ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 30.10.2024
Просмотров: 63
Скачиваний: 0
а )
* )
Рис. 34. Схемы к расчету несущей способности грунта осно вания гравитационных сооружений
87
Поэтому этот участок из рассмотрения исключается и наиболь шее напряжение определяется как для стенки шириной За
в2 Ж
max~ з в •
Допускаемое напряжение принимается в зависимости от физи ко-механических свойств грунтов
[0 ]тах < 3,5 т- 4,5 кг см2— для песка крупнозернистого.
Набережные стенки возводятся обычно на каменной постели, отсыпанной поверх грунта основания. В этом случае для опреде ления давления на грунт прибегают к условному методу.*
Проверка общей устойчивости сооружения на сдвиг вместе с грунтом основания
Практика эксплуатации причальных набережных показывает, что при некоторых условиях сооружение может потерять устойчи вость и вместе с постелью и грунтом основания и засыпки опро кинуться в сторону засыпки, т. е. произойдет глубинный сдвиг. Такие случаи в разное время наблюдались в Триесте, Гётеборге, Херсоне.
Из всех методов проверки сооружения на глубинный сдвиг наиболее правильно отражает сущность физического явления ме тод, основанный на комплексном применении к грунтам теории упругости и теории пластичности, т. к. во всех случаях под соору жением одновременно существуют зоны как упругого, так и пла стичного состояния.
* Полагая, что напряжения от веса стенки передаются под углом 45° и из меняются обратно пропорционально площади распределения и на поверхности грунта равна [2]:
В
|
3 max |
гл<31Г1ах |
в |
2к |
Тк ' ^к > |
|
3 min |
3rain |
|
В |
7к Лк, |
|
S-4 2/ы |
||||
|
|
||||
где |
И 3min ' максимальное |
и |
минимальное давления, передаваемые по |
||
|
подошве |
сооружения на |
поверхность каменной постели: |
||
з'тах И з 'га|п~ давления на грунт; 7к—‘ объемный вес камня в воде; ft —толщина постели;
В ширина сооружения по подошве.
88
В практике проектирования причальных набережных наиболь шее распространение нашли методы (Крея, Терцаги), основанные на предположении о круглоцилиндрической поверхности скольже ния. Сдвигаемый массив грунта рассматривается как ряд элемен тарных объемов, что создает возможность при расчете устойчиво сти сооружения учесть неоднородность грунта (рис. 35).
Если элементарный объем грунта, лежащего выше поверхно сти скольжения, имеет ширину (ц, а длину 1 пог. м, то вес этого объема равен
Q\ = ЯоЬ\ + |
1 |
M1 1 ~ Ь Ло Ь, 4- А, ЬъAj - -f4 hi bt. |
|
С составляющими |
|
|
|
касательной |
|
Т{ ~ |
Q| sin аь |
и нормальной |
|
= |
Qi cossj . |
Момент, сдвигающий |
данный объем грунта относительно центра |
||
вращения (точки 0), |
равен |
|
|
|
|
ЛЛ/СД= |
R Q, sina,. |
R — радиус предполагаемой поверхности скольжения.
В первом приближении величину R, при наличии каменной по стели, принимают так, чтобы поверхность скольжения огибала по стель в точке к, а при отсутствии постели проходила через точку d.
89
|
Сдвигу этого объема |
грунта |
препятствует |
сила трения, пре |
||
дельное |
значение которой равно |
|
|
|
||
|
|
|
/7i = Qi cosa,-/, |
, |
|
|
где |
/i |
=tg<pi — коэффициент |
трения |
между |
слоями грунта, у |
|
|
|
которого угол внутреннего трения ерь |
||||
|
Следовательно, момент силы /ц, препятствующий скольжению |
|||||
данного объема грунта, |
равен |
|
|
|
||
Д/Иуд = RQi tg се, cosaj .
Суммируя удерживающие моменты по всему объему, получим
м уд = 2 Щ |
Ti cosai' |
Соответственно сумма сдвигающих моментов будет равна
м сл = |
sina, . |
Очевидно, что общая устойчивость будет обеспечена при со блюдении условия Муд > Мсд,
|
М уд |
T Q j tg |
cos а |
|
Л?сд |
2Qi sin a |
|
где |
куст— коэффициент общей |
устойчивости. |
|
' Исследования показывают, что общая устойчивость сооруже ния обеспечивается при таком угле внутреннего трения грунта ос
нования ср, при котором коэффициент общей устойчивости &уст>1
Если мы .имеем дело со связными грунтами, у которых кроме трения между частицами имеется сцепление, то коэффициент об щей устойчивости определяется с учетом дополнительного сопро-
CL
тивления сдвигу — , связанного со сцеплением, т. е.
