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

На рис. 49 приведены все построения по определению нагрузок на кон­ струкцию, эпюр изгибающих моментов и усилий в условной связи от внеш­ них сил и расчетных длин стоек, а также все ординаты эпюр активного и

Отметки

\\ O V

Рис. 49. Графоаналитические построения к примеру расчета

Суммарные эпюры изгибающих моментов в элементах конструкции при­ ведены на рис. 48, б.

§ 7. Расчет стенок с разгружающими и экранирующими устройствами

Стенки с разгружающими каменными призмами. Уменьше­ ние активного давления на стенки при отсыпке разгружающих каменных и щебеночных призм достигается за счет значительно более высокого угла внутреннего трения у крупнообломочного материала по сравнению с песчаным грунтом.

Угол внутреннего трения камня и щебня можно принимать равным фк= 45°; тогда при 6= 0 коэффициент активного давле­ ния по формуле (2) /+ = 0,171. Сопоставляя коэффициенты ак­ тивного давления камня и песчаного грунта с углом внутрен­ него трения ср = 30°, можно видеть, что первый почти в два раза меньше.

Участок стенки, на котором сказывается разгружающий эф­ фект каменной призмы, зависит от ее конфигурации. Высота этого участка определяется точкой пересечения плоскости обру­ шения, проведенной от низа призмы, с ее верхом (рис. 50). На­ клон призмы обрушения в камне к вертикали, равный 45° —0,5ф, составляет 22,5°. Иногда рекомендуется принимать его равным не менее 26°, однако для этого нет убедительных обоснований.

та и нагрузки на засыпке стенке не передается. Интенсивность давления в точке а равна аРазгр= р^1^а. Разгружающее влияние платформы сказывается на участке стенки общей высотой /ji2= rctg(45°—ф / 2 ) . Точка Ь, ограничивающая этот участок, нахо­ дится на пересечении тыловой поверхности стенки с плоскостью обрушения, проведенной из конца платформы. Если угол внут­ реннего трения грунтов в пределах разгружаемого участка ме­ няется, то плоскость обрушения имеет вид ломаной прямой.

В точке b интенсивность распора определяется обычным об­ разом без учета разгружающего влияния платформы по фор­ муле (1). На участке высотой h2—h\ эпюра очерчивается по прямой. На границах грунтов с разными углами внутреннего трения она строится со скачкообразным изменением ординат, как это показано на рис. 51, а (аналогично построению эпюр распора от местных нагрузок, рис. 29, б).

Изложенная методика определения разгружающего влияния платформ справедлива, если последние опираются на жесткие опоры и не передают давление на нижележащий грунт непо­ средственно. Для того чтобы указанное условие соблюдалось, необходимо предусматривать между платформами и грунтом под ними зазор (/1+ / 2), где fi и f2— соответственно прогиб платформы и оседание поддерживающих ее свайных опор.

Стенки с разгружающими плитами, опирающимися на грунт

(см. рис. 19, б). Исследованиями А. И. Половинкина установ­ лено, что разгружающие плиты, опирающиеся на грунт, могут выполнять одновременно две функции: снижать распорное

84

давление на стенки и частично анкеровать их. Анкерующий эффект проявляется, если длина плиты

и учитывать только вызываемый ими эффект снижения актив­ ного давления грунта на сооружение. Плиты целесообразно раз­ мещать на глубине (0,1-1-0,4) L, придавая им уклон сх<20. Под передней половиной плиты, примыкающей к стенке, оставляется не заполненная грунтом полость высотой 0,3—0,5 м.

Эпюра активного давления грунта на стенку при наличии разгружающей плиты строится следующим образом (рис. 51,6). На участке h* выше плиты интенсивность давления грунта оп­ ределяется по формуле (1). Под плитой на участке hY влияние вышележащей засыпки и нагрузки над ней не сказывается. Ордината эпюры в точке а, где выклинивается плоскость есте­ ственного откоса, проведенная от плиты, равна a\ = ph\'Ka. Далее интенсивность давления растет линейно и, начиная с точки б пересечения плоскости обрушения со стенкой, определяется по формуле a2= (pt/+ ^+ an)^a, где у .— координата, отсчитываемая от поверхности засыпки; ап — реактивное давление на участок плиты, опирающийся на грунт.

На стенку передается часть вертикальной нагрузки, соби­ раемой разгружающей плитой. Ее величину можно определить

При этом значение an определяется делением опорной реакции на длину участка плиты, лежащего на грунте.

Стенки с экранирующими сваями. Изложенная ниже мето­ дика учета экранирующего влияния свай, забитых за лицевой стенкой, относится к случаю, когда головы свай опираются о стенку через жесткую ригельную подкладку.

Надо отметить, что весьма сложная задача о совместной работе лицевой стенки, экранирующих свай и заключенного между ними грунта в настоящее время не имеет строгого реше­ ния. Наиболее простым и наглядным способом расчета таких конструкций является метод «экранирующей плоскости», кото­ рый дает результаты, не противоречащие натурным данным.

Сущность метода заключается в следующем (рис. 51). При­ нимается, что объем грунта, заключенный между лицевой стен-

86