фундаменты ответы (2)

не менее 1 м - в других грунтовых условиях. При погружении маячных свай расстояние между ними должно быть 2-4 м.

Положение верха шунтовых стенок определяется уровнем воды, а в русле рек его следует назначать выше рабочего уровня с учетом подпора и высоты возможных волн на акватории не менее ∆0,7 м=. νВысоту2 подпора воды при скорости ее потока ν≥ 2 м/с вычисляют по

формуле: 2 , где =9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.

Деревянный шпунт применяют при глубине его погружения не более 6 м (из-за ограниченной длины древесины, идущей на его изготовление), если грунты не содержат камней или других крупных включений, препятствующих погружению шпунта. Деревянные шпунтины трудно погружать в гравелистые и галечниковые грунты, а также в глинистые твердой консистенции.

Толщину шпунта назначают по расчету на прочность и делают из досок толщиной до 8 см или из брусьев толщиной 10-24 см. В сплошную стенку шпунтины соединяют с помощью гребня и паза. Досчатый шпунт с треугольным гребнем имеет меньшую плотность соединения, чем брусчатый или составной из досок с прямоугольным гребнем. Обычно шпунт забивают пакетами из 2-3 отдельных шпунтин, соединенных наклонными скобами, втопленными в шпунтины заподлицо с поверхностью. Нижний конец шпунтин или пакета из них заостряют на высоту 1-3 толщин шпунта.

С боков заострение симметричное, а со стороны гребня – скошеное, что обеспечивает более плотное прилегание шпунтины при ее погружении к ранее забитой. Забивка шпунта ведется гребнями вперед.

Для погружения шпунта по периметру котлована забивают маячные сваи из бревен диаметром 18-26 см, к которым крепят направляющие парные схватки из пластин диаметром не менее 22 см или брусьев сечением не менее 14 х 14 см2 с прокладками между ними через 1,5- 2,0 м. По мере забивки шунта эти прокладки убирают.

Стальной шпунт применяют при глубине воды более 2 м, а также в труднопроходимых грунтах (гравий, прослойки мергеля и т.п.); используют многократно.

Сварные шпунтовые панели ПШСК и ПШСКМ изготавливаются заводом «Курганстальмост» из универсальной полосовой стали с продольными сварными швами и уголковыми сварными замками.

Сортамент панелей включает 57 номеров, в которых варьируются высота сечения H (400, 420, 450, 500, 600, 700 и 800 мм), ширина полок bf (350, 400, 430 и 460 мм), толщина полок t (10 - 20 мм с шагом 2 мм и 25 мм), толщина стенок d (10, 12 и 14 мм) с моментом сопротивления при изгибе от 1800 до 11 000 см3/м. Наибольшая длина поставляемых панелей 36 м. Для погружения панелей используются известные технологии: забивка молотом и вибропогружение.

Замки стального шунта обеспечивают работу шпунтового ряда на растяжение и взаимный поворот шпунтин до 10°, что позволяет устраивать ограждения, имеющие в плане криволинейные очертания. Угловые шпунтовые сваи составляют из разрезанных вдоль шпунтин, соединенных сваркой. Конструкция ограждения из стального шпунта показана на рис. 5.6.

Железобетонные шпунты применяют для ограждения котлованов, включая их составной частью в конструкцию фундаментов. Недостатком их является большая масса, что затрудняет их погружение по сравнению со стальными шпунтами.

32. Конструкции шпунтовых свай.

33. Принципы расчета шпунтового ограждения

Расчет закладного крепления. Расчет досок закладного крепления как балки на двух опорах пролетом l (см. рис. 5.1, б), равным расстоянию между стойками, выполняют на восприятие активного давления фунта Ра. Для неглубоких котлованов в однородном грунте рассчитывают нижние доски крепления.

При наличии на откосе нагрузки q активное давление сыпучего грунта на нижнюю доску вычисляют по формуле (на рис, 5.1 нагрузка q = 0):

При определении давления связных грунтов учитывают их внутреннее сцепление. Сцепление снижает активное давление грунта на величину:

По величине наибольшего изгибающего момента из условия проч ности определяют либо толщину доски δ для принятого пролета l, либо назначают расстояние lмежду стойками при известной толщине доски:

Сечение стойки как балки на двух опорах с нагрузкой от активного давления грунта ( рис. 5.1, в) подбирают по наибольшему изгибающему моменту.

Распорки проверяют на продольное сжатие (рис. 5.1, г) по условию:

Расчет забивной стойки в закладном креплении по схеме (рис. 5.2) заключается в определении необходимой глубины ее забивки из условия устойчивости от давления грунта и проверке ее на прочность при изгибе от этого давления.

Расчет забивной свободно стоящей стойки. На стойку со стороны откоса действует горизонтальная нагрузка от давления грунта. Пусть стойка будет жесткой и под действием этой нагрузки поворачивается вокруг точки О (рис. 5.2, б). Выше этой точки слева на стойку действует активное давление грунта, справа — пассивное, ниже точки О — наоборот. Поскольку в точке О стойка не смещается ни влево, ни вправо, то вблизи нее давление грунта будет отличаться как от активною, так и от пассивного. Для упрощения расчета эпюры давления грунта ниже точки О отбрасывают, а для соблюдения равновесия сил в этой точке прикладывают некоторую эквивалентную силу R и устойчивость стенки в грунте оценивают по условию:

На рис. 5.2, б показана расчетная схема свободно стоящей стой в связном грунте, когда составляющая активного давления за счет сцепления по формуле (5.2) меньше давления от

нагрузи на откосе: рас< qξа.

