунта на подпорную стенку, передается в виде треугольной эпюры; Р2 max- наибольшие горизонтальное напряжение составит при Z = H
Величина активного давления грунта на
подпорную стенку ЕА равна площади эпюры
Р2 и составит:
Тогда получим следующее выражение для
активного давления грунта на вертикальную
подпорную стенку при горизонтальной
отсыпке:
78. Пассивное давление
Пассивное давление или отпор в грунте возникает тогда, когда конструкция оказывает давление на грунт (опорный фундамент арки).
Пассивный отпор грунта в этом случае
может быть определен выражением:
79. Давление сыпучего грунта на вертикальную подпорную стенку при отсутствии трения по задней гране, с учетом влияния сплошной равномерно распределенной нагрузки
Решение данной инженерной задачи производиться по той же методике, что и в предыдущем случае. При этом сплошную равномерно распредёленную нагрузку (складирование материалов, установка строительной техники и т.д.) представим как некоторый слой грунта давлением Р = γ0h, или получим h=P/γ0, где h следует рассматривать как некоторый фиктивный слой.
Тогда эпюра напряжений от бокового давления грунта будет строиться из верхней точки В1:
В результате получим:
80. Давление связного грунта на вертикальную подпорную стенку (Учёт сцепления для глинистого грунта)
Сцепление глинистого грунта заменяем эквивалентным давлением РЕ - давлением связности Тогда из условия сопротивления грунта сдвигу, можно записать:
Вертикальное давление РЕ – заменяем некоторым фиктивным слоем грунта h и получим:
Подставляя РЕ и производя вычисления, окончательно будем иметь:
где первое слагаемое учитывает трение Рφ2 , а второе Рс2 – влияние сцепления. Или в общем виде: Р2 = Рφ 2 – Рс2
Таким образом, глинистый грунт за счёт проявления характеристики сцепления, будет оказывать на подпорную стенку давление, меньшее по сравнению с песчаным грунтом.
81. Определение давления грунта на подпорную стенку графоаналитическим методом ш. Кулона
Основные допущения, положенные в основу данного метода расчета:
Поверхность возможного скольжения грунта в момент предельного состояния (АС) – плоская.
Обрушение поверхности скольжения происходит при максимальном давлении грунта на подпорную стенку.
Ш. Кулон рассматривал эту задачу на основе уравнения статики (равновесия) в следующей последовательности:
Вес призмы обрушения АВС – можно найти с любой заданной точностью Q.
По стороне АС со стороны неподвижного грунта, действует реактивное давление R , φо – угол трения между грунтом и поверхностью стенки.
Еα – активное давление грунта на подпорную стенку.
Строим многоугольник сил, который должен быть замкнутым в условиях равновесия, и вычисляем соотношения:
