5. Определение давления грунта на стену от внешней нагрузки, приложенной на поверхности засыпки

При горизонтальной поверхности засыпки и сплошной равномерно распределенной нагрузке в пределах всей ширины призмы обрушения интенсивность горизонтальной и вертикальной составляющих давления грунта на стену определяются выражениями:

кПа;

кПа.

где q – интенсивность внешней нагрузки.

Равнодействующие горизонтальной и вертикальной составляющих и определяются как площади соответствующих эпюр, а точки их приложения располагаются в центрах тяжести эпюр.

кН.

кН.

6. Определение пассивного отпора грунта

Пассивное давление грунта определяется исходя из предположения об образовании прямолинейной поверхности скольжения и формирования призмы выпора в грунте основания стенки со стороны нижней планировочной отметки. В связи с тем, что доля пассивного отпора для рассматриваемой конструкции подпорных стен в общей совокупности нагрузок невелика, в расчетах учитывается только горизонтальная составляющая. Она определяется для условной вертикальной плоскости ab при отсутствии пригрузки в нижней планировочной отметке. Трение грунта по расчетной плоскости ab пренебрегаем.

Интенсивность пассивного отпора на глубине z от поверхности грунта определяется выражением:

=20,6 ∙1,9∙1,5=58,71 кПа

где - коэффициент пассивного отпора

=tg²(45+24/2)=1,9

где γ, с, φ – характеристики грунта основания.

Рис. 3. Схема к определению пассивного давления грунта

7. Расчет устойчивости стенки на сдвиг

Расчет устойчивости положения стенки на сдвиг выполняется из условия:

,

где - сдвигающая сила, равная сумме проекций всех сдвигающих сил на горизонтальную плоскость;

- удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих сил на горизонтальную плоскость;

- коэффициент условий работы грунтового основания, принимаемый для пылеватых песков, а также глинистых грунтов в стабилизированном состоянии равным 0,9;

- коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,1;

γ_f - значение коэффициентов надёжности по нагрузке.

Независимо от расчетной формы сдвига, значения и определяются следующими выражениями:

,

где - сумма проекций всех действующих на стену сил на вертикальную плоскость.

, - расчетные значения прочностных характеристик грунта основания.

G_ст- нормативное значение собственного веса подпорной стены, определяемой по фактическим размерам при γ_ж/б=24 кН/м3

G_ст=5*24=120 кН

G_i- нормативное значение веса грунта (вне призмы обрушения), располагающегося на передней (G2) и задней (G1) консолях стены. При расчётах на глубинный сдвиг (β≠0), кроме того, учитывается вес объёма грунта под подошвой стены, ограниченный снизу плоскостью скольжения.

G₁=4,93*21,3=105,44 кН

G₂=0,2*21,3=4,26 кН

Рис. 4. Схема к расчету устойчивости стены на сдвиг

Расчет на плоский сдвиг по плоскости контакта подошвы стены с подушкой ( )

кН.

.

Е_п=1/2 ∙ [γ ∙ λп ∙ d] ∙ d=1/2 ∙ [20,6 ∙ 1 ∙ 1,5 ] ∙ 1,5 = 23,2кН

(при расчете на плоский сдвиг коэффициент пассивного отпора λп принимается равным 1)

.

F_s,a= 130,15кН < 0,9 / 1,1 287,73 =235,42 кН- условие удовлетворено.

Расчет на плоский сдвиг по плоскости контакта подушки с грунтом основания ( )

.

Е_п=1/2 ∙ [γ ∙ λп ∙ (d+d_п)] ∙ (d+d_п)=1/2 ∙ [20,6 ∙ 1 ∙ 2,7] ∙ 2,7 = 75,09кН

(при расчете на плоский сдвиг коэффициент пассивного отпора λп принимается равным 1)

.

F_s,a= 130,15кН < 0,9 / 1,1 400,96 =328,1 кН- условие удовлетворено.