Материал: Грунты

Сдвигающая сила

Удерживающая сила

Здесь коэффициент трения кладки по грунту.

т. е. условие устойчивости стены против сдвига НЕ выполняется.

Проверка положения равнодействующей.

Эксцентриситет

т. е. условие не выполняется.

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, крена стены и, в конечном счете – ее опрокидывание.

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

Следовательно, нужно уменьшить активное давление . Требуемый порядок снижения при прежних размерах стены оценивается по предельно допустимому моменту их условия р_min = – ≥ 0, то есть при :

При плече 2,70 м получаем, что активное давление должно быть понижено до значения то есть в 1,5 раза.

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 φ не нужно никак изменять, так как оно удовлетворяет рекомендуемым нормативным требованиям. По заданию (песок средней крупности). Рекомендации: известно, что с увеличением крупности песка угол внутреннего трения увеличивается. При выборе значений φ для уменьшения активного давления засыпки рекомендуется принимать для пылеватых ; для мелких ; для песков средней крупности ; для крупных и гравелистых . В данном случае при засыпке песком средней крупности угол внутреннего трения φ можно оставить таким, каким он дан по заданию.

2. Угол трения грунта засыпки о стену. В данной работе , то есть трение крайне малое. В то же время с ростом δ активное давление уменьшается. Практически для обычных массивных стен можно принять ; . При специальной обработке поверхности задней грани можно принять предельно 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, здесь при значениях ; и получаем площадь треугольника Ребхана 10,575 м² и соответственно активное давление 204,91 кН, что практически совпадает с требуемым(204,05 кН, разница в 0,42%). 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.