4.2. Визначення числових значень коефіцієнтів опору

При Т´ _р визначаємо значення коефіцієнтів опору:

1. Входу при Т ₁ = Т´_Р = 37,5 м; а = а ₁ = 1,5 м за формулою:

0,48; (4.9)

2. Першого горизонтального елемента при l = l ₁ = 30 м; s ₁ = 0; s ₂ = s _к + a ₂ = 1,5 + 12 = 13,5 м; Т = Т ₁ = Т´_Р – а ₁ = 37,5 – 1,5 = 36,0 м, за формулою:

0,65; (4.10)

3. Корольового шпунта при а = а ₂ = 1,5 м; s = s _к = 12,0 м; Т ₁ = 36,0 м; Т ₂ = Т ₁ – а ₂ = 36,0 – 1,5 = 34,5 м, за формулою:

0,8; (4.11)

4. Другої горизонтальної ділянки при l = l ₂ = 40 м; Т = Т ₂ = 34,5 м;s ₁ = 12 м; s ₂ = 3 м, за залежністю:

0,94; (4.12)

5. Низового шпунта при а = а ₃ = 1,0 м; s = s ₃ = 3,0 м; Т ₁ = 36,0 м; Т ₂ = 34,5 м за формулою:

0,21; (4.13)

6. Виходу за формулою:

0,65. (4.14)

Суму коефіцієнтів опору визначаємо за формулою:

(4.15)

Аналогічно при обчислюємо значення коефіцієнтів опору:

1. Входу при Т ₁ = = 75 м; а = а ₁ = 1,5 м, за формулою:

0,46;

2. Першого горизонтального елемента при l = l ₁ = 30 м; s ₁ = 0; s ₂ = s _к + a ₂ = =1,5 + 12 = 13,5 м; Т = Т ₁ = – а ₁ = 75 – 1,4 = 73,5 м, за формулою:

0,32;

3. Корольового шпунта при а = а ₂ = 1,5 м; s = s _к = 12,0 м; Т ₁ = 73,5 м; Т ₂ = Т ₁ – а ₂ = 73,5 – 1,5 = 72,0 м за формулою:

0,37;

4. Другої горизонтальної ділянки при l = l ₂ = 40 м; Т = Т ₂ = 72 м; s ₁ = 12 м; s ₂ = 3 м за залежністю:

0,45;

5. Низового шпунта при а = а ₃ = 1,0 м; s = s ₃ = 3,0 м; Т ₁ = 73,5 м; Т ₂ = 72 м за формулою:

0,1;

6. Виходу за формулою:

0,54.

Суму коефіцієнтів опору визначаємо за формулою:

4.3. Фільтраційні розрахунки за методом коефіцієнтів опору

Перевіряємо загальну фільтраційну міцність ґрунту основи за формулою:

, (4.16)

де І _К – контролюючий градієнт напору фільтраційного потоку;

(І _К ) _ДОП – допустиме значення контролюючого градієнта.

Контролюючий градієнт напору фільтраційного потоку визначаємо за формулою:

0,20. (4.17)

Допустиме значення контролюючого градієнта обчислюємо за формулою:

, (4.18)

де – осереднений розрахунковий критичний градієнт. В нашому випадку для глин = 1,2;

– коефіцієнт надійності ( для споруд ІІ класу капітальності =1,2).

. (4.19)

Оскільки , то загальна міцність ґрунтів основи при прийнятих вище розмірах підземного контуру забезпечена.

Місцева фільтраційна міцність основи перевіряється за залежністю:

, (4.20)

де – критичний градієнт напору при наявності дренажу ( = 0,6);

– максимальний градієнт напору, що визначається за формулою:

, (4.21)

де – сума коефіцієнтів опору при ;

 – коефіцієнт, значення якого визначається за формулою:

0,2. (4.22)

Максимальний градієнт напору визначаємо, враховуючи коефіцієнт запасу:

0,54, (4.23)

Оскільки , то місцева міцність ґрунтів основи при прийнятих вище розмірах підземного контуру забезпечена.

Для побудови епюри фільтраційного і зважуючого тиску визначаємо втрати напору при обтіканні окремих елементів підземного контуру за формулою:

, (4.24)

в яку підставляємо значення коефіцієнтів опору, визначених при Т´ _р:

2,08 м; 2,82 м;

3,47 м; 4,08 м;

0,91 м; 2,82 м.

Для побудови епюри фільтраційного тиску визначаємо її основні характерні ординати:

158,92 кПа; (4.25)

. (4.26)

= 20,45 кПа; =27,69 кПа; 34,09 кПа; 40,05 кПа;

8,95 кПа; 27,69 кПа.

Будуємо епюру фільтраційного тиску сполучаючи точки прямими лініями (рис.4.1).

Ординати епюри зважуючого тиску:

107,91 кПа. (4.27)

122,63 кПа. (4.28)

Епюра зважуючого тиску представлена на рис.4.1.