4.6.4. Определение пассивного давления

Рис.4.9. Схема действия активного и пассивного давления на стенку

Пассивное давление возникает при перемещении стенки в сторону грунта засыпки (рис. 4.9). При движении вертикальной гладкой стенки на грунт главные напряжения меняются. Теперь уже σ_x=σ₁= σ_п является максимальным, а σ_z=σ₃=γz при отсутствии пригрузки на поверхности засыпки слева – минимальным главным напряжением (рис. 4.9, б). Условие предельного равновесия имеет вид:

- для сыпучих грунтов

- для связных грунтов:

Значения ординаты пассивного давления на глубине z от поверхности засыпки при начале координат в точке 0’:

- для сыпучих грунтов

- для связных грунтов:

При одной и той же глубине от поверхности засыпки ордината эпюры пассивного давления существенно больше, чем ордината эпюры активного давления. Ширина призмы выпирания l’=htg(45°+ φ/2).

19. Метод «стена в грунте». Характерные инженерные задачи, решаемые с использованием этого метода. Разновидности конструктивного решения «стены в грунте». Особенности расчета, включая отражение «податливости» стены

Рис. 5.2. Варианты конструктивно-технологических решений, обеспе­чивающих устойчивость стен на всех стадиях строительства (а-д); 1 - стены сооружения; 2 - днища сооружения; 3 - часть стены, защем­ленная в грунт; 4 - анкерные устройства; 5 - распорные устройства; 6 - пояса жесткости

Последовательность выполнения работ следующая.

1. В грунте отрывается траншея (жесткий грейфер или механизиро­ванный траншеекопатель) на проектную глубину с врезкой в водоупор (в = 60... 100 см; Н = 40...50 м).

2. Разработка траншеи ведется под глинистым раствором монтмориллонитовой глины.

3. Траншея бетонируется методом В.П.Т. - создается бетонная (ж/б) стенка.

При выполнении данных работ особая роль отводится глинистому рас­твору монтмориллонитовой глины. Глинистые частицы раствора (монтморилло­нита) не только смачиваются водой, но вода проникает внутрь кристалла, и глина разбухает, увеличиваясь в объеме до 200 раз. Монтмориллонитовая глина обладает свойством тиксотропии, т. е. при динамическом воздействии мы имеем раствор, а при отсутствии такового фактора (через 4...6 часов) золь превращается в гель, что позволяет удерживать стенки траншеи.

Давление от раствора должно быть больше давления окружающей сре­ды. Для того чтобы удержать давление в устье траншеи, применяют форд- шахту (металлическую или ж/б).

σ₁> σ— необходимое условие, однако внизу траншеи данное условие не

будет соблюдаться, поэтому рекомендуется траншею откапывать не на всю длину, а по захваткам (не > З м).

Полученная стена в грунте замыкается в плане и создается единая кон­струкция. Грунт постепенно выбирается в направлении сверху - вниз, с уст­ройством дисков перекрытий - элементов жесткости, играющих роль распо­рок.

20. Устойчивость откосов. Основы расчета коэффициентов запаса устойчивости откоса. Характерные примеры инженерных решений с целью "закрепления" откосов

4.3. Устойчивость откосов и склонов

Откосом называется искусственно созданная поверхность, ограничивающая природный грунтовый массив, выемку или насыпь. Откосы образуются при возведении различного рода насыпей (дамбы, земляные плотины и т.д.) и выемок (котлованы, траншеи, каналы и т.п.). Склоном называется откос, образованный природным путём и ограничивающий массив грунта естественного сложения.

Основными причинами потери устойчивости откосов и склонов являются:

- устройство недопустимо крутого откоса или подрезка склона, находящегося в состоянии, близком к предельному;

- увеличение внешней нагрузки (возведение сооружений, складирование материалов на откос или вблизи его бровки);

- изменение внутренних сил (изменение удельного веса грунта при изменении его влажности);

- неправильное назначение расчетных характеристик прочности грунта или снижение его сопротивления сдвигу за счёт повышения влажности и др. причин;

- проявление гидродинамического давления, сейсмических сил, различного рода динамических воздействий (движение транспорта, забивка свай и т.п.).