Расчет шпунтового ограждения

Страница 3

I. Определение нагрузок, действующих на подпорную стену

1. Давление грунта

Для напорной грани 1-2 имеем:

, где

;

Для напорной грани 2-3 имеем:

Эпюру интенсивности активного давления на участке 1-2 строим по двум точкам:

Для точки 1 имеем h0=0, P0=0;

Для точки 2 имеем h1=3м,

Для построения эпюры интенсивности активного давления грунта на участке 2 – 3 продолжаем эту грань до пересечения с дневной поверхностью грунта. Эта точка пересечения будет являться нулевой точкой эпюры интенсивности на участке 2 – 3 и началом отсчета величины h для этого участка. Превышение ее над уровнем 1 составит:

Тогда интенсивность активного давления для точки 2 напорной грани 2 – 3 будет равна:

Соответственно для точки 3 получим:

Равнодействующие активного давления грунта на каждом из участков определим как площади эпюр интенсивности. При этом протяженность стены в плане принимается равной 1м, т.е. рассматривается плоская задача.

Для участка 1-2 будем иметь:

Точка приложения силы Е1 к напорной грани 1 – 2 будет находиться на уровне центра тяжести эпюры интенсивности активного давления на участке 1 – 2, т.е. на высоте от точки 2.

Направление действия силы Е1 ввиду наличия трения между грунтом и поверхностью стенки, определяемого углом внешнего трения δ, отклоняется вверх от нормали к напорной грани на угол δ. При этом горизонтальная Ех1, и вертикальная E1y составляющие силы Е1 будут равны:

Для участка 2-3 будем иметь:

Точка приложения силы Е2 к напорной грани 2 – 3 находится на уровне центра тяжести трапецеидальной эпюры интенсивности на этом участке, т.е. на высоте от низа стенки, равной:

2. Собственный вес бетонной кладки стены.

Для определения собственного веса поперечного сечения стены разобьем на простейшие фигуры и определим вес отдельных блоков (см.рис.2):

.

Удельный (объемный) вес бетонной кладки принят γкл = 25кН/м3.

Точки приложения весов Gi соответствуют центрам тяжести соответствующих блоков. Общий вес стены (при длине 1м) составит:

.

II. Расчет устойчивости положения подпорной стены

1. Расчет устойчивости на сдвиг

Устойчивость стены на сдвиг по ее подошве проверяется по формуле:

, где

QСД – сумма проекций сдвигающих сил на направление предполагаемого сдвига, к которым относятся силы Е1 и Е2; при этом горизонтальные проекции этих сил берутся со знаком «плюс», а силы трения по подошве стенки, вызванные вертикальными проекциями Еу1 и Еу2, берутся со знаком «минус»;