Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Основания и фундаменты сборник статей молодых специалистов. - Хабаровск [б. и.], 1974. - 82 с. ил. - Библиогр. в конце ст. - Тираж не указ. - Текст непосредственный. Описано по обл. без тит. л

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
3.28 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

 

 

72.

13. ЮЛ. F

а

0

о

i

i

о

в . Сопротивление материалов. ФМ.1962.

1 4 . И.И.Т у

р

е

н

к

о ,

В.Д.Х а р л

а (5. К теории взаимодей­

ствия

промерзающего пучинистого

грунта с фундаментом."Ме­

ханика

стержневых

систем и сплошных ср ед ". Сб.трудов #63.

Л ., 1970.

15 . И.И.Т у р е н к о. О взаимодействии промерзающего пучи-

нистогг грунта о боковой поверхностью столбчатого фунда­

 

мента. "Механика

стержневых систем и сплошных сред".Т ру­

 

да

ЛИСИ,

# 68. Л .,

1971.

 

 

1 6 .

И.И. Т у

р е н к о .

К построению фенрменологической тео ­

 

рии

взаимодействия

 

промерзающего пучинистого грунта с бо­

 

ковой вертикальной

 

поверхностью

фундамента.

"Механика стер ­

 

жневых систем и сплошных сред ".

Труда ЛИСИ, # 73. Л .,1973.

1 7 .

"Указания по проектированию и устройству фундаментов и под­

 

валов зданий и сооружений в глинистых грунтах по методу

 

дренирующих прослоек*. Госстрой РСФСР. М ., 1963.

1 8 .

В.Д.Х а

р л а б .

Теоретическое

исследование

взаимодейст­

 

вия промерзающего пучинистого грунта с боковой поверхностью

 

фундамента. "Механика стержневых систем и сплошных сред ".

 

ЛИСИ, Сй.

трудов,

#

5 7 .Л ., 1968.

 

 

73.

УДК 624 .137 .4:624 .139 .3

А.Т.БЕККЕР

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ ГИБКОЙ ПОДПОРНОЙ СТЕНКИ В ПРОМЕРЗАЮЩИХ

ПУЧИНИСТЫХ ГРУНТАХ

В гидромелиоративном строительстве юга Дальнего Востока в

нестоящее время внедряются конструкции гидросооружений из плоско­ го железобетонного шпунта / 1 ,7 / . Как показали обследования эксплуатируем® мелиоративных систем Приморья, гидросооружения мпунтовой конструкции обладают повышенной надежностью в условиях промерзающих пучинистнх грунтов / 7 / . Они представляют собой тон­

кие подпорные стенки типа "больверк", работающие

в большинстве

случаев

по четвертому варианту расчетных схем

/3 /

вследствие на­

личия воды в нижнем бьефе, заносимости снегом

и малого перепада

бйефов (

до 3» ) .

 

 

С целью выявления характера деформаций, закономерности фор-

Мипопянич сил морозного пучения грунта, действующих на отенку,

ап й й и я Гйбкооти конструкции на эти силы и других факторов, нами

n$CBO)fafeif Систематические исследования на натурных объектах.

Необходимо отметить, что подобные исследования подпорных

стен проводятся

для целей мелиоративного строительства впервые.

Методика

и объем исследований, приборы и оборудование опи­

саны ранее / 2 / .

 

 

В данной

работе приводятся некоторые результаты наблвданий

за деформациями

сооружения из железобетонного шпунта / 2 /

в зимний

сезон I972-73IT . и неполный - 1973-74ГГ.

 

Схема шпунтовой стенки приведена на рис.1. Станка

являатоя

"отчерпанной", т .е . выемка грунта со стороны нижнего бьефе произ­ ведена после взбивки шпунта, и грунт, окружающий отенку, имеет естественное ненарувенвое сложение. Такая технология пострейки

Пллн

А - 4

Р и с . i*l С* ester и ? /г у * / т о £ о £ с г е н х и

75.

шпунтовых сооружений в мелиоративном строительстве наиболее пред­ почтительна.

Уровень грунтовых вод перед началом промерзания грунта на­

ходится в пределах глубины сезонного промерзания. По классифика­

ции М.а.К/.СШВА /1 0 / грунты

площадки

относятся к

сильнопучини-

стым.

