3.4 Оценка устойчивости стенки
Проверяем устойчивость стенки на опрокидывание относительно оси, которая проходит через точку А (см. рисунок 3.3) и перпендикулярна поперечному разрезу стенки.
К опрокидывающим силам относятся Ea, Eb, E1, которые стараются повернуть стенку относительно точки А против часовой стрелки, то есть от грунта засыпки. Момент опрокидывающих сил
Мi = Ea ∙ ea + Eb ∙ eb + E1 ∙e1 = 481 кН∙м/м.
Такая размерность момента связана с тем, что рассматривается участок стены длиной 1 м.
К удерживающим силам, которые стремятся повернуть стенку по часовой стрелке, относятся Е2, Е3, G1, G2, G3, G4, G5. Момент удерживающих сил относительно точки А
Мz = E2 ∙ e2 + E3 ∙ e3 + G1 ∙ x1+ G2 ∙ x2 + G3 ∙ x3 + G4 ∙ x4 + G5∙x5 = 431 кН∙м/м.
Момент удерживающих сил меньше, чем опрокидывающих, значит, условие устойчивости к опрокидыванию (2.18), которое предусматривает запас устойчивости, не выполняется.
Проверяем устойчивость стенки к сдвигу по подошве фундамента. К сдвигающим силам относятся Ea, Eb, E1, которые стараются отодвинуть стенку от засыпки.
Qr = Ea + Eb + E1 = 252 кН/м.
К удерживающим от скольжения подошвы фундамента стенки по грунту речного дна силам относятся сила трения, пропорциональная весу частей стенки, и силы Е2 и Е3, которые приложены противоположно направлению подобного смещения. Коэффициент трения материала фундамента стенки по песчаному грунту речного русла f = 0,4.
кН/м3.
Устойчивость против смещения стенки (2.19) также не обеспечивается, так как удерживающая сила меньше смещающей.
Вывод: устойчивость стенки с данными размерами против опрокидывания и против смещения не обеспечена. Следовательно, размеры поперечного разреза стенки данной высоты должны быть увеличены.
4 Исходные данные
Вариант задания определяется исходя из номера зачетной книжки.
Вариант из таблиц 4.1 и 4.2 определяется по двум последним цифрам номера зачетки: по предпоследней – часть А (четная цифра) или часть Б (нечетная цифра), по последней – номер варианта.
Таблица 4.1 – Показатели грунта засыпки
Часть |
Номер варианта |
Влажность на границе текучести WL, % |
Влажность на границе раскатывания WP, % |
Плотность частиц грунта ρS, г/см3 |
А |
0 |
24,5 |
16,9 |
2,69 |
1 |
20,0 |
14,1 |
2,69 |
|
2 |
28,4 |
15,7 |
2,70 |
|
3 |
30,1 |
16,5 |
2,70 |
|
4 |
42,0 |
20,1 |
2,71 |
|
5 |
26,3 |
13,4 |
2,71 |
|
6 |
42,1 |
21,1 |
2,72 |
|
7 |
28,4 |
16,8 |
2,72 |
|
8 |
32,1 |
19,4 |
2,73 |
|
9 |
34,2 |
18,4 |
2,73 |
|
Б |
0 |
27,9 |
16,3 |
2,71 |
1 |
28,1 |
17,7 |
2,74 |
|
2 |
31,5 |
16,8 |
2,75 |
|
3 |
33,7 |
19,1 |
2,76 |
|
4 |
22,4 |
17,5 |
2,71 |
|
5 |
28,7 |
18,4 |
2,72 |
|
6 |
29,4 |
19,3 |
2,73 |
|
7 |
32,5 |
16,7 |
2,74 |
|
8 |
34,1 |
16,9 |
2,75 |
|
9 |
39,6 |
18,1 |
2,76 |
Таблица 4.2 – Показатели грунта речного русла
Часть |
Номер варианта |
Результаты гранулометрического анализа, % |
Плотность частиц грунта ρS, г/см3 |
Плотность грунта ρ, г/см3 |
Влажность грунта W, % |
||||
>2 |
2–0,5 |
0,8–0,25 |
0,25–0,1 |
<0,1 |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
А |
0 |
2 |
8 |
35 |
45 |
10 |
2,64 |
1,68 |
16,7 |
1 |
14 |
11 |
24 |
17 |
34 |
2,65 |
1,69 |
17,8 |
|
2 |
26 |
28 |
20 |
15 |
11 |
2,66 |
1,70 |
19,0 |
|
3 |
15 |
25 |
30 |
18 |
12 |
2,67 |
1,71 |
19,4 |
|
4 |
3 |
34 |
36 |
21 |
6 |
2,68 |
1,72 |
20,6 |
|
5 |
