Вопрос 5

Обозначим E_a - полное активное давление.

Выполнив интегрирование интенсивностей активного давления из формулы (4) по dz для пределов интегрирования z₁=0, z₂=H, получаем величину полного активного давления грунта на стенку:

Размерности полного активного давления:

Вопрос 6 Пассивный отпор грунта

Возникает при перемещениях сооружений в грунте и при попытке сооружений подвинуться на грунт: действие внешних погрузок.

Задача решается с использованием условных пассивных состояний для широкой расчетной схемы:

Интенсивности пассивного отпора определяется выражением (1):

Принимая z= Н определяют величину полного пассивного отпора:

z= Н;

z₁= 0; z₂= Н

Вопрос 7 Критическая высота вертикального откоса

При разработке траншей котлованов в грунте возникает вопрос о необходимости крепления вертикальной стенки от разрушения:

1. До какой глубины можно копать траншею или котлован без закрепления стенки?

2. Если крепление необходимо, то какое будет давление грунта на систему?

Из (3) получаем:

Пример определения h_кр:

Даны характеристики грунта:

По формуле (4) вычисляем значение h_кр : h_кр = 2,4 м

П ри проектировании откосов и склонов используются параметр, характеризующий крутизну откосов, в виде 1:m, где m – «заложение» откоса, численно равное горизонтальной проекции откоса высотой, равной 1.

Геометрически также видно, что m=ctg α.

Вопрос 8 Основные схемы потери устойчивости грунтовых масс и сооружений на грунтовых основаниях.

На объектах магистральных трубопроводов возможны различные схемы потери устойчивости грунтовых масс и общей устойчивости сооружений при воздействии сложных сочетаний нагрузок.

Потерей устойчивости грунтового основания называется перемещение больших масс грунта сопровождаемое сдвигом грунта по определенным поверхностям скольжения и завершающееся общей потерей устойчивости всего сооружения или его части. Следует различать потерю устойчивости грунтовых масс на склонах и откосах и потерю устойчивости сооружений связанную с разрушением основания необязательно на склонах и откосах. Наиболее характерные примеры из трубопроводного строительства.

Рис. 1

Типы склонов в зависимости от направления оси трубопровода относительно направления максимального уклона i_max .

Если трубопровод пересекает поверхность склона наискосок, такой участок называется косогорный.

Рис. 2. Схема прокладки трубопровода на поперечном склоне по схеме «полувыемка-полунасыпь»:

I – направление возможного оползания насыпи BCD;

II, III – линии скольжения при возможных оползаниях откосов;

α₁ – угол наклона естественного склона AG;

α₂ – угол наклона склона EL, образовавшегося после срезок грунта.

II. Общая устойчивость сооружения при воздействии внешних нагрузок, когда возможен сдвиг грунта основания сооружения по подошве сооружения или случайным криволинейным поверхностям.

Рис. 3. Опора арочного перехода.

1. пята (опора);

2. водная преграда с рабочим горизонтом воды;

3. пролетное строение перехода.

H – распор; P - вертикальная составляющая нагрузки на опору.

Задача сводится к расчету к общей устойчивости опоры перехода на действие распора H, реакции грунта e_п слева, веса опоры G, сопротивления сдвигу грунта, потеря устойчивости может произойти в начальный момент горизонтальным сдвигом по подошве AB с последующим выносом грунта со стороны стенки AD на поверхность.

III. Задача расчета устойчивости берегов рек и водохранилищ в створе перехода (по оси трубопровода).