Лекция 9. Давление грунта на подпорные стенки Понятие об активном давлении и пассивном отпоре грунта. Еп – пассивное давление грунта.

Лекция 9.
Давление грунта на подпорные стенки
Понятие об активном давлении и пассивном отпоре грунта.











2. Поверхности скольжения.

Поверхности скольжения строят на основе теории предельного равновесия












С использованием теории построения поверхностей скольжения можно определять давление на подпорные стенки









3. Давление сыпучего грунта на вертикальную подпорную стенку при отсутствии трения на задней гране.

Вырезаем в массиве грунта призму с главными площадками

Условия предельного равновесия:
13 EMBED Equation.3 1415
(см. лекцию 4)

Или 13 EMBED Equation.3 1415, Р2 max- наибольшие горизонтальные напряжения
13 EMBED Equation.3 1415 - давление на стенку передается в виде
· эпюры
Р2max - при Z=H; 13 EMBED Equation.3 1415
ЕА = площади эпюры Р2; 13 EMBED Equation.3 1415;







пассивный отпор грунта



Пример активного давления грунта на фундаментную стенку здания с подвалом


Расчетная схема








М - ?


4.Влияние сплошной равномерно распределенной нагрузки.




Представим эту нагрузку как некоторый слой грунта давлением Р = (0h. h=P/(0
Тогда эпюра будет строиться из верхней точки В1.
13 EMBED Equation.3 1415
Еа - ? (приложена в ц.т. трапеции)
13 EMBED Equation.3 1415

Подставляем значения Р21 и Р2 и получим:

13 EMBED Equation.3 1415, где (0 удельный вес грунта
5. Учет сцепления. ( Глинистый грунт обладает трением и сцеплением, стенка гладкая)

Сцепление заменяем эквивалентным давлением РЕ- давлением связности (см. лекцию 4)
13 EMBED Equation.3 1415
Вертикальное РЕ – заменяем некоторым фиктивным слоем грунта h.
13 EMBED Equation.3 1415

Подставляя РЕ и производя вычисления получаем: (см. лекцию 4):








- в общем виде.

Самое общее решение для расчета подпорных стенок сделал еще Кулон – (более 200 лет назад).

Определение давления грунта на подпорную стенку графо-аналитическим методом Ш. Кулона.

(Графо-аналитический метод следует рассматривать как универсальный метод, позволяющий получать решения с точностью ( 2%)















Допущения:
поверхность скольжения (АС)– плоская
обрушение поверхности скольжения происходит при max давлении грунта на подпорную стенку

Кулон рассматривал эту задачу на основе уравнения статики.
Вес АВС – можно найти с любой заданной точностью Q;
По стороне АС действует реактивное давление R , (о – угол трения между грунтом и поверхностью стенки;
Еа активное давление грунта;
Строим многоугольник сил, который должен быть замкнутым в условиях равновесия, и вычисляем соотношения:

13 EMBED Equation.3 1415

Если известно АС – то легко можно найти Еа, но АС нам неизвестно. Поэтому решаем задачу методом последовательных приближений.


задаемся несколькими поверхностями скольжения АС1; АС2; АС3; АС4 – и для каждой находим Еа
строим многоугольник сил
получаем огибающую значений Еа
проводим касательную и находим Еа max

Точность этого графо-аналитического метода ( 2% - для грунтов, обладающих только трением



Q1
Q2

Q3

Q4
Пример использования анкеров



Давление грунта на трубы и тоннели.
Рассмотрим в самом простейшем виде.


Решить эту задачу в общем виде не сложно. Но нужно различать 3 принципиальных различных способа прокладки трубопроводов.

а) в траншеях

б) труба в насыпи

в) закрытая проходка

(прокол, микротуннелирование)












Электронный учебник, КарГТУ, кафедра ТСПиА, профессор Оразалы Ербол Ермекулы



2

1

Еа – активное давление грунта

Еп – пассивное давление грунта


РI

РI

(о=45-(/2

(о=45-(/2

Н

13 EMBED Equation.3 1415

13 EMBED Equation.3 1415

h





H

13 EMBED Equation.3 1415

h





H

13 EMBED Equation.3 1415

Р(2 – без учета сцепления

Рс2 – влияние сцепления

Р2 = Р( 2 – Рс2

(-(

Еа

Р

Р2

Р21

А






В

В1

РЕ

Еа

РЕ Р2max
Р( 2

Засыпка рыхлого грунта

h

Просадка грунта

Силы трения противодействуют осадки Р((h

Свод обрушения (как горное давление) при большой глубине

h

h

насыпь

Сила трения вниз, догружает трубу Р>(h


Осадка насыпи

h1

Р1=(oh1

Q

B

A

n

C

n

(o
Ea

(

(

180-(((((((

R

(

C1 C2 C3 C4

R1

R2

R3

R4

n

Ea

Eamax

касательная

// Ea

Р

Фундамент давит на грунт

Грунт давит на подпорную стенку

1,2 – вероятные смещения стенки

РI – наибольшие главные напряжения (вертикальные и горизонтальные)

Поверхности
скольжения

Сказывается трение грунта о стенку

(трение не учитываем)

ЕА

Активное давление грунта на вертикальную подпорную стенку при горизонтальной отсыпке

Q

R

Еа

Анкера

Р1=(0Z

Z

P2

A

В

Р2 max



Root EntryEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation NativeEquation Native Заголовок 1 Заголовок 2 Заголовок 3 Заголовок 415

Приложенные файлы

  • doc 87670794
    Размер файла: 164 kB Загрузок: 0

Добавить комментарий