М ИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РФ

Д ЕПАРТАМЕНТ ВОДНОГО ТРАНСПОРТА

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ

Кафедра Портов, строительного производства, оснований и фундаментов

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

«Расчет основания гравитационной подпорной стенки»

Специальность Гидротехническое строительство

Выполнил:

студент .

Принял:

Кравец Д.Ю.

Санкт-Петербург

2012 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 4

1. Определение физико-механических характеристик грунтов основания и засыпки 5

2. Построение эпюры бокового давления на стенку, определение величины и координаты (высоты относительно подошвы стены) точки приложения равнодействующей бокового давления 7

3. Определение ширины подошвы стенки 8

4. Определение величины и точки приложения равнодействующей вертикальных и горизонтальных сил 8

5. Построение расчетных эпюр нагрузок на основание на уровне подошвы стенки 10

6. Проверка возможности возведения стенки на естественном основании для эксплуатационного случая по расчетному давлению на основание 11

7. Построение диаграммы φ_к-изолиний с выделением зон пластических деформаций в основании подпорной стенки 12

8. Проверка устойчивости подпорной стенки на скольжение при плоском сдвиге в плоскости подошвы при действии эксплуатационных нагрузок 14

9. Проверка устойчивости стенки на глубинный сдвиг 14

10. Вычисление осадки и крена стенки на естественном основании для эксплуатационного случая 15

11. Проектирование искусственного основания 18

12. Проектирование свайного фундамента на забивных деревянных сваях (низкий свайный ростверк) 18

13. Размещение свай в плане 20

14. Проверка принятой глубины забивки свай по условию деформации свайного фундамента 21

Исходные данные

Вариант № 23

1. Тип стенки: железобетонная уголковая стенка с передней консолью;

2. Удельный вес материала стенки γ_ст = 25,5 кН/м³;

3. Глубина воды у набережной h_в=5,3 м;

4. Возвышение стенки над уровнем акватории h₀=1,3 м;

5. Полезная нагрузка на кордоне q = 16 кН/м²;

6. Физические характеристики грунта засыпки:

   1. грунт засыпки – песок крупный;

   2. удельный вес частиц грунта γ_s = 26,5 кН/м³;

   3. γ₀ = 17,9 кН/м³;

   4. природная влажность грунта W = 0,10;

7. Физические характеристики грунта основания:

   1. грунт основания – супесь;

   2. удельный вес частиц грунта γ_s = 26,7 кН/м³;

   3. γ₀ = 20,1 кН/м³;

   4. природная влажность грунта W = 0,22;

   5. влажность на границе текучести W_L = 0,25;

   6. влажность на границе раскатывания W_P = 0,20.

Порядок выполнения работы

1. Определение физико-механических характеристик грунтов основания и засыпки

По имеющимся исходным данным вычисляем физические характеристики грунтов. В числе этих характеристик: пористость n, коэффициент пористости е, удельные веса грунта взвешенного в воде γ_взв и скелета γ_ск, степень влажности К_w.

Вычисления производятся по зависимостям:

где W – природная влажность грунта, - удельный вес частиц грунта, - удельный вес воды, принимаемый равным 10 кН/м³.

Грунт засыпки:

Уточненное название грунта засыпки: песок крупный средней плотности маловлажный.

Грунт основания:

Уточненное название грунта основания: супесь пластичная.

Далее по таблицам 1, 2 и 3 Приложения 1 СНиП 2.02.01-83 определяем нормативные механические характеристики грунтов основания и засыпки.

Грунт засыпки:

с^н=0,0 кПа; ^н=38⁰; Е^н=32,4 МПа.

Грунт основания:

с^н=6,96 кПа; ^н=25⁰; Е^н=18,6 МПа.

Получаем расчетные значения механических характеристик грунта основания и засыпки, используя полученные нормативные значения и - коэффициент надежности по грунту. Допускается определять указанные расчетные значения при следующих значениях коэффициента надежности :

для  песчаных грунтов =1,10;

для  глинистых грунтов =1,15;

для с песчаных и глинистых грунтов =1,50;

для Е всех типов грунтов =1,00.

Грунт засыпки Грунт основания

Результирующая таблица

Грунт	, кН/м3	, кН/м3	н, град.	с н, кПа	Е н, МПа	, град.	с, кПа	Е, МПа
Засыпки	17,9	10,2	38	0,0	32,4	35	0,0	32,4
Основания	20,1	10,3	25	6,96	18,6	22	4,64	18,6

2. Построение эпюры бокового давления на стенку, определение величины и координаты (высоты относительно подошвы стены) точки приложения равнодействующей бокового давления

Для построения эпюры используем кулоновские зависимости для определения ординаты е_а бокового давления грунта:

где и - соответственно удельный вес и мощность i-го слоя грунта засыпки; - коэффициент активного давления (распора)

Эпюра бокового давления строится по трем точкам:

1. на уровне поверхности засыпки ;

2. на уровне грунтовых вод (он совпадает с отметкой воды в акватории):

3. на уровне подошвы стенки: . h_з = 0,5 м.

Высота у_а приложения равнодействующей Е_а бокового давления определяется как частное от деления статического момента площади эпюры е_а относительно отметки подошвы стенки на площадь эпюры е_а.

;

Проверка: 40%(5%)H

Расчет ординаты равнодействующей бокового давления выполнен верно.

Эпюра бокового давления представлена на рис. 1.