3.2 Определение давления на стенку

Из таблиц 4.4 и 4.5 берем геометрические параметры и изображаем стенку (рисунок 3.2).

Рисунок 3.2 – Давления которые действуют на стенку

Так как задняя грань стенки наклонена, активное давление грунта устанавливаем на фиктивную грань (прерывистая линия на рисунке) высотой Н = 6 м, а вес грунта в объеме призмы между фиктивной и фактической гранью учитываем как вес стенки. Уровень грунтовых вод берем по середине между верхом стенки и уровнем воды в реке:

h₁ = Н – l/2 = 6,0 – 2,6/2 = 4,7 м.

Уровень воды в реке относительно подошвы фундамента стенки

h₂ = Н – l = 6 – 2,6 = 3,4 м.

Высота передней грани в данном случае равна глубине заложения подошвы фундамента относительно дна реки h₃ = а = 1,6 м.

Автомобильную нагрузку размещаем непосредственно за фиктивной гранью. Интенсивность эквивалентного равномерно распределенного вертикального напряжения на поверхности засыпки для колонны автомобилей МАЗ-3553 находим по (2.8).

q = 1,5 ∙ 10³ ∙ 9,8/2 ∙ 7,25 ∙ (2,5 + 0,5) = 3380 Н/м².

Определяем расчетные давления на подпорную стенку, рассматривая ее участок длиной в 1 м.

Равнодействующую горизонтального активного давления от собственного веса грунта засыпки на фиктивную вертикальную грань рассчитываем по (2.3): Е_а = 162 кН/м. Точку приложения Е_а получаем по (2.5): е_а = 2 м.

Равнодействующая горизонтального давления от временной автомобильной нагрузки Е_b определяется по (2.9) и (2.10): Е_b = 11кН/м. Точка приложения равнодействующей горизонтального давления от временной автомобильной нагрузки Е_b от подошвы фундамента расположена на высоте е_b = Н/2 = 3 м.

Равнодействующую давления, обусловленного грунтовой водой в засыпке, рассчитываем по (2.14) и (2.15): Е₁ = 79 кН/м. Так как эпюра этого давления треугольная, то точка приложения находится от подошвы фундамента на высоте е₁ = h₁/3 = 1,57 м.

Равнодействующую гидростатического давления воды на переднюю грань стенки определяем по (2.16) и (2.17): Е₂ = 57 кН/м. Она приложена на высоте е₂ = h₂/3 = 1,13 м от подошвы фундамента.

Равнодействующую Е_n пассивного давления грунта рассчитываем по (2.4): Е_п = 67 кН/м, точка приложения е_п = 0,53 (2.7).

3.3 Определение веса частей стенки

Определяем вес частей стенки (рисунок 3.3) (причем к ним будет относиться также грунт между фиктивной и фактической задними гранями стенки).

Так как стенка из цементобетона, плотность материала ρ_С = 2,4 т/м³, а коэффициент надежности по нагрузке для силы собственного веса γ_f = 0,9.

Расчет проводится на 1 м длины.

Вес прямоугольной части стенки, которая находится выше от обреза фундамента:

G₁ = b ∙ (H – a) ∙ ρ_C ∙ g ∙ γ_f = 0,8 ∙ 4,4 ∙ 2,4 ∙ 10³ ∙9,8 ∙ 0,9 = 74 кН.

Рисунок 3.3 – Схема для расчета веса частей стенки

Вес треугольной части стенки, которая находится выше от обреза фундамента:

G₂ = 0,5 ∙ (d – b) ∙ (H – a) ∙ ρ_C ∙ g ∙ γ_f = 47 кН.

Вес фундамента стенки:

G₃ = B ∙ a ∙ ρ_C ∙ g ∙ γ_f = 81 кН.

Вес треугольной части грунта между фиктивной и фактической гранями с учетом плотности грунта засыпки ρ:

G₄ = 0,5 ∙ (d – b) ∙ (H – a) ∙ ρ ∙ g ∙ γ_f = 37 кН.

Вес прямоугольной части грунта между фиктивной и фактической гранями с учетом плотности грунта засыпки ρ:

G₄ = (B – d) ∙ (H – a) ∙ ρ ∙ g ∙ γ_f = 22 кН.

Плечи сил G_i относительно точки А (рисунок 3.3):

х₁ = 0,5 ∙ (B – d) + 0,5 ∙ b = 0,7 м;

х₂ = 0,5 ∙ (B – d) + b + (d – b)/3 = 1,43 м;

х₃ = 0,5 ∙ b = 1,2 м;

х₄ = 0,5 ∙ (B – d) + b + 2 ∙ (d – b)/3 = 1,77 м;

х₅ = B – (B – d)/4 = 2,25 м.