Розрахунок міцності грунтової основи

Розрахунок міцності грунтової основи слід проводити для всіх скельних грунтів, а нескельних грунтів при з умови

(26)

Тангенс кута нахилу до вертикалі рівнодіючої зовнішнього навантаження на основу визначається з умови

(27)

Вертикальна складова сили граничного опору основи , складеного нескельними грунтами в стабілізованому стані визначається за формулою

, де (28)

- коефіцієнти несучої здатності, які визначаються за таблицею 5 в залежності від кута внутрішнього тертя грунту і кута нахилу до вертикалі рівнодіючої зовнішнього навантаження на основу на рівні підошви стіни; - глибина закладення підошви від рівня нижньої планувальної відмітки, м; - приведена ширина підошви, яка визначається за формулою

, де (29)

- ексцентриситет прикладення рівнодіючої всіх сил відносно осі, яка проходить через центр ваги підошви стіни, який визначається за формулою ( )

, де (30)

- сума моментів всіх сил (вертикальних і горизонтальних) відносно осі, яка проходить через центр ваги підошви.

Сума моментів визначається за формулою

- для масивних підпірних стін

, де (31)

сума моментів від власної ваги стіни і грунту на її обрізах відносно центра ваги стіни;

Кут внутрі-шнього тер-тя І, град	Позначення коефіцієнтів	Коефіцієнти несучої здатності , і при кутах нахилу до вертикалі зовнішнього навантаження , град, рівних
		0	5	10	15	20	25	30	35	40	45
0		0,00
		1,00	---	---	---	---	---	---	---	---	---
		5,14
5		0,20
		1,57
		6,49
10		0,60	0,42
		2,47	2,16
		8,34	6,57
15		1,35	1,02	0,61
		3,94	3,45	2,84
		10,98	9,13	6,88
20		2,88	2,18	1,47	0,82
		6,40	5,56	4,64	3,64
		14,84	12,53	10,02	7,26
25		5,87	4,50	3,18	2,00	1,05
		10,66	9,17	7,65	6,13	4,58
		20,72	17,53	14,26	10,99	7,68
30		12,39	9,43	6,72	4,44	2,63	1,29
		18,40	15,63	12,94	10,37	7,96	5,67
		30,14	25,34	20,68	16,23	12,05	8,09
35		27,50	20,58	14,63	9,79	6,08	3,38
		33,30	27,86	22,77	18,12	13,94	10,24
		46,12	38,36	31,09	24,45	18,48	13,19
40		66,01	48,30	33,84	22,56	14,18	8,26	4,30
		64,19	52,71	42,37	33,26	25,39	18,70	13,11
		75,31	61,63	49,31	38,45	29,07	21,10	14,43
45		177,61	126,09	86,20	56,50	32,26	20,73	11,26	5,45
		134,87	108,24	85,16	65,58	49,26	35,93	25,24	16,82
		133,87	107,23	84,16	64,58	48,26	34,93	24,24	15,82

- для куткових підпірних стін (при )

, де (31)

- відстань від рівнодіючої зсуваючої сили до низу підошви стіни; - коефіцієнт надійності за навантаженням.

(32)

Вертикальна складова сили граничної рівноваги основи , складеної скельним грунтом, визначається за формулою

, де (33)

- розрахунковий опір скельного грунту на одноосьовий стиск.

М етод круглоциліндричних поверхонь ковзання.

В складних інженерно-геологічних умовах (при наявності слабких прошарків грунту, наявності грунтових вод та ін.) і при наявності розподіленого навантаження на поверхні грунту зі сторони засипки загальна стійкість підпірної стінки повинна бути підтверджена розрахунком на зсув по круглоциліндричній поверхні ковзання.

При розрахунку підпірних стін центр поверхні обертання приймається в точці перетину верхньої точки лицьової поверхні підпірної стінки і грунту засипки. При цьому радіус обертання приймається таким чином, щоб поверхня обертання охоблювала крайні точки підошви підпірної стінки.

Суть методу круглоциліндричних поверхонь ковзання полягає в слідуючому: в місцях можливої втрати стійкості грунту проводять круглоциліндричні поверхні, по яких може відбуватися зсув, і для кожного випадку визначають відношення утримуючих і зсуваючих моментів сил (рис 8.9).

Зрушуюча сила: . Утримуючі сили: - сила, яка виникає за рахунок тертя; - сила, яка виникає за рахунок зчеплення. Тут - вага і-го відсіку; - кут нахилу поверхні ковзання і-го відсіку до горизонталі.

Сума моментів зрушуючих сил

(8.21)

Сума моментів утримуючих сил

(8.22)

Розділивши вираз (8.22) на (8.23) і скоротивши на отримаємо коефіцієнт стійкості укосу

(8.23)

Цю процедуру повторюють для інших можливих поверхонь ковзання, для чого міняють положення точки . Таким чином знаходять мінімальний коефіцієнт стійкості . Розроблені методи, що дають змогу знайти , обмежуючись незначною кількістю визначень . З верхньої точки укосу В проводять похилу лінію під кутом 36⁰ до горизонту (рис. 8.9). На цій лінії розміщують точки О₁ О₂ О₃ О₄ на відстанях , , де . Ці точки приймають за центри обертання. Будують сліди відповідних поверхонь ковзання, для кожної з яких розраховують значення коефіцієнта стійкості за формулою (8.23). Потім відкаладають у деякому масштабі значення у вигляді відрізків перпендикулярних до лінії ВО у відповідних точках. Через ці кінці креслять плавну криву. До цієї кривої проводять дотичну, паралельну лінії ВО і точку дотику проектують на цю ж лінію ВО. Для одержаної п‘ятої точки О₅ будують відповідну поверхню ковзання і одержують мінімальне значення коефіцієнта стійкості .

Отримане значення порівнюють з нормативним , де - відповідно коефіцієнт надійності, який знаходять за СНиП 2.02.01-83 п.2.58 в залежності від капітальності споруди і грунту в укосі.