Это

подтверждается и величиной

коэффициента

пучения

knуч

/ I I / ,

который равен

в 1572 -73 гг.

ка

, а

в

феврале

1973-74 гг .

к//у¥

= 0 .0 ? .

 

 

 

 

 

 

 

 

На

р и с .2 , 3

приведены

результаты

наблюдений

за

деформацией

поверхности грунта

у стенки .

Характерен

изгиб поверхности

грунта

вблизи стенки /с ы .р и с .2 /. Приведенные деформации поверхности

грунта аналогичны изгибу мерзлого грунта вблизи фундаментов, ко­

торый неоднократно регистрировался / 5 ,8 / . Такое соответствие де­

формаций мерзлого грунта у подпорной стенки и фундамента указы­ вает на некоторую аналогию работ этих конструкций в промерзающих

пучинистых

грунтах.

 

На

р и с .4

, 5 нанесены кривые нарастания

горизонтальных де­

формаций,

а на

р и с .6 ,7 - относительных уклонов

верха стенки.

Превде всего надо отметить, что силы морозного пучения грунтов являются дополнительной нагрузкой на подпорные стены к активному

давлению талого

грунта. Это

предположение

высказывалось

ранее:

/ 4 , 9 / .

Б наших

исследованиях

оно получило

экспериментальное под­

тверждение. Именно в процесое активного пучения грунта стенка

получает значительные деформации, свидетельствующие об

увеличении

н агрузок .

Писле полного

оттаивания грунтов в мае 1573'

года нак­

лон стенки

уменьшился, но

в

первоначальное

положение она не вер­

н улась.

С мая по сентябрь

1573 года наклон

стенки незначительно

изменился в сторону уменьшения, но первоначального (на сентябрь

1972

г . )

положения она все-таки

не зан яла. При

"разги бе" стенки

верхний

конец ее перемещался в сторону верхнего

бьеф а.

Это указы­

вает

на

то обстоятельство , что

гибкая апунтовая

стенка

силами

76.

PUC.2. Вертикальнь/е деформации лаберхлас/ж/ Зроллга у отемми

PUC, 3 , В ерош халйлгле д е ф о р м а ц и и //одерхлеслги

Hpyusnct м а р а о е л ? о Р л и и 3, О м олт с/прлллу

77.

Рис. 4. Гдризег#гпйль&м$

ЙРрга

Р/печгтг. Т, Й,Ж,Ш ~~ МГЩ&& pPUpaesP

Риг. 5. Iо(и зрнп?а4Лнб?е гге/эем<еще*?с/# Йерга pm

2. S', Iff, LY момдра p e v e w ts сгм /п /с I )

п

PuC. 6. ОmwfftjmPAbffM/

поборола Серха

cnrevA't/ 6 cp</pMi/es Ж .

РцС У U-rwc’Ci/rnwcHfro' v?(7* хюА/рогг/а 6ерха

e,-r>etj*.'ts 6 ep</e/st/t/ Ж ■

79.

морозного пунения грунта была изогнута, а затеи при оттаивании мерзлого грунта величина прогиба уменьшилась за счет деформаций

в сторону верхнего бьефа. Такие деформации можно объяснить тем,

что грунт за стенкой до промерзания имеет высокуп влажность, при промерзании она еще более повышается за счет миграции влаги из нижних слоев. После оттаивания грунт за стенкой оказывается пе­ реувлажненным и не может сопротивляться даже небольшим нагрузкам .

Равновесие стенки, изогнутой силами морозного пучения грунта, на­

руш ается, и она стремится занять свое первоначальное положение.

Но талый грунт в нижнем бьефе получил необратимые пластические

деформации,

так как нагрузки от сил морозного

пучения превысили

его несутуп

способность. Этим можно объяснить

тот Факт, что стен­

ка не вернулась 8 свое первоначальное положение..

Таким образом, в результате ежегодных необратимых деформа­

ций происходит их накопление, и через определенный период они

могут превзойти допустимые условия эксплуатации. Подпорные сте ­

ны, для которых недопустимы большие перемещения согласно эксплу­ атационным условиям, необходимо рассчитывать по деформациям.

Для стенок гидромелиоративных сооружений, работающих по схеме 1У /3/, во многих случаях горизонтальные перемещения не опасны. Поэтому основными для вих будут расчеты на устойчивость

и прочность элементов.

Вертикальные перемещения стенки отмечены не были (колеба­ ния в пределах погрешности технического нивелирования). Это мож­ но объяснить следующими причинами:

-достаточной анкеровкой стенки;

-неравномерностью пучения грунтов по длине стенки.

Последнее является следствием того , что стенка врезана в откосы канала, а касательные силы пучения направлены перпендику­ лярно поверхности грунта. Рассматриваемая стенка работает я на выдергивание и на изгиб по пространственной схем е. Но конструкция

80.

задфрв адучгрвьк peas (ширина а д а т а I,Q м) обеспечивает большие огвосдаадьные деформации «веду вшиа . Эю позволяет, о некоторнн йрибяиввдам, рассматривать плоскую задачу при работе стенки на изгиб,

Два оценка усилий, возникающих в осанке, работающей по схакр U / ? / ( воовояьауемоя методикой расчеса свайных оснований К,Ф.1МЩНА / 6 / , Первоначально условимся, что деформации осеней

ароцвомй о* дейогвия только изгибающего момента на уровне «и*й

Го бйефе. Определим нагибающий момент

на

I п .м . осанки, дейеги

щий в сечении П (ем .рио,

4

),2 8

феврале

19Н f.

 

Данные дня

расчеса,

 

 

Модуль деформации

гало го грунуа

 

£ в » 3GG кг/см2 ,

коэффициент бакового

расширения / б / j# *

0 ,3 ,

глубина забивки

шпунте

/

*

2 ,5

к ,

 

•жесткость I п .н ,

стенки

 

£ У ч>21,5*1- • 10® kf/ qm2

роризьнсальное

смещение

оуещш

на

уровне

нижнего бьефе

в сечение П не

28

февраля

1973

г ,

у . *

J0 *0 им

Ыехавическая характеристика грунта

 

Приведенная длина

Сваи

 

 

 

 

 

L

 

 

 

ы M Jt!,,

 

По графику на рио,С /Б / деформация на уровне шикиегь бьефа о* единичного взгиоающего момента в этой точке равна

§я 0 ,5 .

Изгибающий иоменг, приложенный в рассматриваемой точке

« в е к * и внвывающий горизонтальное смещение,равное y ^ r i o . o мь опрадвлнется во формула

w

Несущая способность шпунтовой свай составляет

М м9С ■ If5 т.м ^

5,2 т.м .

Беля допустить,

что деформация вызвана исключительно гори­

зонтальной силой, действующей на отметке нижнего бьефа, то по той хе методике определим

Таким образом, допущение о том, что деформации стенки выз­ ваны только изгибающим моментом,неправомерно.На стенку действуют значительные горизонтальные нагрузки.

Анализ экспериментальных данных позволяет сделать следую­ щие выводы.

1 . Существует аналогия в характере взаимодействия подпор­ ных стен и фундаментов с промерзающими пучинйопЛИ грунтами.

2 . Экспериментально подтверждено, что силы морозного пуче­ ния грунта являются дополнительней к активному давлению на под­ порные стены.

5, Деформации от сил морозного пучения грунтов значительны.

Они превышают деформации от давления талого грунтб. Общие деформа­ ции стенки от сил пучения грунта можно разделить на упругие, вое-

стаяевяивавдився после оттаивания, и пластические, которые накап­ ливаются с каждым годом.

А. Силы морозного пучения грунтов, действующие на стенку,

включает три силовых фактора: изгибающий момент, нормальные гори­ зонтальные напряжения в мерзлом и талом грунте, вертикальные жева­

тельные напряжения по боковой поверхности.

ЛИ Т Е Р А Т У Р А

1. В.Е. Абрамов. Применение железобетонного ашунта в мелиоратив­ ном строительстве. В кя."Вопросы гидротехники я мелиорации на

Дальней Востоке". Труды ДалдНИЙГиМа, вып.1, 11,1973.

2 . А .Т .Беккер, А.В.Стсцеяко. "Методика, приборы, оборудовали#

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