 |
Задача №4. Определение давления грунта на подпорную стенку
|
|
|
|
3.4.1. Определение давления на подпорную стенку
от идеально сыпучего грунта
Общее выражение для определения давления сыпучих грунтов имеет следующий вид:
, (3.4.1)
где 
- расстояние точки от поверхности засыпки.
Максимальное активное давление грунта на вертикальную гладкую стенку при z=H:
. (3.4.2)
Эпюра распределения давления по граням стенки будет треугольной. Равнодействующая активного давления на подпорную стенку равна площади эпюры давления:
. (3.4.3)
Максимальное пассивное давление грунта на заднюю грань вертикальной стены при z= 
:
. (3.4.4)
Равнодействующая пассивного давления:
. (3.4.5)
Пример расчета
Дано:
Высота стенки H =6 м.
Высота заглубления стенки h/ =1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ =160.
Удельный вес грунта γ =22 кН/м3
Решение.
Активное давление грунта на подпорную стенку:
Равнодействующая активного давления:
225 кН/м.
Пассивное давление грунта на подпорную стенку:
Равнодействующая пассивного давления:
43,58 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.1).
При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
Рис.3.4.1. Расчетная схема подпорной стены
Определение давления на подпорную стенку от идеально сыпучего грунта с учетом пригруза на поверхности грунта
Действие сплошнго равномерно распределенного пригруза в этом случае заменяется эквивалентной высотой слоя грунта, равной:
. (3.4.6)
Активное давление на уровне верха подпорной стенки:
. (3.4.7)
Активное давление на подошве подпорной стенки:
. (3.4.8)
Равнодействующая активного давления:
|
|
|
. (3.4.9)
Пример расчета
Высота стенки H =6 м.
Высота заглубления стенки h/ =1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ =160.
Удельный вес грунта γ =22 кН/м3.
Интенсивность пригрузки 
Решение.
Эквивалентная высота слоя грунта:
2,27м.
Активное давление на уровне верха подпорной стенки:
28,36кПа.
Активное давление на подошве подпорной стенки:
103,33 кПа.
Равнодействующая активного давления:
395,07 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.2).
При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
Рис.3.4.2. Расчетная схема подпорной стены с пригрузом
Определение давления на подпорную стенку от связного грунта
Действие сил сцепления заменяется всесторонним давлением связности:
. (3.4.10)
Далее приводим давление связности по вертикали к эквивалентному слою грунта:
. (3.4.11)
Активное давление на подошве подпорной стенки:
(3.4.12)
Подставляя значения и преобразовывая, получаем:
. (3.4.13)
На некоторой глубине суммарное давление будет равно нулю, из условия 
находим высоту hс:
. (3.4.14)
Равнодействующая активного давления:
. (3.4.15)
Равнодействующая пассивного давления в связных грунта будет равна:
. (3.4.16)
Пример расчета
Высота стенки H =6 м.
Высота заглубления стенки h/ =1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ =210.
Удельное сцепление грунта с =18 кПа.
Удельный вес грунта γ =22 кН/м3.
Решение:
Действие сил сцепления заменяем всесторонним давлением связности:
46,88 кПа.
Далее приводим вертикальное давление связности к эквивалентному слою грунта:
2,13м.
Активное давление на подошве подпорной стенки:
38,0 кПа.
2,37 м.
Равнодействующая активного давления:
68,97 кН/м.
Равнодействующая пассивного давления:
131,59 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.3). При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
|
|
|
Рис.3.4.3. Расчетная схема подпорной стены
|
|
|
