Шпунтовая стенка с одним ярусом крепления с тампонажным слоем, погружение в несвязный грунт.
Место постановки распорки крепления должно отвечать требованиям норм:
не выше 0.3 м от отметки РУВ;
не ниже 1.0 м от отметки РУВ.
Исходя из этого расстояние от РУВ до распорки ( ) должно быть:
м
м
Шпунт рассчитывается на горизонтальные нагрузки, соответствующие двум схемам (как и шпунт без крепления в связных грунтах).
СХЕМА 1: расчет производится на нагрузки, действующие на ограждения до укладки тампонажного слоя бетона (подводного бетона). Принимают, что котлован вырыт полностью, уровень воды понижен 0.25Н (на 25% полной глубины котлована, но не менее 1.5 м) на высоту необходимую для постановки первого яруса креплений (рис. 3.10).
РУВ расчетный уровень воды
расстояние от РУВ до места постановки яруса крепления
минимальная глубина погружения шпунта ниже дна котлована
высота воды в акватории реки (разность между отметками РУВ и уровня грунта снаружи котлована)
глубина котлована (разность между отметками низа ростверка и уровня грунта снаружи котлована)
высота тампонажного слоя бетона
высота водопонижения в котловане, принимается равным , но не менее 1.5м
общая глубина котлована
расстояние от распорки крепления до дна реки
удельный вес грунта во взвешенном состоянии
удельный вес грунта (см. Приложение 1)
коэффициент пористости грунта (см. Приложение 1)
удельный вес воды
угол внутреннего трения грунта
интенсивность давления воды
интенсивность
активного давления грунта
коэффициент активного давления грунта
интенсивность пассивного давления грунта
коэффициент пассивного давления грунта
Уравнение устойчивости:
(относительно точки «О»)
момент опрокидывающих сил относительно точки «О»
момент удерживающих сил относительно точки «О»
коэффициент условия работы:
коэффициент надежности по назначению
Опрокидывающие силы: , , принимаются с коэффициентом надежности по нагрузке.
, равнодействующие гидростатического давления воды, действующего на стенку
равнодействующая активного давления грунта, действующего на стенку
Удерживающие силы: принимается с коэффициентом надежности по нагрузке.
равнодействующая пассивного давления грунта со стороны котлована, действующего на стенку
Уравнение устойчивости относительно точки О:
Определяем
из решения уравнения 3ей степени (графически или методом подбора). Если из решения уравнения получаем отрицательные значения , либо значения меньше для данных грунтов, чем регламентируется СТП 136-99, следует принимать величину в соответствии с рекомендациями СТП 136-99.
Уравнение прочности:
В расчете рассматривается 1 пог.м. поперечного сечения шпунта. Расчет выполняется по максимальному моменту, действующему в шпунте на 1 пог.м.
момент сопротивления 1 пог.м. поперечного сечения шпунтовой стенки
расчетное сопротивление металла растяжению по пределу текучести (по СНиП 2.05.03-84*)
Рассматриваем балку на двух опорах с расчетным пролетом : опоры поставлены в месте установки распорки крепления и на половине глубины погружения шпунта. Длина расчетного пролета составляет
Решая неравенство, находим требуемый момент сопротивления
(ближайшее большее по сортаменту).
требуемый момент сопротивления 1 пог.м. шпунтовой стенки
момент сопротивления 1 пог.м. шпунтовой стенки (см. Приложение 2)
По полученному моменту сопротивления подбираем тип шпунта с моментом сопротивления .
СХЕМА 2: принимают, что вода из котлована откачена полностью после укладки тампонажного слоя (рис. 3.11).
При расчете на устойчивость имеется неопределенность в работе и выборе расчетной схемы шпунтовой стенки. Производится только расчет на прочность. При этом шпунтовое ограждение рассматривается как однопролетная балка.
Точка «О» располагается на 0.5 м ниже верха тампонажного слоя. Гидростатическое давление воды ниже точки «О» будет одинаковое с внешней и внутренней стороны от шпунтового ограждения (по закону Паскаля). Поэтому в уравнении равновесия его не учитывают.
РУВ расчетный уровень воды
расстояние от РУВ до места постановки яруса крепления
минимальная глубина погружения шпунта ниже дна котлована
высота воды в акватории реки (разность между отметками РУВ и уровня грунта снаружи котлована)
глубина котлована (разность между отметками низа ростверка и уровня грунта снаружи котлована)
высота тампонажного слоя бетона
расстояние от распорки крепления до дна реки
удельный вес грунта во взвешенном состоянии
удельный вес грунта (см. Приложение 1)
коэффициент пористости грунта (см. Приложение 1)
удельный вес воды
угол внутреннего трения грунта
интенсивность давления воды
интенсивность активного давления грунта, с внешней стороны котлована
коэффициент активного давления грунта
интенсивность активного давления грунта, вызванная тампонажным слоем бетона
интенсивность активного давления грунта, с внутренней стороны котлована
интенсивность пассивного давления грунта, вызванная активным давлением грунта с внешней стороны котлована
коэффициент пассивного давления грунта
интенсивность пассивного давления грунта, с внешней стороны котлована
Опрокидывающие
силы:
,
,
,
принимаются с коэффициентом надежности
по нагрузке.
равнодействующая гидростатического давления воды, действующего на стенку
равнодействующая активного давления грунта, действующего на стенку с внешней стороны
, равнодействующие активного давления грунта, действующего на стенку с внутренней стороны
Удерживающие силы: , принимается с коэффициентом надежности по нагрузке.
, равнодействующие пассивного давления грунта, действующего на стенку с внешней стороны
Глубину погружения шпунта принимают в соответствии с требованиями норм и характеристиками грунта (см. «Общая часть»).
Уравнение прочности:
В расчете рассматривается 1 пог.м. поперечного сечения шпунта. Расчет выполняется по максимальному моменту, действующему в шпунте на 1 пог.м.
момент сопротивления 1 пог.м. поперечного сечения шпунтовой стенки
расчетное сопротивление металла растяжению по пределу текучести (по СНиП 2.05.03-84*)
Рассматриваем балку на двух опорах с расчетным пролетом : опоры поставлены в месте установки распорки крепления и на 0.5 м ниже верха тампонажного слоя. Длина расчетного пролета составляет
Решая неравенство, находим требуемый момент сопротивления
(ближайшее большее по сортаменту).
требуемый момент сопротивления 1 пог.м. шпунтовой стенки
момент сопротивления 1 пог.м. шпунтовой стенки (см. Приложение 2)
По полученному моменту сопротивления подбираем тип шпунта с моментом сопротивления .
