Методика решения задачи

Определяют значение интенсивности активного давления грунта на уровне подошвы стенки без учета сцепления (рис. 5).

р_ = Н_ ; _ = tg²( ). (11)

Сила активного давления грунта без учета сцепления

F_ = 0,5p_H = 0,5H²_ . (12)

Составляющая активного давления за счет сцепления

Р_ас = 2с = 2сtg( ). (13)

Полное значение интенсивности активного давления грунта на уровне подошвы стенки

_ = _ - _с . (14)

Высота, в пределах которой фактически не возникает активного давления связного грунта:

h_o = _ас/ (_) = 2c / [ tg² ( )]. (15)

Высота результирующей эпюры активного давления грунта:

Н_р = Н – h_o . (16)

Результирующая сила активного давления связного грунта:

F_ = 0,5p_H_p . (17)

Точка приложения силы F_ от подошвы стенки находится на расстоянии l_ = Н_р/3.

Находят составляющую интенсивности пассивного давления на уровне подошвы стенки за счет трения:

р_ = h_; _ = tg² ( ). (18)

Составляющие интенсивности пассивного давления за счет сцепления

р _пс = 2с = 2сtg( ). (19)

Рис. 5. Схема стенки, эпюры активного F_а и пассивного F_п давлений грунта

Полное значение интенсивности пассивного давления грунта на уровне подошвы стенки

р _ = р _ - р _пс . (20)

Полная сила пассивного давления

F_п = 0,5(p_п + 2p_пc)h. (21)

Точка приложения силы F_п от подошвы стенки находится на расстоянии

l_п = h . (22)

После выполнения вычислений по указанным формулам в масштабе изображают схему стенки с указанием её размеров. Строят на том же чертеже эпюры давлений грунта (с проставлением значений ординат), показывают результирующие силы F_, F_п и плечи сил l_ и l_п (см. рис. 5)

Пример решения задачи

Исходные данные: H = 6 м; h = 1,5 м; b = 2,0 м; r = 18,3 kH/м³;  = 25; с = 18 кПа.

Определяем значение интенсивности активного давления грунта на уровне подошвы стенки без учета его сцепления:

_а = tg²(45-12,5) = 0,406; P_a = 18,3  6  0,4059 = 44,57 кПа.

Сила активного действия грунта без учета сцепления грунта составит:

F_a = 0,5  18,3  36  0,406 = 133,70 кН.

Составляющая активного давления за счет сцепления грунта:

р_ас = 2  18 = 22,94 кПа.

Полное значение интенсивности активного давления грунта на уровне подошвы стенки:

р_а = 44,568 – 22,936 = 21,63 кПа

Высота, в пределах которой фактически не возникает активного давления связного грунта:

h_o = 22,936/(18,3  0,4059) = 3,09 м.

Высота результирующей эпюры активного давления грунта:

Н_р = 6 – 3,09 = 2,91 м.

Результирующая сила активного давления связного грунта:

F_a = 0,521,63  2,91 = 31,50 кН.

Точка приложения силы F_a от подошвы стенки находится на расстоянии:

l_a = 2,91/3 = 0,97 м.

Находим составляющую интенсивности пассивного давления на уровне подошвы стенки за счет трения

_n = tg²(45+12,5) = 2,46; р_n = 18,3  1,5  2,46 = 67,63 кПа.

Составляющая интенсивности пассивного давления за счет сцепления:

р_nc = 2  18 = 56,51 кПа.

Полное значение интенсивности пассивного давления на уровне подошвы стенки

р_n = 67,63 + 56,51 = 124,14 кПа.

Полная сила пассивного давления

F_n = 0,5(67,63 + 256,51)  1,5 = 135,49 кН.

Точка приложения силы F_n от подошвы стенки находится на расстоянии:

l_n = 1,5 = 0,66 м.