Механика горных пород и грунтов (стр. 4 из 6)

3. Проверка устойчивости запроектированной подпорной стенки и разработка рекомендаций по обеспечению ее устойчивости или снижение коэффициента устойчивости стенки

3.1 Расчет величины активного давления грунта на подпорную стенку

Подпорная стенка принимается II класса с вертикальной задней гранью, жесткой, неподвижной, угол трения грунта о стенку

. Поверхность засыпки за подпорной стенкой – горизонтальная. За подпорной стенкой разрез двухслойный – это полутвердая глина и подстилающие ее пески мелки, плотные, маловлажные. Мощность глин за подпорной стенкой – 4,2 м.( ), песков –1,8 м.( ).

Глины обладают трением и сцеплением, поэтому интенсивность их давления на заднюю грань подпорной стенки определяется по формуле:

,

где

- это боковое давление, не оказывающее влияния на подпорную стенку из-за сил сцепления ( ).

кПа

Глубина от верхней грани подпорной стенки, на которой последняя не испытывает давления со стороны грунта, определяется по формуле:

м

Определяем напряжение на уровне подошвы глин:

кПа

Определяем напряжение на уровне кровли песка (

).

Для этого необходимо рассчитать

:

м

кПа

Определяем напряжение на уровне подошвы подпорной стенки:

кПа

Полное активное давление грунта на подпорную стенку равно:

3.2 Проверка подпорной стенки на плоский сдвиг по грунту

Для предотвращения скольжения подпорной стенки на уровне подошвы должно быть удовлетворено неравенство

G -	вес блока стенки длиной 1 м, кН
f -	коэффициент трения стенки о грунт, величина которого не может превосходить величины (для глинистых грунтов f=0,25, а для песков f=0,4). Принимаем f=0,4, так как глины не оказывают горизонтального давления на стенку).
-	сумма горизонтальных составляющих распора грунта на блок стенки длиной 1 м равная 57,1 кН
-	Коэффициент устойчивости (запаса) на сдвиг, принимаемый для сооружений II класса, равный 1,2.

кН/м

условие , , выполняется, следовательно, подпорная стенка не будет подвержена плоскому сдвигу.

3.3 Проверка подпорной стенки на опрокидывание

Отношение величины момента, удерживающего стенку от опрокидывания

, к моменту, опрокидывающему ее , называется коэффициентом устойчивости стены против опрокидывания и должно быть не менее 1,5.

,

где

;

;

и - веса блоков подпорной стенки длиной 1м, кН;

и - расстояния от т. С до осей приложения сил и , равные соответственно 1,5 и 0,65 м;

и - величины распора грунтов на блок длиной 1м, равные соответственно 57,1 и 0,64 кН;

- расстояние от т. А до оси приложения , определяемое как м.;

- расстояние от т. А до оси приложения , определяемое как м.

и определяются по формулам:

кН/м

кН/м

Вычислим значения моментов

и :

кН

кН

Определяем отношение величин моментов:

подпорная стенка устойчива против опрокидывания.

3.4 Разработка рекомендаций по снижению коэффициента устойчивости стенки

Приведенные выше расчеты проверки подпорной стенки на опрокидывание и плоский сдвиг показали, что подпорная стенка устойчива, но коэффициент запаса больше необходимого. Из экономических соображений можно было бы облегчить стенку, уменьшив ее объем и сократив, таким образом, расход железобетона, Так же изменить коэффициент запаса можно за счет изменения веса бетона. Исходя из всех предложений, можно сделать вывод, что необходимо изменение конструкции подпорной стенки и составляющего ее материала.

4. Проверка устойчивости проектного откоса

В практике проектирования наиболее часто используют при расчете устойчивости откосов метод круглоцилиндрической поверхности скольжения. Требуемый коэффициент запаса устойчивости откоса принимается для сооружений II класса, исходя из расчетной сейсмичности района равной или менее 7 баллов -

. В дальнейших расчетах все полученные значения коэффициента запаса будут сравниваться с .