4.2.2 Давление грунта на стену от внешней нагрузки, приложенной на поверхности засыпки.

При горизонтальной поверхности засыпки (ρ= 0) и сплошной равномерно распределенной нагрузке в пределах всей ширины призмы обрушения интенсивность горизонтальной и вертикальной составляющих давления грунта на стену определяется:

σ^qаh= q*λа=19*0.47=8,93 кН/ м ²

q – интенсивность внешней нагрузки

σ^qаv= σ^qаh *tan( ε+δ ) =8,93*1,55=13,83 кН/ м ²

где σ^qаv, σ^qаh- интенсивность горизонтальной и вертикальной составляющих давления грунта на стену

Равнодействующая горизонтальной и вертикальной составляющей давления грунта Е^qаh, определяется площадью эпюры σ^qаv, а точкой приложения является Ц.Т. эпюры. В данном случае так же определены нормативные значения составляющих, т.к. в расчеты не вводились коэффициенты надежности по нагрузке. E^qAn =48,22 кН/м

4.3 Пассивный отпор грунта

Пассивное давление грунта (отпор) определяется исходя из предположения об образовании прямолинейной поверхности скольжения и формировании призмы выпора в грунте основания стенки со стороны нижней планировочной отметки. Общий вектор пассивного отпора можно разделить на вертикальную и горизонтальную составляющую. В расчетах учитывается только горизонтальная составляющая (т.к. значение вертикальной составляющей невелико). Оно определяется для условной вертикальной плоскости ab, При отсутствии пригрузки на нижней планировочной отметке (δ=0). При этих условиях вектор пассивного отпора получает горизонтальное направление.

ab- поверхность скольжения

abc- призма выпора

Интенсивность пассивного отпора на глубине Z

от поверхности грунта

σn = γ . Z . λn + С/tgφ (λn – 1), где λn - коэффициент пассивного отпора

λn = tg² (45º + φ /2) , где γ, φ, С - характеристики грунта основания

γ1 = 20,41 кН/м³ ; φ1 = 24,3º ; С = 0 кПa

λn = tg² (45º+24,3º/2) = tg² (57,15º) = 2,40

λn = 2,40 ( при расчете на плоский сдвиг λn = 1)

σn1= 20,41* 1,2* 2,40= 58,78 кН/м²

σn 2= 20,41*2,1*2,40= 102,87 кН/м²

Еn1 = 35,32 кН

Еn2 = 108,03 кН

4.4. Расчет устойчивости стены на сдвиг

Расчет производится в предположении 2-х форм сдвига:

1. Плоский сдвиг проводится по двум вероятным поверхностям скольжения:

- поверхность скольжения совпадает с плоскостью контакта подошвы с подушкой (β1=0). Для определения равнодействующей удерживающих сил в выражении

Fs,a = γf*E ^γ An + γf *E^qAn ;

подставляем характеристики грунта подушки.

- по плоскости контакта подушки с грунтом (β2=0), Удерживающие силы при этом определяются с использованием характеристик грунта основания .

2. Глубинный сдвиг- ломаные поверхности скольжения строятся от плоскости подошвы подушки.

Условие устойчивости положения стенки

Fs,a ≤ γс/γn * Fs,r ,

где Fs,a - сдвигающая сила, равная сумме проекций всех сдвигающих

(активных) сил на горизонтальную плоскость.

F s,r - удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих

( реактивных) сил на горизонтальную плоскость.

γc - коэффициент условий работы

γc - для песка – 1,

γc - для пылевых песков, глинистых – 0,9 γc = 1 = 0,9

γn 1,1

γn - коэффициент надежности по назначению

сооружения ( для 3 класса = 1,1)

Независимо от расчетной формы сдвига, значения Fs,a и Fs,r

определяются следующим образом :

Сдвигающая сила:

Fs,a = γf*E ^γ An + γf *E^qAn ;

где - E ^γ An равнодействующая горизонтальной составляющей активного давления от собственного веса грунта засыпки (нормативное значение)

E ^γ A1n =92,27 кН, E ^γ A2n =132,87 кН

E^qAn равнодействующая горизонтального давления грунта от

нагрузки, приложенной на поверхности засыпки (нормативное значение)

E^qAn =48,22 кН

γf – значение коэффициента надежности по нагрузке по реком. 4.1

γf - 1,15 для грунта обратной засыпки (0,9)

γf - 1,2 для нагрузки на поверхности грунта.

Таким образом Fs,1a = 1,15* 92,27 +1,2 *48,22= 163,98 кН/м

Посчитать с меньшим коэффициентом:

Fs,1а =0,9 *92,27+ 1,2*48,22= 140,91 кН/м

Fs,2a = 1,15* 132,87 +1,2 *48,22= 210,67 кН/м

Посчитать с меньшим коэффициентом:

Fs,2а =0,9 *132,87+ 1,2*48,22= 177,45 кН/м