2. Анализ строительных свойств грунта под подошвой фундамента стены
Последовательно определяем:
- удельный вес сухого грунта
γd
=
=
= 16,75
;
- пористость
n
= 1 -
=
1 -
= 0,625;
- коэффициент пористости
е =
=
=
0,455;
- показатель текучести
IL
=
=
= 0,2;
- число пластичности
=
= 0,24 – 0,19 = 0,05.
По числу пластичности (в соответствии с табл.1. прил. 2) грунт является супесью, по показателю текучести (табл. 2 прил. 2) супесь находится в пластичном состоянии. По табл. 5 прил. 2 определяем условное расчетное сопротивление полутвердой глины
R0 = 200 кПа.
Определяем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента стены:
R = 1,7 { R0 . [1 + k1 (b – 2)] + k2 . γ (d – 3)},
где k1 = 0,02 и k2 = 1,5 из табл. 7 прил.2;
R = 1,7 { 200 [1 + 0,02 . (5,5 – 2)] + 1,5 . 18 . (3 – 3)} = 363,8 кПа.
3. Определение активного и пассивного давлений, действующих на подпорную стену
Заменим равномерно распределенную нагрузку q = 40 кПа слоем грунта приведенной высоты:
=
=
= 2,78 м.
Рассчитаем коэффициент активного давления:
=
;
=
=
=
0,170;
=
=
0,372.
Найдем ординаты эпюры интенсивности активного давления:
- на уровне верха стены
еа1
= γзас
.
hпр
.
=
18 .
2,78 .
0,372 = 18,62
- на уровне подошвы
еа2
= γзас
.
(hпр
+ Н)
.
=
18 .
(2,78 + 9) .
0,372 = 78,88
Тогда активное давление
Е
=
=
.
9 = 438,75 кН.
Горизонтальная и вертикальная составляющие интенсивности активного давлении следующие:
еаг1
= еа1
.
cos
(
)
= 18,62 .
cos
(-4+1)0
= 18,59
еаг2
=
еа2
.
cos
(
)
= 78,88 .
cos
(-4+1)0
= 78,77
еав1
=
еа1
.
sin
(
)
= 18,62 .
sin
(-4+1)0
= -0,97
еав2
=
еа2
.
sin
(
)
= 78,88
.
sin
(-4+1)0
= -4,13
.
Соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие активного давления
Еаг
=
=
9
= 438,12 кН;
Еав
=
=
9
= -22,95 кН.
Интенсивность пассивного давления на отметке подошвы фундамента
еп=
γзас
. d
.
tg2
(45 +
)o
= 18 . 3
.
tg2
(45+
=
149,57
Пассивное давление, действующее на переднюю грань стены,
Еп
=
=
=
224,36 кН.
С учетом соображений, высказанных в разд. 3, снижаем величину
Еп = 0,33 . 224,36 = 74,04 кН.
Эпюры интенсивностей активного и пассивного давлений приведены на рис. 1.
4. Определение активного давлении графоаналитическим способом (построение Понселе)
Построение Понселе выполняем с целью проверки правильности нахождения активного давления аналитическим способом.
В результате построения (рис. 2) получен треугольник площадью
F = 25,28 м2.
Активное давление, действующее на стену высотой Н + hпp .
Еа усл = γзас . F = 18 . 25,28 = 455,04 кН.
Для определения доли давления, приходящегося на стену высотой Н, находим ординаты эпюр интенсивности активного давления, найденного графически, на уровне подошвы фундамента и верха подпорной стены:
=
=
=
77,26 кН;
=
=
77,26 .
=
18,23
Тогда активное давление, найденное графически,
Е
=
.
Н =
.
9 = 429,71 кН.
Расхождение с давлением, найденным аналитически, составляет
.
100
= 2 %,
что вполне допустимо.