|
VQi.tg <?, coso^ |
к |
|
|
kуст |
|
|
|
|
|
|
|
2Q i sina. |
|
|
где |
С — коэффициент сцепления, определяемый лаборатор |
||
|
ным путем, кг/см2 или т/лг2; |
которой залега |
|
|
L — длина дуги окружности, |
в пределах |
|
|
ют связные грунты. |
|
|
|
Расчет общей устойчивости обычно выполняют для нескольких |
||
круглоцилиндрических поверхностей |
скольжения, |
расположенных |
|
в трех-четырех различных вертикалях. При этом отыскивается та кое положение центра и такой радиус предполагаемой поверхно сти скольжения, при котором достигается минимальное значение
ь
Л'уст*
90
10.2. Тонкие стенки
Схема работы и расчет незаанкерованной стенки
Расчет незаанкерованных стенок заключается в определении
действующих |
усилий в шпунте, глубины его забивки и |
подборе |
по найденным усилиям сечения шпунта. |
(рис. 36). |
|
Рассмотрим |
схему работы незаанкерованной стенки |
|
При погружении в грунт незаанкерованная стенка работает как консольная балка, нижний конец которой защемлен в грунте. При приложении горизонтальной нагрузки Р, стенка изогнется и будет
стремиться |
повернуться |
вокруг неподвижной |
точки с (рис. 36а). |
о) |
S) |
i) |
2) |
Рис. 36. Схема работы незаанкерованной стенки: |
|
||
а) положение упругой оси; |
|
|
|
б) |
в целях упрощения расчета криволинейная |
часть |
|
|
эпюра заменяется прямой кр ; |
|
\ |
в) |
упрощается эпюра путем добавления к ней двух тра |
||
|
пеций (по предложению Ломейера) |
nN ГП.М и |
|
|
Nn' Min'] |
|
|
г) |
расчетная схема |
|
|
Для устойчивости стенки необходимо, чтобы давление нижнего ее конца на грунт не превышало предельной интенсивности сил сопротивления грунта на этой глубине. В основу расчета прини мается условие, что у конца .свай интенсивность сил сопротивле
ния грунта имеет предельную величину епр — ру (Хп — Ха).
При меньшей глубине забивки давление конца сваи на грунт будет больше еПр и стенка окажется неустойчивой; при большей— давление будет менее епр и сопротивление грунта выпиранию бу дет недоиспользовано. Таким образом, кривая, очерчивающая
91
эпюру давлений грунта на стенку, должна находиться в пределах, ограниченных линиями BL и BF и, кроме того, проходить через точку перегиба с (рис. 36,6).
Для практических расчетов эпюру упрощают (рис. 36,а,г),по лучая с одной о-тороны треугольную нагрузку ВтМ, соответствую щую предельному сопротивлению грунта и распространяющуюся на глубину t0, а с другой стороны — трапецеидальную нагрузку Nti'FD высотой Ь, которую заменяют равной ей по величине со средоточенной силой Е'п, приложенной на глубине to и называе мой обратным отпором грунта.
Пользуясь схемой, изображенной на рис. 36, г, можно опреде лить глубину забивки стенки и подобрать сечение свай.
Если рассматривать 1 пог. м стенки, забитой в однородный грунт, то по условию равенства нулю суммы моментов сил отно
сительно точки приложения силы |
Е'и |
|
Р (h 4- fo) - 4О" ^ |
i K ~ к ) |
£» = ° ’ |
откуда |
|
|
P(h -f *„)----Т43 (К — ^а) = |
О |
|
О |
|
|
или |
to3- 6 |
А - 6- |
0. |
|
^а) |
Откуда и определяется величина to.
Минимально |
необходимая |
глубина забивки свай определится |
||
по формуле |
|
|
|
|
|
|
1 ■— t(, ----- Л?, |
||
|
|
F' |
Е ’ |
|
где |
Д* = |
_л_ _ ____ _______ |
||
2епр |
— К) |
|||
|
|
|||
Для получения наибольшего изгибающего момента составим выражение момента для какого-нибудь сечения, лежащего на глу бине у от поверхности земли
MY = Р ( А у) - |
Т(^п ~ К) У3 = 0. |
6
Затем, приравняв первую производную от Му до dy нулю, най дем значение у. при котором изгибающий момент будет наиболь шим
dM у |
0, |
Р — Г(К |
|
dy |
К ) 2 |
92