Проверка положения равнодействующей

Расчет ведется при коэффициентах надежности по нагрузке с использованием данных табл.1.

Эксцентриситет

т.е. и это условие не выполняется.

1.8 Выводы о применимости заданной конструкции стены и рекомендации по ее изменению

Выполненные проверки показали, что приведенная в задании подпорная стена не удовлетворяет нормативным требованиям. Стену следует перепроектировать.

Обоснование необходимых изменений должно вытекать из анализа факторов, обуславливающих невыполнение проверок. В рассмотренном примере все они фактически связаны с видом эпюры напряжений по подошве фундамента, а именно с большими растягивающими напряжениями под задним ребром подошвы. Это определяет возможность отрыва части подошвы от грунта основания с ростом напряжений под ребром передней грани, крен стены и в конечном счете – ее опрокидывание.

Анализируя структуру составляющих момента по табл. 1, замечаем, что основной вклад в него дает активное давление ; оно же определяет невыполнение проверки на сдвиг, а также недопустимый эксцентриситет равнодействующей.

Следовательно, нужно уменьшить активное давление. Требуемый порядок снижения при прежних размерах стены оценивается по предельно допустимому моменту, то есть при

При плече 2,38 м получаем, что активное давление должно быть понижено до значения кН, то есть в 2 раза. Теперь обращаемся к коэффициенту бокового активного давления грунта.

От чего зависит коэффициент и какие из влияющих факторов являются управляемыми?

Это три фактора – углы φ, δ, ε. Рассмотрим возможность их изменения.

1. Угол внутреннего трения засыпки; по заданию φ= 32˚ (мелкий песок). Известно, что с увеличением крупности песка угол внутреннего трения увеличивается. При выборе значения φ, для уменьшения активного давления засыпки, рекомендуется принимать для пылеватых песков φ = 30…34˚; для мелких φ = 32…36˚; для песков средней крупности φ = 35…38˚; для крупных и гравелистых φ = 38…40˚. Для рассматриваемого примера при засыпке песком средней крупности можно принять φ = 35˚.

2. Угол трения грунта засыпки о стену. В задании задано δ = 5˚. В то же время с ростом δ активное давление уменьшается. Практически для обычных массивных стен можно принять δ=2,5˚, φ = 19˚. При специальной обработке поверхности задней грани можно принять предельное значение δ = φ.

3. Угол наклона задней грани ε существенно влияет на активное давление, причем наклон в сторону засыпки (ε < 0) снижает его.

Проще всего требуемое значение ε определить графически, уже освоенным построением Понселе.

Например, при засыпке песком средней крупности, т.е. φ = +35˚, и неизменных δ = +5˚ и ε = 0˚ получаем площадь треугольника Ребхана4,00м²(рис. 4) и соответственно активное давление 88,0 кН, что немного меньше требуемого. Легко проверить, что принятые параметры засыпки и стены (почти не увеличившие ее вес) обеспечивают выполнение всех нормативных требований. Также очевидно, что добиться этого увеличением размеров подошвы фундамента стены не представляется возможным.

4

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Улицкий В.М., Колмогоров С.Г., Клемяционок П.Л. «РАСЧЕТ ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ» (Методические указания к курсовой работе) Санкт-Петербург, ПГУПС, 2011.