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

где ХР — коэффициент пассивного давления.

трения грунта о стенку, которое в реальных условиях всегда имеет место. Его учет по зависимостям, вытекающим из теории Кулона, дает при ср> (15-4-20°) существенную погрешность в сто­ рону преувеличения р (по сравнению с имеющимся строгим ре­ шением) . В то же время классическое кулоновское выражение для коэффициента пассивного давления на гладкую стенку (т. е.

Знаки при р и ы следует принимать по рис. 30, б.

Более точные результаты при применении зависимости (7) для несвязных грунтов дает подстановка в нее значения Хр, вы­ численного путем сопоставления формулы Кулона со строгим

решением, базирующимся на теории предельного равновесия сы­ пучей среды, разработанной В. В. Соколовским. Разница между коэффициентами пассивного давления в этом случае тем больше, чем выше угол трения о стенку (при 6 = 0 величины !кр по Ку­ лону и по строгому решению совпадают).

Таким образом, можно рекомендовать значение Хр при рас­ чете вертикальных подпорных стенок принимать по теории В. В. Соколовского. Численные величины Хр для несвязных

При нахождении КР по теории В. В. Соколовского значение угла трения грунта о стенку можно практически всегда прини­ мать 6 =ф, но не выше 30°. Составляющая пассивного давления за счет сил связности грунта при этом может быть вычислена по соотношению

рс = 2с tg (45° + ф/2).

При проектировании тонких подпорных стенок, предназна­ ченных для восприятия динамических нагрузок и вибрационных воздействий, следует считаться со специфическим характером их работы. Эффектом воздействия вибраций могут явиться:

снижение внутреннего трения песчаной засыпки (в период вибрирования) и связанное с этим увеличение распорного дав­ ления на стенку;

снижение отпорной способности грунтов основания, что мо­ жет повести к выпору стенки;

уплотнение засыпки и провисание анкерных тяг.

Проверка степени снижения характеристик сопротивления грунтов сдвигу (ф и с) при наличии вибраций различного уровня может быть выполнена на вибросдвйговом приборе [28]. Конструкции, подверженные интенсивным вибрациям, следует рассчитывать с использованием указанных уменьшенных значе­ ний угла внутреннего трения и сцепления. При этом необходимо

52

Принятые допущения приводят к схеме статически опреде­ лимой балки с опорой в грунте основания. Расчет может выпол­ няться как аналитическим, так и графоаналитическим спосо­ бами. Второй способ для практических целей предпочтительнее, так как он избавляет от затруднений при учете напластований разнородных грунтов. Расчетная схема и последовательность графоаналитического расчета показаны на рис. 32.

Первым этапом расчета является построение эпюр актив­ ного и пассивного давления грунта. Поскольку требуемая глу­ бина забивки стенки первоначально не известна, эпюры строятся до уровня, заведомо превосходящего ее.

Опираясь на результаты экспериментальных исследований, можно рекомендовать при определении пассивного давления грунта значение Хр принимать по данным теории В. В. Соколов­ ского при 6 = ср (но не выше 30°). Ранее высказывавшееся мне­ ние о недопустимости учета трения грунта о безанкерные стенки не подтверждается экспериментами. (Принятие в расчете 8 = ф существенно облегчает стенки и снижает расчетную глубину их забивки). При вычислении ординат эпюры активного давления грунта значение б следует принимать не более ф/2 .

Далее ординаты эпюр р и а взаимно вычитаются, и результи­ рующая эпюра, как обычно при графоаналитических расчетах, делится на полоски, которые заменяются сосредоточенными си­ лами, равными площадям полосок (рис. 32, в). По этим силам строятся силовой (рис. 32, г) и веревочный (рис. 32, д) много­ угольники. Полюс О силового многоугольника удобно прини­ мать на одной вертикали с первой силой; величину полюсного расстояния не следует выбирать чрезмерно большой, поскольку при этом уменьшается кривизна веревочного многоугольника и в результате теряется точность расчета.

Направление замыкающей веревочного многоугольника опре­ деляется первым его лучом, который продлевается до пересече­ ния с последним лучом (пунктир на рис. 32, <3). Полученная фигура представляет собой в определенном масштабе эпюру изгибающих моментов в стенке. Численные величины моментов равны произведению полюсного расстояния в масштабе сил на соответствующие ординаты замкнутого веревочного многоуголь­ ника в масштабе длин:

В соответствии с принятой расчетной схемой точка прило­ жения силы Е р' и, следовательно, нижняя граница действующей эпюры пассивного давления грунта слева находится в месте пе­ ресечения веревочного многоугольника с замыкающей, на рас­ стоянии t0 от поверхности грунта перед стенкой. Полная мини­ мально необходимая глубина забивки стенки в грунт

54