12 |
31 |
28 |
35 |
4 |
2,69 |
1,73 |
16,8 |
|
6 |
– |
12 |
18 |
25 |
45 |
2,70 |
1,74 |
17,9 |
|
7 |
8 |
12 |
44 |
25 |
11 |
2,71 |
1,75 |
19,2 |
|
8 |
19 |
35 |
21 |
19 |
6 |
2,64 |
1,76 |
24,1 |
|
9 |
2 |
20 |
51 |
10 |
17 |
2,65 |
1,77 |
22,5 |
|
Б |
0 |
4 |
13 |
34 |
48 |
1 |
2,66 |
1,78 |
17,3 |
1 |
15 |
20 |
18 |
30 |
17 |
2,67 |
1,79 |
16,4 |
|
2 |
5 |
31 |
22 |
28 |
14 |
2,68 |
1,80 |
19,5 |
|
Окончание таблицы 4.2 |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Б |
3 |
– |
16 |
28 |
37 |
21 |
2,69 |
1,81 |
21,8 |
4 |
28 |
15 |
2 |
9 |
46 |
2,70 |
1,82 |
22,3 |
|
5 |
2 |
10 |
21 |
24 |
43 |
2,71 |
1,83 |
18,4 |
|
6 |
18 |
39 |
24 |
11 |
8 |
2,64 |
1,84 |
19,7 |
|
7 |
7 |
21 |
53 |
18 |
1 |
2,65 |
1,85 |
20,1 |
|
8 |
3 |
25 |
31 |
13 |
28 |
2,66 |
1,86 |
21,7 |
|
9 |
23 |
36 |
18 |
7 |
16 |
2,67 |
1,87 |
22,4 |
|
Вариант из таблицы 4.3 определяется по последней цифре номера зачетки
Таблица 4.3 – Варианты нагрузок на поверхность грунта
Номер варианта |
Марка автомобиля |
Длина автомобиля Д, м |
Ширина автомобиля Ш, м |
Масса автомобиля с грузом m, т |
0; 1; 2 |
ЗИЛ-133-Г2 |
9 |
2,5 |
17,2 |
3 |
ЗИЛ-133-ГЯ |
9,04 |
2,5 |
17,8 |
4 |
КамАЗ 53212 |
8,53 |
2,5 |
18,4 |
5 |
МАЗ 5335 |
7,25 |
2,5 |
15,0 |
6 |
МАЗ 53352 |
8,53 |
2,5 |
15,0 |
7 |
КрАЗ 257БЛ |
9,64 |
2,65 |
22,5 |
8; 9 |
КрАЗ-260 |
9,03 |
2,75 |
22,0 |
Вариант из таблицы 4.4 определяется по сумме двух последних цифр номера зачетки.
Таблица 4.4 – Размеры и материалы подпорной стенки
Номер варианта |
b, м |
B, м |
Н, м |
а, м |
h1, м |
l, м |
d, м |
ρ, г/см3 |
Материал подпорной стенки |
0 |
0,4 |
2,0 |
3,0 |
1,2 |
2,5 |
1,0 |
0,9 |
2,4 |
Цементобетон |
1 |
0,9 |
2,2 |
3,2 |
1,2 |
2,6 |
1,5 |
1,0 |
2,7 |
Кладка из гранитного камня |
2 |
0,7 |
2,4 |
3,4 |
1,3 |
2,7 |
1,7 |
1,1 |
2,4 |
Кладка из песчаника |
3 |
0,6 |
2,6 |
4,0 |
1,5 |
2,8 |
2,0 |
1,2 |
2,2 |
Кладка из известняка |
4 |
0,8 |
2,8 |
4,5 |
1,6 |
2,9 |
2,2 |
1,4 |
1,8 |
Кирпичная кладка |
5 |
0,7 |
3,0 |
5,0 |
1,7 |
3,0 |
2,5 |
1,6 |
2,4 |
Бутовая кладка из гранита |
6 |
0,6 |
3,2 |
6,5 |
2,1 |
3,1 |
3,6 |
1,8 |
2,4 |
Бутовая кладка из базальта |
7 |
0,8 |
3,4 |
7,0 |
2,3 |
3,5 |
4,1 |
2,0 |
2,2 |
Бутовая кладка из песчаника |
8 |
0,5 |
3,6 |
4,6 |
1,5 |
2,5 |
2,6 |
2,2 |
2,2 |
Бутовая кладка из кварцита |
9 |
0,6 |
3,8 |
4,5 |
1,6 |
2,4 |
2,8 |
2,4 |
2,4 |
Бутовая кладка из гранита |
10 |
0,8 |
4,0 |
5,0 |
1,7 |
2,8 |
3,9 |
2,5 |
1,8 |
Кирпичная кладка |
11 |
0,4 |
2,1 |
6,2 |
2,1 |
3,0 |
4,0 |
2,0 |
2,4 |
Цементобетон |
12 |
0,9 |
2,3 |
6,4 |
2,1 |
3,6 |
3,5 |
2,1 |
2,4 |
Кладка из песчаника |
13 |
0,7 |
2,5 |
6,6 |
2,2 |
4,0 |
3,9 |
2,0 |
2,2 |
Кладка из известняка |
14 |
0,8 |
2,7 |
7,1 |
2,6 |
4,1 |
4,0 |
2,0 |
1,8 |
Кирпичная кладка |
15 |
0,7 |
2,9 |
7,4 |
2,5 |
4,2 |
4,2 |
2,2 |
2,4 |
Бутовая кладка из базальта |
16 |
0,6 |
3,1 |
6,0 |
2,0 |
5,0 |
2,8 |
2,4 |
2,4 |
Кладка из песчаника |
17 |
0,5 |
3,3 |
7,3 |
2,4 |
5,4 |
2,5 |
2,6 |
2,2 |
Бутовая кладка из кварцита |
18 |
0,9 |
3,5 |
7,8 |
2,9 |
5,8 |
3,0 |
2,8 |
2,2 |
Кладка из известняка |
Вариант из таблицы 4.5 определяется по последней цифре номера зачетки.
Таблица 4.5 – Варианты вида подпорной стенки
Номер варианта |
Вид подпорной стенки |
Номер варианта |
Вид подпорной стенки |
0; 1; 2 |
|
5; 6 |
|
3; 4 |
|
7; 8; 9 |
|
