Задание № 3. Определение давления грунта на подпорную стенку.

Необходимо определить условия нарушения общей устойчивости подпорной стенки воспринимающей горизонтальное усилие.

Давление грунта на подпорную стенку называется активным Е_а. Если же стенка под действием приложенных к ней сдвигающих сил стремится сама переместиться в сторону грунта, то она встречает со стороны грунта сопротивление, называемое пассивным давлением или отпором Е_п.

Подпорная стенка высотой Н (м) имеет заглубление фундамента п_загл. (м) и ширину 2b (м). Стенка удерживает песчаную засыпку с объемным весом р (т/м³) и углом внутреннего трения р. (варианты заданий приведены в таб.5. Необходимо:

 

1. Построить эпюру активного давления грунта на стенку, рассчитать полное давление грунта на стеку и определить точку его приложения.

 

Таблица 5

Вариант	Высота	Заглубление	Ширина	Объемный	Угол	Равномерная
	стенки Н, м	фундамента	фундамента	вес грунта р,	откоса,	нагрузка Р0,
		h^загл, М	2b, м	г/см3	град.	т/м2
	8.5			1,68

 

2. Построить эпюру активного давления грунта на стенку, при наличии равномерно распределенной нагрузки по поверхности засыпки Р₀.

 

3. Построить эпюру пассивного давления (отпора) грунта, рассчитать полное пассивное давление Е_п и точку его приложения.

Методика выполнения.

 

1. Определение активного давления грунта без учета нагрузки на
поверхности засыпки.

 

а) поскольку давление грунта подчиняется линейному закону, то для
построения эпюры давления земли на стенку достаточно двух координат: вверху
и в уровне подошвы фундамента подпорной стенки.

Верхняя координата при отсутствии нагрузки на поверхность засыпки равна нулю. В уровне подошвы фундамента согласно формуле давления засыпки определяют следующим образом:

P_a=pHtg² (45- ) = 1680 *8.5*0,5278 = 7 537 кг/м²

 

 

б) полное активное давление на 1 м длины стенки определяется по формуле:

E_a = ½ ρH²tg²(45 - ) = 0,5*1680*72.25*0,5278=32 032 кг/м²

 

в) точка приложения Е_а от подошвы фундамента стенки определяется по формуле:

e₁ = H = *8.5 = 2.83 м

 

 

2. Определение активного давления грунта с учетом равномерно
распределенной нагрузки Р₀ на поверхности засыпки.

 

а) для построения распределения эпюры давления на стенку интенсивность
равномерно распределенной нагрузки заменяем фиктивной высотой грунта
засыпки h (м):

h = = =10,7142 м.

Величина давления грунта в уровне подошвы фундамента определяется следующим образом:

P_a^* = ρ(H+h)tg²(45 – φ/2) = 1680(8.5+10,7142)*0,5278 = 17 037 кг/м²

 

б) величина полного активного давления на 1 м длины стенки по формуле
равна:

E_a^* = ½ ρ(H+h)²tg²(45 – φ/2) = 0,5*1680*369.185*0,5278 = 175 650 кг/м²

 

в) точка приложения Е_а от подошвы фундамента стенки согласно формуле:

e₂ = * = = 3,84 м.

 

3. Определение пассивного давления грунта.

а) пассивное давление грунта на уровне обреза фундамента равно нулю; на уровне подошвы фундамента определяется по формуле:

P_n = ρh_заглtg²(45 + φ/2) = 1680*3*1,893= 9 540,72 кг/м²

б) полное пассивное давление грунта на 1 м длины стенки определяется следующим образом:

E_n = ½ ρh_загл²tg²(45 + φ/2) = 0,5*1680*9*1,893 = 14 311,08 кг/м²

e₃ = h_загл = *3 = 1

Задание № 4. Решить задачу в соответствии с исходными данными своего варианта (табл. 6).

1 м сухого песка весит y_d. Определить его удельный вес при влажности W, % и в состоянии полного водонасыщения W_sat, если задан коэффициент пористости е и плотность частиц грунта y_s.

Таблица 6

№ варианта	W,%	е, д.е.	Yd, кН/м3	Ys, кН/м3
	16,54	0,648	15,16	27,20

 

γ_d =

W_sat = = =

γ = γ_d(1+W_sat) = γ_d(1+ ) = 15,16(1+ ) = 18,7 кН/м³.

γ = γ_d(1+W) = 15,16(1+0,158) = 18,55 кН/м³.

Задание № 5. Решить задачу в соответствии с исходными данными своего варианта (таблица 7).

После реконструкции (надстройки) многоэтажного здания, основание которого находилось в условиях, близких к условиям компрессионного сжатия, установлено, что коэффициент пористости грунта изменился на величину Δ е.

Какой стала нагрузка на основание, если первоначальное давление под подошвой фундамента составляло Р₁ а коэффициент сжимаемости ш₀ = const?

 

Таблица 7

№ варианта	Δe	P, МПа	m0, МПа"'
	0,002	0,24	0,001

 

Δe = m₀(P₂-P₁)

P₂ = = = 0,244 МПа.

 

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«Северо-Кавказский государственный технический университет»

Кафедра Строительство