1.5 Інші розрахункові характеристики

При встановленні стійкості проти перекидання власна вага стінки є утримуючою силою. Для її визначення можуть бути використані значення щільності різних матеріалів стінки (таблиці1.5).

Таблиця 1.5 Щільність матеріалів стінки

Матеріал	Щільність , т/м3
Цементний бетон на щебені з природного каменя	2,4
Кладка із тесаного або колотого каменя:
граніту	2,7
піщаника	2,4
вапняку	2,2
Кладка бутова або бутобетон на:
на граніті чи базальті	2,4
на піщанику або кварциті	2,2
на вапняку	2,0
Кладка цегляна	1,8

Вага ґрунту між фіктивною вертикальною і фактичною задньою граннями стінки враховується як вага стінки.

При визначенні утримуючих навантажень від власної ваги стінки і ґрунту коефіцієнт надійності від навантаження беруть

При визначенні стійкості стінки проти зсуву по основі – ґрунту річкового русла – утримуючою є сила тертя підошви фундаменту стінки об основу, що пропорційна сумі вертикальних сил від власної ваги. Коефіцієнт тертя матеріалу стінки об ґрунт беруть 0,25 для глин, 0,3 – для суглинків та супісків, і 0,4 для пісків.

2 Розрахунок підпірної стінки

2.1 Завдання

Розрахувати на стійкість підпірну стінку, зображену на рисунку 2.1.

2.2 Вихідні дані

1. Виписка з бурового журналу та відомості випробування ґрунтів.

Ґрунт засипки:

• Межа текучості – 21,80 %;

• Межа пластичності – 16,10%.

Ґрунт річкового русла:

Таблиця 2.1 Результати вираження зернового складу польовим методом

Склад ґрунтових фракцій, %
гравійної	піщаної	пилуватої	глинистої
11	82	5	2

Таблиця 2.2 Результати ситового аналізу

Розмір частинок, мм	10-5	5-2	2-1	1-0,5	0,5-0,25
Масова доля, %	4,0	7,3	16,0	26,6	15,4	30,7

Щільність ґрунту 2,09 г/см³, вологість ґрунту 16,7 %.

У сухому стані – сипучий, у вологому – не пластичний.

2. Навантаження на автомобільній дорозі – колона вантажних автомобілів КрАЗ-260.

Параметри стінки:

• Матеріал – кладка цегляна;

• Висота(H) – 7,0 м;

• Ширина по поверхні (b)– 0,7 м;

• Ширина по нижній частині(d) – 2,1 м;

• Ширина фундаменту(B) – 3,2 м;

• Глибина закладання підошви фундаменту відносно дна річки(H₃) – 3,4 м;

• Висота фундаменту(a) – 3,0 м;

• Відстань від верху стінки до рівня води у річці­(l) – 1,4 м.

2.3 Визначення характеристик ґрунтів

Ґрунт засипки

Число пластичності ґрунту засипки:

%

Відповідно класифікації пилувато-глинистих ґрунтів ґрунт засипки є супіском.

За даними таблиці 1.2, щільність часток ґрунту засипки:

Визначимо щільність скелета ґрунту засипки. Спочатку розрахуємо приблизно оптимальну вологість за формулою(1.28):

а потім – максимальну щільність скелета ґрунту при стандартному ущільненні за формулою (1.27):

Щільність скелета ґрунту засипки за формулою (1.26):

Вологість трифазного ґрунту у засипці за формулою(1.33):

Щільність ґрунту засипки за формулою (1.29):

Коефіцієнт шпаруватості ґрунту засипки за формулою (1.32):

Показник консистенції ґрунту при вологості 18% за формулою (1.34):

Кут внутрішнього тертя ґрунту засипки за даними таблиці 1.4:

Отже, розрахункові характеристики ґрунту засипки:

Ґрунт річкового русла

За візуальними ознаками (сипучість у сухому і не пластичність у вологому станах), а також у зв’язку з відсутності вмісту часток глинистої фракції даний ґрунт належить до підгрупи піщаних. За результатами ситового аналізу, підсумовуючи наявні частини, знаходимо:

понад 0,5 мм: 4,0+7,3+16,0+26,6=53,9% - більше 50% - пісок крупний ;

понад 0,25 мм: 4,0+7,3+16,0+26,6+15,4=69,3% - більше 50% - пісок середній.

Щільність часток ґрунту річкового русла за даними таблиці 1.2:

Щільність ґрунту та його вологість:

Щільність скелета ґрунту за формулою (1.35):

Коефіцієнт шпаруватості ґрунту за формулою (1.36):

Для піску крупного при цьому значенні коефіцієнта шпаруватості за даними таблиці 1.3 знаходимо кут внутрішнього тертя:

Отже, розрахункові характеристики ґрунту річкового русла: