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

Пример к.р. ООП

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
381.88 Кб
Скачать

Таблица 1. Расчет нагрузок на откос котлована (рис. 1)

Номер

кри­

вых

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

Ь, м

от­

х, м

К, м

5ІП СО

Он

СОЗ 0)

Д м2

й к Н

М кН

Т, кН

сколь

и

секов

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

же­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нин

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/

1-Г-2-

13,55

15,2

0,891

63

0,454

0,121

2

0,91

1,8

2,8

2'

 

-1,28

 

-0,356

21

0,934

1,78

30

28

-10

 

 

1-2-3

 

 

II

2-3-3'-

0,66

3,6

0,183

11

0,982

5,84

99

97

18

7

3"

 

3,03

 

0,842

57

0,545

3,89

66

36

30

 

 

3 ’-З "-4

 

 

 

1-3-4'

-2,6

 

-0,605

37

0,799

0,44

7,5

6

-4

 

 

3-3'-5-

-1,01

 

-0,235

14

0,970

2,08

35

34

-8

 

III

4'

4,3

11

 

 

 

 

 

 

 

 

3 '-4-5 '-

1,46

0,340

20

0,940

4,64

79

74

27

 

 

 

 

5

 

 

 

3,87

 

0,9

64

0,438

5,78

98

43

88

 

 

4-5'-6

 

 

 

1-4'-7

-3,89

 

-0,748

48

0,670

0,44

7,5

5

-6

 

 

4'-5-7'~

-2,41

 

-0,464

28

0,883

1,78

30

27

-14

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

IV

5-5'-8-

-0,30

5,2

-0,058

3

0,999

О 1^

53

53

-3

15

7'

:>,! ^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5'-6-8'-

2,35

 

0,452

27

0,891

5,80

99

88

45

 

 

8

 

 

 

4,91

 

0,944

71

0,326

7,55

128

42

121

 

 

6-8'-9

 

 

Рис. 2. Для расчета / кривой скольжения.

1 1

г *

12

Рис. 4. Для расчета III кривой скольжения.

Рис. 5. Для расчета IV кривой скольжения.

Определение коэффициента устойчивости откоса

Приведенные в табл. 1 данные подставляем в формулу для определения Куст- получаем устойчивость для кривых скольжения (табл. 2):

"'уст —

?

где: Куст - коэффициент устойчивости

откоса котлована, принимаемый в

пределах 1,26-1,5;

 

Ь - длина кривой скольжения круглоцилиндрической поверхности; с - коэффициент сцепления грунта;

N - усилие одного отсека поверхности скольжения грунта, направленное перпендикулярно к кривой скольжения;

(р - угол внутреннего трения; Т - усилие одного отсека, сдвигающее объем грунта в сторону котлована.

і§ 15 - 0,268

13

Таблица 2 - Значения коэффициента устойчивостикривых скольжения откоса котлована

Кривые скольжения

1-С

ХЛЧЯ'/й т

ХТ,т

Куст

/

4,48

0,24

1,8

2,62

II

11,2

43,15

38

1,43

III

17,6

42,08

103

0,58

IV

25,5

57,62

143

0,58

Из табл. 2 видно, что наименьший коэффициент устойчивости оказался для кривой III и IV, однако его величина меньше максимально допустимого предела (К ^т ~ К*у!с!т = 0,58 < 1,25).

В результате расчета величина Куст оказалась меньше единицы, значит откос находится в неустойчивом состояния. Необходимо изменить расстоя­ ние от основания балластной призмы до края дна котлована и повторить расчет до получения коэффициента устойчивости в пределах 1,25-1,5.

14

-Задача 4 Расчет устойчивости откоса земляного сооружения

Исходные данные:

грунт земляного полотна - глина; объемный вес грунта у - 1,7 т/м3; удельное сцепления грунта с = 16 кПа; угол внутреннего трения ф = 15°; глубина выемки к = 5,5 м; крутизна откоса котлована 1 : 0, 5;

нагрузка на бровке котлована р = 5 т/м3 угол между направлением откоса и горизонталью - 63°

отношение высоты откоса к его заложению - 1:0,5 [табл. 11,2 ДБН].

1) Для котлована при глубине к 5,5 м: а) составим эскиз уступа котлована:

Рис. 1. Эскиз уступа котлована.

б) угол между направлением откоса и горизонталью в градусах и отношение высоты откоса к его заложению определим по табл. 11.2 п. 11.2.1 6 ДБН Л.3.2-2-2009 Промышленная безопасность в строительстве.

