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.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

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