6. Расчет подпорных стен

6.1. Подпорные стены следует рассчитывать по двум группам предельных состояний:

первая группа (по несущей способности) предусматривает выполнение расчетов:

по устойчивости положения стены против сдвига и прочности грунтового основания;

по прочности элементов конструкций и узлов соединений

вторая группа (по пригодности к эксплуатации) предусматривает проверку:

оснований на допускаемые деформации;

элементов конструкций на допустимые величины раскрытия трещин.

6.2. Давление грунта для массивных подпорных стен следует определять по указаниям разд. 5 (рис. 7,а).

Давление грунта для уголковых подпорных стен следует определять исходя из условия образования за стеной клиновидной симметричной (а для короткой задней консоли - несимметричной) призмы обрушения (рис. 7,б). Давление грунта принимается действующим на наклонную (расчетную) плоскость, проведенную под углом  при  = .

Угол наклона расчетной плоскости к вертикали  определяется из условия (14), но принимается не более (45° - /2)

tg  =(b - t)/h. (14)

6.3. Наибольшая величина активного давления грунта при наличии на горизонтальной поверхности засыпки равномерно распределенной нагрузки q определяется при расположении этой нагрузки в пределах всей призмы обрушения, если нагрузка не имеет фиксированного положения.

Расчет устойчивости положения стены против сдвига

6.4. Расчет устойчивости положения стены против сдвига производится из условия

F_sa  _cF_sr/_n, (15)

где F_sa - сдвигающая сила, равная сумме проекции всех сдвигающих сил на горизонтальную плоскость; F_sr - удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих сил на горизонтальную плоскость; у_с - коэффициент условий работы грунта основания: для песков, кроме пылеватых - 1; для пылеватых песков, а также пылевато-глинистых грунтов в стабилизированном состоянии - 0,9; для пылевато-глинистых грунтов в нестабилизированном состоянии - 0,85; для скальных, невыветрелых и слабовыветрелых грунтов - 1; выветрелых - 0,9; сильновыветрелых - 0,8; _n - коэффициент надежности по назначению сооружения, принимаемый равным 1,2, 1,15 и 1,1 соответственно для зданий и сооружений I, II и III класса, назначаемых в соответствии с прил. 4.

6.5. Сдвигающая сила F_sa определяется по формуле

F_sa = F_sa, + _sa,_q, (16)

где F_sa, - сдвигающая сила от собственного веса грунта равна:

F_sa, = P_h/2; (17)

F_sa,q - сдвигающая сила от нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения, равна:

F_sa,q = P_qy_b. (18)

Рис. 7. Расчетные схемы подпорных стен

а - массивных; б - уголкового профиля

6.6. Удерживающая сила F_sr для нескального основания определяется по формуле

F_sr = F_v tg(_I - ) + bс_I + Е_r, (19)

где F_v - сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость

а) для массивных подпорных стен

F_v = F_sa tg( + ) + G_ст + _I tgb²/2, (20)

G_ст - собственный вес стены и грунта на ее уступах.

б) для уголковых подпорных стен (при   ₀)

F_v = F_sa tg ( + ) +  _f [h(b - t)/2 + td]+ _I tgb²/2 (21)

где _f - коэффициент надежности по нагрузке, принимается равным 1,2; Е_r - пассивное сопротивление грунта:

E_r = _I _r/2 + c_Ih_r(_r - 1)/tg _I, (22)

где _r - коэффициент пассивного сопротивления грунта:

_r =tg²(45° + _I/2), (23)

h_r - высота призмы выпора грунта

h_r =d + btg. (24)

6.7. Расчет устойчивости подпорных стен против сдвига должен производиться по формуле (15) для трех значений угла  ( = 0,  = _I/2 и  = _I).

При наклонной подошве стены, кроме указанных значений угла , следует производить расчет против сдвига также для отрицательных значений угла .

При сдвиге по подошве ( = 0) следует учитывать следующие ограничения: с_I  5 кПа, _I  30°, _r = 1.

6.8. Удерживающая сила F_sr для скального основания определяется по формуле

F_sr =F_vf +E_r, (25)

где f - коэффициент трения подошвы по скальному грунту, принимается по результатам непосредственных испытаний, но не более 0,65.