Интенсивность давления грунта на стойку на любой глубине z от расчетной поверхности определяют по формулам:

Эпюры давления грунта разбивают на прямоугольные и треугольные участки, а нагрузку от каждого участка, приложенную в центре его тяжести, определяют как произведение площади участка на размер, с которого передается давление грунта на стойку. Этот размер для участков, расположенных выше дна котлована, равен расстоянию между стойками l, а для участков ниже дна котлована — расчетной ширине стойки Ьр = Ь + а, которая превышает ее фактическую ширину Ь. Обычно принимают постоянное в пределах глубины забивки h значение этого превышения. Так, при расчете двутавровых стоек назначают а = 0,3 м. Тогда имеем:

крепления с возможностью его опрокидывания относительно точки О, расположенной ниже дна котлована (рис. 5.8). Равнодействующие составляющих давления грунта на шпунт определяют по аналогии с выражением (5.8) для расчетной ширины шпунтовой стенки, равной 1 м (l= 1 м, bp = м), а расчетный удельный вес водопроницаемых фунтов, расположенных ниже отметки горизонта воды, принимают с учетом гидростатического взвешивания γsr

Давление воды на шпунтовую стенку шириной 1 м в водопроницаемых грунтах будет

(рис. 5.8, а):

При наличии ниже горизонта воды водонепроницаемого грунта (рис. 5.8, б) расчет шпунта выполняют по двум расчетным схемам. По первой схеме в пределах водоупора с наружной стороны ограждения учитывают активное давление, рассматривая давление воды на

водоупоре как вертикальную пригрузку интенсивностью γwНw. В пределах водоупора боковое давление воды на шпунт при расчете по этой схеме не учитывают.

По второй схеме рассматривают образование зазора между шпунтом и водоупором вследствие смещения стенки в сторону котлована. В этом случае учитывается полное одностороннее давление воды на стенку ниже дна котлована на глубину образования зазора h3 = (0,5…0,6) h0. Если граница водоупора расположена выше дна котлована, глубину зазора назначают увеличенной на это превышение. Активное давление водоупора в пределах высоты h0 при этом не учитывают. Из двух значений h0, вычисленных по разным схемам, принимают большее.

Сечение шпунта подбирают из расчета его на прочность восприятия наибольшего по длине изгибающего момента, который находят, последовательно рассматривая равновесие вышележащих отсекаемых частей стенки.

Сечения маячных свай и направляющих схваток шпунта, если они используются при

изготовлении ограждения, назначают конструктивно. Расчет шпунтовой стенки с одним ярусом распорного или анкерного крепления.

Шпунтовая стенка с верхним ярусом распорного крепления стремится повернуться относительно точки А, расположенной в уровне этого яруса (рис. 5.9, а). Полную глубину забивки шпунта в грунт h ниже дна котлована, как и для стойки закладного крепления с распоркой, определяют из условия равенства нулю суммы моментов всех сил относительно точки А. Эпюры давления грунта и воды на стенку остаются такими же, что и для свободно стоящей стенки, но продленными на глубину полной забивки шпунта h. Силу R при этом не учитывают. Из этого условия получают кубическое относительно h уравнение равновесия сил, решая которое находят значение h; оно должно, кроме того, удовлетворять условию (5.13).

Необходимое сечение шпунта подбирают из расчета его на прочность при изгибе по схеме балки на двух шарнирных опорах, так же как и для стойки закладного крепления (рис. 5.9, б). Нагрузками на такую балку считают активное давление грунта и воды выше уровня нижней условной опоры. Пассивное давление грунта с внутренней стороны стенки ниже дна котлована в расчетах не учитывают.

Роль верхней опоры шпунта здесь выполняют или направляющие схватки, которые обычно устанавливают при забивке деревянного шпунта (рис. 5.4, г), или обвязка стального шпунта (рис. 5.6).

Сечение элементов этих распорных устройств подбирают из расчета на прочность, как сжатоизогнутых одноили многопролетных балок (рис. 5.9, в, г) на действие равномерной поперечной нагрузки RA и продольной сжимающей силы N.

Нагрузка RА представляет собой линейную реакцию от давления верхнего конца шпунта на обвязку, которую определяют, приравнивая к нулю сумму моментов всех сил относительно нижней условной опоры шпунта по схеме (рис. 5.9, б). Продольная сила в поясе обвязки в направлении одной из осей (х, у) плана котлована равна:

34.Водоотлив и водопонижение котлованов. Мероприятия по осушению котлованов.

При разработке котлованов ниже уровня воды организуют их осушение на период производства работ. Осушение котлованов осуществляют разными способами: открытым водоотливом, глубинным водопонижением,

электроосушением.

Организация открытого водоотлива

дне котлована, постепенно углубляя их или закладывая новые по мере рытья

шпунт не доходит до водоупора, то приток воды будет тем больше, чем больше толщина водопроницаемого слоя грунта под шпунтом. Объем воды, поступающей в котлован через его дно в этом случае, приближенно можно определить по формуле

где qw — удельный приток воды в котлован, определяемый по таблице в