Файл: Будин, А. Я. Тонкие подпорные стенки.pdf

отмеченной разницы между расчетными и действительными уси­ лиями в элементах конструкций.

В соответствии с вышеизложенным значения пролетных из­ гибающих моментов и анкерных реакций, по которым должен производиться подбор сечений стенок и анкерных тяг, следует определять умножением величин, найденных из статического расчета, на поправочные коэффициенты:

В литературе имеется ряд рекомендаций по назначению ве­ личин коэффициентов и g *. Достаточно широко используется рекомендация [51] принимать |= 1/1,35 и £* = 1,4. Первую по­ пытку привязать значение £ к жесткости железобетонных стенок представляет собой приведенный на рис. 36 график Общества датских инженеров [36], на котором через 6 и I/ обозначены тол­ щина и длина пролетной части стенки.

Следует отметить, что учесть теоретическим путем зависи­ мость коэффициентов £ и £ * от всего многообразия влияющих на них факторов крайне затруднительно. Так, податливость

61

анкерных закреплений стенок способна существенно уменьшить, а иногда и полностью нейтрализовать влияние их жесткости. Между тем, надежно определить величину податливости, кото­ рая, в свою очередь, зависит от смещения анкерных опор, про­ висания тяг и других причин, на современном этапе, по суще­ ству, почти невозможно. Поэтому значения поправочных коэф­ фициентов следует принимать, опираясь на данные натурных исследований и результаты крупномасштабных экспериментов.

Можно рекомендовать определять | и | * по табл. 3, в зави­ симости от соотношения длин наданкерной и пролетной частей стенки и последовательности производства земляных работ [20, 82]. Последний фактор наиболее существенно влияет на рас­ сматриваемые коэффициенты.

При возведении заанкерованной подпорной стенки земляные работы могут осуществляться двумя способами. При первом способе (рис. 37, а) первоначально грунт перед стенкой разра­ батывается до проектной отметки, а при втором (рис. 37, б) — проектная свободная высота стенки достигается отчерпыванием грунта после засыпки пазухи. Второй способ часто применяется при погружении шпунта подмывом, когда его опускание, на большую глубину не вызывает дополнительных затруднений. Приведенные значения коэффициента | * учитывают наряду с криволинейностью эпюр давления грунта определенную неиз­ бежную неравномердость начального натяжения анкерных тяг.

Рис. 37. Схемы к опреде­ лению коэффициентов | и £ * по табл. 3

а— н е о т ч е р п а н н а я с т е н к а ; б— о т ч е р п а н н а я с т е н к а

62

Для конструкций, рассчитываемых на восприятие полезной нагрузки q, распределенной по поверхности засыпки, следует рассматривать два расчетных случая. Первый — когда нагрузка уложена по всей поверхности засыпки (при этом образуются максимальное анкерное усилие и консольный момент), и вто­ рой— когда нагрузка начинается на расстоянии hKtg (45°—ф/2) от стенки (здесь hK— высота консольной части стенки). Вто­ рому расчетному случаю соответствует максимальный изгибаю­ щий момент в пролетной части стенки.

Расчет анкерных опор в виде плит, работающих на выпор,

производится на восприятие усилия Ra.

Удаление анкерных плит от лицевой стенки, при котором их сопротивление выпору Smax реализуется в полной мере, опреде­ ляется построением, показанным на рис. 38. Из точки п на глу­ бине L', где изгибающий момент в стенке М = 0, проводится под углом 45° — ср/2 к вертикали плоскость обрушения до пересече­ ния с поверхностью засыпки (точка т), а далее из точки т — плоскость выпора под углом 45° — ф/2 к горизонту до пересече­ ния с низом плиты. В случае однородного грунта

где Ер и Еа — соответственно равнодействующие пассивного и активного давления грунта на участке от низа плиты до поверх­

личину ф определять по графику [30], приведенному на рис. 38. При расчете следует исходить из наиневыгоднейшего располо­ жения нагрузок на поверхности засыпки.

Величины Ev и Еа представляют собой площади эпюр пас­ сивного и активного давления грунта на участке высотой tu (эпюра активного давления включает в себя составляющую от нагрузки до на поверхности засыпки).

Если анкерная плита не сплошная, то вместо выражения (19)

63

Рис. 38. Схема к расчету анкерных плит

Если принять расстояние между лицевой стенкой и анкер­ ной плитой 5 < S m ax, несущая способность последней будет недо­ использована. Минимально допустимым расстоянием между ними Sm in является такое расстояние, при котором плоскость выпора, проведенная от низа плиты, выклинивается на уровне верха стенки. При значении S < S max ДЛЯ П рО ВбрКИ УСТОЙЧИ­ ВОСТИ анкерной плиты используется выражение

где Е р* — снижение пассивного давления грунта за счет умень­ шения объема призмы выпора: ■

Здесь U — расстояние между точкой пересечения плоскостей об­ рушения и выпирания и поверхностью засыпки.

Расчет анкерных опор в виде вертикальных свай произво­ дится аналогично расчету безанкерных стенок. Разница здесь лишь в том, что анкерные сваи полностью заглублены в грунт, и поэтому отпор грунта действует на них по всей длине, а на­ грузкой является сосредоточенная сила R a ' = R a l a .

Удаление свай от лицевой стенки, при котором их несущая способность реализуется полностью, определяется соотношением

где t — расстояние между'острием свай и поверхностью грунта; Ы — длина нижнего участка свай, необходимого для реализа-

64

s

Рис. 39. Схема к расчету анкерных опор в виде вертикальных свай

ности свайной стенки, определяемый по формуле Б. А. Урец-

Расчет свай целесообразно вести графоаналитическим мето­ дом (рис. 39).

Интенсивность давления грунта на отдельно стоящую сваю

Строятся силовой и веревочный многоугольники, определяю­ щие изгибающие моменты в сваях, их длину и величину'Ер'. Максимальный изгибающий момент,-.по которому подбирается сечение сваи, Afmax= zmaxт]. Длина сваи определяется по фор­ муле (11).

Если удаление анкерных свай от стенки S < S max, то сни­ жение их несущей способности можно учесть путем увеличения внешней нагрузки на величину Ер*. В этом случае

Расчет анкерных козловых опор осуществляется путем раз­ ложения силы До' на направления свай (рис. 40). Усилие в сжатой свае I при этом будет равно

65

этому допускаемая удельная сила трения по их боковой поверх­ ности в этой зоне снижается на 50%. Наряду с этим ставится условие, чтобы участки свай, находящиеся ниже плоскости есте­ ственного откоса О—О, воспринимали на себя не менее 75% действующего усилия. К величине допускаемого удельйого тре­ ния по боковой поверхности сжатых свай следует принимать повышающий коэффициент 1,15, который учитывает одновре­ менное действие в них поперечных сил, существенно увеличи­ вающих осевую несущую способность свай. Поперечные силы в сваях козловых опор неизбежно возникают при их осевых перемещениях. По этой же причине можно не применять к ве­ личине удельного трения по боковой поверхности растянутых свай понижающий коэффициент, как это ранее рекомендова­ лось.

Расчет анкерных поясов жесткости производится, как мно­ гопролетной балки с расстоянием между опорами, равным '/а.

66