11.2. Расчёт колодца на нагрузки и воздействия, возникающие в условиях эксплуатации
В условиях эксплуатации, после прекращения водопонижения вокруг колодца восстанавливается естественный (природный уровень подземных вод – УПВ), а также изменяется (увеличивается)
интенсивность нагрузки q до величины 50 кН/м2. (см. Рис. 11.2.1).
Рис. 11.2.1. Инженерно-геологический разрез со схемой продольного сечения колодца для условий эксплуатации
, ,
Примечание: для грунтов слоёв III, IV, V ввиду взвешенного действия воды принимается равным 10 кН/м3.
65
Решение
Основное давление грунта до отметки -5,60м (кровля глины ленточной) определяем по графикам (Рис. 4.1; 4.3; 4.4; 4.5) и наносим на эпюру давления грунта для условий эксплуатации (Рис. 11.2.2).
Ординаты эпюры давления до отметки -5,60 м
1. |
На |
|
|
|
= (1 + 0,2) (0 + 50 0,55) = 33 кПа; |
|
|
|||||
На отметке 0,00: |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
1 |
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
= 2 м; 1 = 19 ⁄м3 ; 1 = 17°; |
|
|
|
||||||||
|
|
отметке -2,0 для лежащего выше грунта: |
|
|
||||||||
|
01⁄ = 2,0⁄9,4 = 0,212; 2 = 0,49; |
|
|
|
||||||||
|
На |
= (1 |
+ 0,2) (19 9,4 0,11 + 50 0,49) = 53кПа; |
|||||||||
2. |
|
|
1 |
= 2,05 м; 2 = 18,5 ⁄м |
|
; 2 |
= 25°; |
|
|
|||
|
отметке - ,0 для лежащего ниже грунта: |
|
|
|||||||||
|
|
|
1 |
́ |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
⁄ = 2,05⁄9,4 = 0,218; = 0,96; 1 = 0,05; |
|
||||||||
|
1́ 2 |
́ |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
= 0,37; = 0,2. |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
= (1 + 0,2) |
(18,5 9,4 0,05 + 50 0,37) = 33 кПа; |
||||||||
3. |
2 |
= + 1 = 0,9 + 2,05 = 2,95 м; 3 |
= 18,5 ⁄м ; |
|||||||||
На отметке -2,90м для лежащего выше грунта: |
|
3 |
||||||||||
|
3 |
|
|
|
́ |
|
|
|
|
|
||
|
= 25°; 2⁄ = 2,95⁄9,4 = 0,313; |
|
|
|
||||||||
|
1 |
= 0,098; |
= 0,32; = 0,27. |
|
|
|
|
|||||
|
2 = (1 |
+ 0,27) (18,5 9,4 0,098 + 50 0,32) = |
|
|||||||||
|
На отметке -2,90 |
= 42 кПа; |
|
|
|
|
|
|||||
|
1 = |
+ 2 = |
2,7 + 2,95 = 5,65м; 3 = 10 ⁄м ; |
|
||||||||
|
|
́ |
|
|
|
для лежащего ниже грунта: |
3 |
|
||||
|
3 |
= 25°; 2⁄ |
= 5,65⁄9,4 = 0,60; = 0,77; |
|
|
|||||||
66
1 |
= 0,18; 2 = 0,28; |
= 0,26. |
|
||
|
= (1 |
+ 0,26) (10 |
9,4 0,18 + 50 0,28) = 39кПа; |
||
2́ |
+ 2 |
= 2,7 + 5,65 = 8,35м; 3 = 18,5 ⁄м3 |
; |
||
3 |
= 3 |
||||
4. На отметке -5,60 для лежащего выше грунта: |
|
||||
3 |
= 25°; 3 |
⁄ = 8,35⁄9,4 = 0,89; |
|
||
1 |
= 0,065; |
= 0,05; = 0,24; = 0,245; |
|
||
3 = (1 + 0,24) (18,5 9,4 0,065 + 50 0,05) = |
|
||||
|
|
|
= 17 кПа. |
|
|
Ординаты эпюры давления для глинистых грунтов (ниже
отметки -5,60) определяем по формуле (4.18)
= ( + )
=1
|
|
3 |
|
= 3( 3 + 2)/ 4 = 10 (2,7 + 5,3)/10 = 8,0м; |
|||||||||
1. На отметке -5,60 для лежащего ниже грунта |
|
||||||||||||
|
|
|
́ |
|
́ |
|
|
|
|
|
|
|
|
2. На отметке -6,40= 0,7 (10 8,0 + 50) = 91 кПа; |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
3́ |
|
= 10 ⁄м3 ; 4 = 10°; = 0,7 |
||||||
|
4 = 0,8 + 8,0 = 8,8м; 4 |
||||||||||||
|
|
|
|
|
для лежащего выше грунта |
|
|||||||
|
На |
4 |
4 |
= 0,7 |
(10 |
8,8 + |
50) |
= 96,6 кПа; |
|
||||
|
|
= 8,8м; 5 = 10 |
⁄м |
|
; |
= 15°; = 0,5 |
|
||||||
|
|
отметке -6,40 для лежащего ниже грунта |
|
||||||||||
|
|
|
|
́ |
4́ |
|
|
3 |
|
50 |
) = 69 кПа; |
|
|
|
На отметке -8,30= 0,5 (10 8,8 + |
|
|
|
|||||||||
3. |
|
5 |
= |
+ 4 = 1,9 + 8,0 = 9,9м; 5 = 10 ⁄м ; |
|||||||||
|
|
|
|
для лежащего выше грунта |
3 |
||||||||
|
|
5 |
|
́ |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
= 15°; = 0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
5 |
= 0,5 |
(10 9,9 + 50) = 74,5 кПа; |
|
||||||
67
4. |
6 |
= 6 |
+ 5 = 0,5 + 9,9 = 10,4м; 5 = 10 ⁄м3 |
; |
|
|
На отметке -8,80 для лежащего выше грунта |
|
|
||||
|
5 |
= 15°; = 0,5 |
|
|
||
5. |
На |
|
6 = 0,5 (10 10,4 + 50) = 77 кПа; |
|
; |
|
|
7 = 7 |
+ 6 = 1,7 + 10,4 = 12,1м; 5 = 10 ⁄м3 |
||||
|
5 |
|
отметке -10,5 для лежащего выше грунта |
|
|
|
|
= 15°; = 0,5 |
|
|
|||
|
|
|
7 = 0,5 (10 12,1 + 50) = 85,5 кПа. |
|
|
|
Рис. 11.2.2. Эпюра давления грунта (для условий эксплуатации)
68
77 + 87,5 1,7
Определяем нагрузку на 1 пояс:
= 77 + 2 2 = 146 кПа.
Интенсивность= −0,1488этой146нагрузки8,952q=169,8(1,1 −кН1)/м=, тогда174 кНнаходим∙ м; :
= 0,1366 146 9,552(1,1 −1) = 160 кН ∙ м;= 146 9,55 [1 + 0,7854 (1,1 − 1)] = 1504 кН;= 146 9,55 [1 + 0,5 (1,1 − 1)] = 1464 кН.
Определяем максимальное сжимающее усилие от
гидростатического давления= воды= 59 на8,95отметке= 528- ,8кНм;.
= (8,8 − 2,9) = 5,9 10 = 59 кН/м.
Окончательно получим:= 174 кН ∙ м;
= 160 кН ∙ м;= 1504 + 528 = 2032 кН;
= 1464 + 528 = 1992 кН.
69