2.8. Проверка устойчивости на плоский сдвиг вместе с каменной постелью

Проверку устойчивости сооружения на сдвиг вместе с каменной постелью необходимо провести по двум плоскостям AB и BD, в этом случае к удерживающим силам следует отнести также вес каменной постели в контуре, ограниченном плоскостями сдвига (рисунок ниже ).

Условие устойчивости сооружения на сдвиг по плоскости ABCD:

, где

_lc – коэффициент сочетания нагрузок, принимаемый для основного сочетания нагрузок равным 1,0;

_р – коэффициент перегрузки, принимаемый равным 1,05;

_c – коэффициент условной работы, принимаемый равным 1,0;

_n – коэффициент надёжности по степени ответственности сооружений, принимаемый равным, для I класса сооружений, 1,25.

E – равнодействующая волнового давления от действия стоячих волн,

E = P_xc ^. 1 = 17,6 т/м ^. 1 м = 17,6 т;

R = g ^. f_тр, где

f_тр – коэффициент трения бетона по камню, f_тр = 0,6;

g_п – вес каменной постели, заключённой в контуре ABCD:

 – угол наклона плоскости AB к горизонту,  = 9;

f_тр – коэффициент трения камня по камню, f_тр = 1.

g_п – вес каменной постели в контуре ABCD:

У стойчивость сооружения на плоский сдвиг по плоскости ABCD обеспечена.

Условие устойчивости сооружения на сдвиг по плоскости BD:

, где

E – равнодействующая волнового давления при продлении эпюры до поверхности естественного основания, E =28.3 т;

g_п – вес каменной постели в контуре ABCDE:

;

g – сумма вертикальных сил, g = 111,78 т;

f_тр – коэффициент трения камня по грунту основания, f_тр = tg, где  – угол внутреннего трения грунта основания, при  = 16, f_тр = tg16 = 0.287;

c – удельное сцепление грунта основания, для суглинка c = 16 кПа = 1.6 т/м²;

F – площадь подошвы каменной постели по отрезку BD,

F = 10 ^. 1 = 10 м².

.

У стойчивость сооружения на плоский сдвиг по плоскости BD обеспечена.

2.8.1 Расчет устойчивости на опрокидывание.

П ри расчете оболочек на опрокидывание предполагается, что конус грунта засыпки, заключенный в контуре АОВ остается неподвижным и должен вычитаться из удерживающих сил.

Условие устойчивости сооружения на опрокидывание:

, где

Условие устойчивости выполняется.

2.9. Проверка прочности грунтового основания

Проверка прочности грунтового основания заключается в определении нормальных краевых напряжений под подошвой сооружения и под каменной постелью. Напряжения определяются по обычным зависимостям сопротивления материалов для внецентренного сжатия, в предположении, что сооружение и грунт являются абсолютно жёстким телом.

2.9.1. Определение напряжений под подошвой сооружения

Определение напряжений под подошвой сооружения осуществляется по следующей формуле:

, где

F – площадь подошвы сооружения на 1 пог. м, F = 1^.B (B – ширина сооружения, B = 12 м);

W – момент сопротивления подошвы сооружения, относительно оси, проходящей через центр тяжести на 1 пог. м. W = 1^.B/6;

g – сумма вертикальных сил, g = 111,78 т;

е – эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузок.

а – расстояние от задней грани сооружения ло точки приложения равнодействующей.

Таким образом выражение для определения краевых напряжений примет вид:

.

M = M_опр – M_уд, где

M_опр и M_уд – соответственно опрокидывающий и удерживающий моменты, определяемые по формулам:

R – несущая способность каменной постели, R = 50 т/м² = 5 кг/см².

;

Условие выполнено, следовательно, несущая способность каменной постели достаточна.

Эпюра нормальных краевых напряжений под подошвой сооружения представлена на рисунке.