в) согласно с п. 11.2.17 ДБН Л.3.2-2-2009 при глубине выемки свыше 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету;

г) расчет выполним методом равнопрочного откоса по формуле проф. 11. Н. Маслова:

 

1

* = у

т ї , п ^Г ' г ' 1д(р + С ' 1п(р ’ 1д(р + О - С ■Щі дср ■( у г + р) + С]},

У

г

где л- - абсцисса равнопрочного откоса, м;

г- ордината равнопрочного откоса, м;

у- объемный вес груша, т/м’;

(р - угол внутреннего трения грунта, град; 1%15° 0,268; С - общее сцепление грунта, т/м2, С = 1,6 т/м2;

р - равномерно распределенная нагрузка на поверхности откоса, т/м2, д) расчет проводим для і с шагом 0,5 м и результаты сводим в таблицу:

 

 

 

 

9.

 

 

 

сг

 

 

 

+

£

 

 

О

+

 

 

 

 

 

+

+

 

 

а.

 

 

 

+

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

+

+

к?

К?

 

■ЁР^

і,-;

 

 

 

 

 

 

К}

 

 

 

к

II

 

 

 

 

 

 

І

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к

 

 

■ЙР

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

+

 

 

 

 

1

2

3

4

 

5

6

7

8

0,5

0,85

0,228

1,953

5,85

1,568

3,168

1,845

1 , 0

1,7

0,456

2,181

6,7

1,796

3,396

1,956

1,5

2,55

0,683

2,408

7,55

2,023

3,623

2,060

2

3,4

0,911

2,636

8,4

2,251

3,851

2,157

2,5

4,25

1,139

2,864

9,25

2,479

4,079

2,249

3

5,1

1,367

3,092

1 0 , 1

2,707

4,307

2,409

3,5

5,95

4,595

3,32

10,95

>2Д35

4,535

2,419

4

6,8

1,822

3,547

11,8

3,162

4,762

2,497

4,5

7,65

2,05

3,775

12,65

3,390

4,990

2,572

5

8,5

2,278

4,003

13,5

3,618

5,218

2,643

5,5

9,35

2,506

4,231

14,35

3,846

5,446

2,712

данных

и 8

Разность

гр.4

9

0,108

0,225

0,348

0,479

0,615

0,683

0,901

1,05

1,203

1,36

1,519

&

г

<

<1 <Е 0\ О,

5 84, ^ *^ 1\Г *

а. « О

тН N 03 ЇС0 V О

11 >'і

1 0

0,094

0,196

0,303

0,417

0,535

0,594

0,784

0,914

1,047

1,183

1,322

е) по данным таблицы построим форму откоса, применив график (рис. 2):

16

2)Описание безопасности разработки выемок с откосами.

Втех случаях, когда проектом предусмотрена разработка котлованов и траншей большой глубины, ее целесообразно вести с откосами без креплений.

При разработке грунта с откосами следует, прежде всего, определить крутизну откосов, обеспечивающих безопасность разработки данного грунта, а также выбрать способ образования откосов. Крутизна откосов в выемках зависит от рода грунта, влажности и степени его разрыхленности, а также от глубины выемки и характера грунта и определяется углом между направлением откоса и горизонталью.

Правилами техники безопасности (СНиП ІІІ-А. 11 -70) предусмотрена наибольшая допустимая крутизна откосов котлованов и траншей при их глубине до 5 м. При глубине выемки свыше 5 м крутизну откоса устанавливают по расчету и указывают в проекте.

Увеличение влажности некоторых видов грунтов в значительной степени меняет их устойчивость в откосах, и угол естественного откоса уменьшается. Поэтому в переувлажненных глинистых грунтах крутизну откосов следует уменьшать до 45° или до отношения 1:1. Изменение крутизны откосов производитель работ должен зафиксировать в соответству­ ющем акте. При разработке переувлажненных песчаных, лессовых и насыпных грунтов нужно обязательно устанавливать крепления. За состоянием откосов котлованов и траншей, разрабатываемых с откосами (без креплений), необходимо вести систематическое наблюдение. Для этой цели производитель работ или мастер перед началом каждой смены обязан проверить состояние откосов и немедленно принять меры к обрушению или укреплению грунта в тех местах, где обнаружены козырьки или трещины. Если появляется опасность обвала грунта, необходимо временно прекратить работы. Возобновлять их можно только после полного устранения опасности. Категорически запрещается движение транспортных средств и механизмов в пределах призмы обрушения.

На откосах выемок и насыпей глубиной (высотой) свыше 3 м и крутизной более 1:1, а при влажной поверхности откоса крутизной более 1:2 работать нужно в предохранительных поясах, привязанных к надежным опорам.

Камни, валуны, выступающие за плоскость откоса, следует удалить, так как они могут скатиться и причинить ушибы и другие травмы рабочим, находящимся в выемках.

Во время перерывов в работе нельзя садиться у основания откоса, ибо это может привести к несчастному случаю при случайном падении камня или какого-либо предмета.

Места отдыха в выемке должны находиться вне опасной зоны.

