4. Основные положения расчета
Методика расчета шпунтовых ограждений разработана исходя из следующих основных положений:
1. Шпунтовые стенки приняты абсолютно жесткими.
2. Давления грунта на стены приняты по теории Кулона с плоской поверхностью обрушения.
3. Активное давление грунта условно принято действующим независимо от наличия или отсутствия грунта с противоположной стороны.
4. Расчёт производится на 1 погонный метр ограждения шпунтового котлована.
Для расчета шпунтовых ограждений необходимо иметь геологический разрез в месте сооружения опоры; физико-механические характеристики грунтовых напластований (угол внутреннего трения грунта, объемную массу грунта, коэффициент пористости грунта, сцепление грунта), гидрогеологические данные расчетных уровней воды, графики колебаний горизонтов воды за последний десятилетний период, скорости течения и ледовые условия; сведения о судоходстве; данные об оборудовании и транспортных средствах, которые будут находиться в пределах призмы обрушения грунта и на ограждении при сооружении фундамента опоры.
Размер шпунтового ограждения в плане принимаем таким, чтобы между внутренней конструкцией ограждения и внешней конструкцией опоры (опалубки, арматурного каркаса и пр.) был зазор как минимум 50 см.
Таблица 3
Средние физико-механические характеристики грунтов
(с - в кгс/см2, φ - в град)
Грунты |
Характеристики грунтов |
Характеристика
грунтов при коэффициенте пористости- |
||||||||||||
0,41-0,5 |
0,51-0,6 |
0,61-0,78 |
0,71-0,8 |
0,81-0,95 |
0,96-1,1 |
|||||||||
Нормативные |
Расчетные |
Нормативные |
Расчетные |
Нормативные |
Расчетные |
Нормативные |
Расчетные |
Нормативные |
Расчетные |
Нормативные |
Расчетные |
|||
Песчаные |
гравелистые и крупные |
с |
0,02 |
- |
0,01 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
φ |
43 |
41 |
40 |
38 |
38 |
36 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
средней крупности |
с |
0,03 |
- |
0,02 |
- |
0,01 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
φ |
40 |
38 |
38 |
36 |
35 |
33 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
мелкие |
с |
0,06 |
0,01 |
0,04 |
- |
0,02 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
|
φ |
38 |
36 |
36 |
34 |
32 |
30 |
28 |
26 |
- |
- |
- |
- |
||
пылеватые |
с |
0,08 |
0,02 |
0,06 |
0,01 |
0,04 |
- |
0,02 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
φ |
36 |
34 |
34 |
32 |
30 |
28 |
36 |
24 |
- |
- |
- |
- |
||
глинистые при влажности на границе полосы раскатывания, % |
9,5–12,4 |
с |
0,12 |
0,03 |
0,08 |
0,01 |
0,06 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
φ |
25 |
23 |
24 |
22 |
23 |
21 |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
||
12,5–15,4 |
с |
0,42 |
0,14 |
0,21 |
0,07 |
0,14 |
0,04 |
0,07 |
0,02 |
- |
- |
- |
- |
|
φ |
24 |
22 |
23 |
21 |
22 |
20 |
21 |
19 |
- |
- |
- |
- |
||
15,5–18,4 |
с |
- |
- |
0,50 |
0,19 |
0,25 |
0,11 |
0,19 |
0,08 |
0,11 |
0,04 |
0,08 |
0,02 |
|
φ |
- |
- |
22 |
20 |
21 |
19 |
20 |
18 |
19 |
17 |
18 |
16 |
||
18,5–22,4 |
с |
- |
- |
- |
- |
0,68 |
0,28 |
0,34 |
0,19 |
0,28 |
0,10 |
0,19 |
0,06 |
|
φ |
- |
- |
- |
- |
20 |
18 |
19 |
17 |
18 |
16 |
17 |
15 |
||
22,5–26,4 |
с |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,82 |
0,35 |
0,41 |
0,25 |
0,36 |
0,12 |
|
φ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
18 |
16 |
17 |
15 |
16 |
14 |
||
26,5–30,4 |
с |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
0,94 |
0,40 |
0,47 |
0,22 |
|
φ |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
- |
16 |
14 |
15 |
13 |
||
Расчет шпунтовой стенки заключается в определении:
– величины заглубления шпунта ниже уровня дна котлована;
– подбора сечения шпунта с целью предотвращения его деформации;
– определение необходимой длины шпунта.