17

Задача 5

Расчет креплений вертикальных стенок траншей

Исходные данные:

грунт земляного полотна - супесь; объемный вес грунта у = 1,95 т/м3; удельное сцепления грунта с = 6 кПа; угол внутреннего трения (р = 28°; глубина траншеи к = 2 м; ширина траншеи - 2,5 м;

крутизна откоса котлована 1 : 0, 67.

1) Для определения предельной высоты вертикального откоса траншеи:

а) предельная высота вертикального откоса траншеи определяется по формулам:

Н

^Ктах'СОЗф

и

Т1

НК„

кп

л

'

їїу,п —~~~

1 9

КИ

. 9 90°-<Ю

 

 

пР

 

5171 ------—

 

 

 

 

 

г

 

 

 

 

где: Ктах - коэффициент сцепления; Нкр- критическая высота вертикального откоса, м;

- угол естественного откоса грунта (угол внутреннего трения), град;

 

^

£9Ч>

— агсіа

,

 

 

 

т

т - коэффициент устойчивости откоса, принимается 1,5_3;

(р' = а гсід ^ = а г с і д =

агсід —-|17 агсСдО,2659 = 14,89 = 15°,

 

к

-

- І - .

 

Лтах ~ Гт,

где: С - сила сцепления грунта на разрыв, т/м2, С = 0,6 т/м2; у - объемный вес грунта, т/м3;

1,2 - коэффициент запаса, т. е. принимается некоторая часть от критич сил сцепления между частицами грунта;

 

 

 

 

 

0,6

 

 

К тах - Г'Л г

V о = 0-26

 

 

 

 

1,9 5 ^

1,2

_ 2*0,26 -со5 2 8 __0 ,5 2 * 0 ,8

8 3

_

0,459

_

 

кр

5і п 2? ° ° ~ 15 5ІП237

.5

0,371

'

1,24

Н„р = ~ГТГ = 1,03. и "

б) составить схему траншеи в поперечном разрезе и указать критическую высоту вертикального откоса:

Рис. 1. Схема траншеи в поперечном разрезе.

2. Для крепления стенок траншеи:

а) величина активного давления в связных грунтах определяется по формуле:

о-акт = ь У ■ід 2 (45 - | )

- 2С -ід (45 -

 

где: оакт- активное давление грунта, т/м2;

 

 

 

 

И- глубина траншеи, м;

 

 

 

 

у - объемный вес грунта, т/м3;

 

 

 

 

- угол внутреннего трения, град;

 

 

 

 

С - сила сцепления, т/м2;

 

 

 

 

■ , / 2 8 4

/

28\

3,9 * ід 231 -

1,2 * ід 31

о.акт - 2 • 1,95 ід

^45 - у ^ — 2 * 0,6 - ід

^45 -

=

= 3,9 * 0,6012 - 1,2 * 0,601 = 0,68 т/м2.

б) расстояние между стойками а рекомендуется принять в пределах 1,0... 1,5 м; в) стойки рассчитывается как балки на 2-х опорах, загруженные треугольной

нагрузкой максимальной интенсивностью дтах\ Ц^тах &акт '

Я^тах 0,68 • 1,5= 1,02 т/м - давление грунта на всю сваю.

г) горизонтальные распорки между рядами стоек обычно принимают через 1 м по высоте. Для упрощения расчета распорки предусмотреть по дну траншеи и па глубине от поверхности земли на Нс:

К

 

2 С

 

 

 

у ( д ( 4 5 - | ) ’

 

 

 

 

 

 

 

2 * 0,6

 

1,2

1,02 м.

 

 

К

 

1,95*0,601

 

 

1 , 9 5 - ^ ( 4 5 - у )

 

 

 

, (

28'\

 

/

28\

ЯактЛс = 1-02 1,95 . ід 2 (45 - у )

- 2 * 0,6 ід (45 -

у

)

= 1,99 * ід 231 -

1,2 * ід ЗІ = 1,99 * 0,6012 -

1,2 * 0,601

= —0,002 т /м 2

 

 

 

 

 

Распорки рассчитываются на максимальную реакцию опоры при расчете стойки,

19

как центрально сжатые элементы; д) доски зашивки рассчитываются как балки на двух опорах, загруженные

равномерно-распределенной нагрузкой интенсивностью д:

^= 0,68 0,150=0,102 т/м

где: Ъд - ширина доски, принимается стандартная величина в пределах 120... 150 мм.

При расчете доски определяется ее необходимая толщина I мм. С учетом требований п. 11.2.10 ДБН А.3.2-2-2009 для крепления почв естественной влажности (кроме песчаных) применять доски толщиной не менее 4,0 см.

е) составить эскиз крепления стенок траншеи и на нем указать размеры подсчитанные по приведенным формулам:

V

/

\

Рис 2. Эскиз крепления стенок траншеи.

20