 |
Расчет шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами распорных креплений (без водозащитной подушки)
|
|
|
|
Минимальную глубину t погружения шпунта ниже дна котлована при отсутствии водозащитной подушки определяют из условия обеспечения ее устойчивости против поворота вокруг оси, расположенной на уровне нижнего яруса распорного крепления (точка «О» на рис. 6.7, а).
В соответствии с этим условие устойчивости (3.1) может быть записано в следующем виде
kн (Ма + Мв) = т [ Мп + (2 
+ 
)],(6.14)
где Ма и Мв – моменты соответственно активного давления грунта и гидростатического давления, действующих на стенку ниже оси ее поворота, относительно этой оси; и – то же для давлений, действующих на стенку выше оси поворота; Мп – момент пассивного давления грунта на стенку (прямого отпора) относительно той же оси; kн и т – коэффициенты надежности и условий работы (см. табл. 3.1).
В курсовых проектах допускается принимать kн = 1,0; т = 0,85,для связных грунтов – т = 0,95.
(Для более точных расчетов и при реальном проектировании kн принимают по табл. 3.1, а т – от 0,5 до 1,1 по справочной литературе [1] в зависимости от глубины котлована, глубины воды в водотоке и котловане, в зависимости от вида, коэффициента пористости и угла внутреннего трения песчаных грунтов).
а б
Рис. 6.7. Схема расчета шпунтовых ограждений с двумя и более ярусами креплений: а – для определения минимальной глубины забивки шпунта; б – для определения изгибающих моментов в его поперечных сечениях
Действующие на шпунтовую стенку силы для определения глубины забивки шпунта:
1. Гидростатическое давление воды
ев = g в Н; 
= 0,5g в H2; 
= g в Ht.
2. Активное давление грунта
еа = nа g взв (hгр + t)l а; Еа = nа 0,5 ץвзв (hгр + t)2l а;
3. Пассивное давление грунта (удерживающие силы)
|
|
|
еп = пп g взв t l п; Еп = nп 0,5 ץвзв t2 l п..
Величины нагрузок для определения изгибающих моментов:
1)гидростатическое давление воды ев = g в Н;
2) активное давление грунта 
= nа g взв (hгр + 0,5 t)l а.
Примечание: обозначения см. подразд. 6.5 к рис. 6.5.
Формула (6.14) справедлива, если (2 + ) ≤ Wx R;при невыполнении этого равенства для определения минимальной глубины t погружения шпунта используют формулу
kн (Ма + Мв) = т (Мп + Wx R), (6.15)
где Wx – момент сопротивления поперечного сечения погонного метра шпунтовой стенки (прил. 1), который принимают с коэффициентами, учитывающими возможность относительных смещений шпунтин в замках (см. подразд. 6.1); R – расчетное сопротивление материала шпунта.
· Изгибающие моменты в шпунтовой стенке, а также давление стенки на обвязку каждого яруса распорного крепления определяют по схеме свободно лежащей многопролетной неразрезной балки, нижнюю опору которой принимают расположенной на глубине 0,5 t, а остальные опоры на уровне ярусов распорных креплений. При этом активное и пассивное давление грунта, а также гидростатическое давление воды, действующие на стенку ниже глубины 0,5 t, не учитывают (рис. 6.8, б).
По указанной расчетной схеме балки (рис. 6.8, б) строят эпюру моментов, поперечных сил и опорных реакций. По первой определяют Ммах, по которому подбирают сечение шпунта, а по второй – рассчитывают обвязки и распорки крепления.
· При многоярусном распорном креплении определение давления на ярусы креплений необходимо производить с учетом постадийной разработки грунта, порядка установки креплений и перераспределения при этом нагрузки на ярусы креплений и напряжений в шпунте.
· Уменьшения глубины забивки шпунта по условию обеспечения
устойчивости стенки можно достичь понижением уровня расположения нижнего яруса распорного крепления (если это возможно по условиям производства работ и если обеспечивается устойчивость грунта дна котлована по результатам расчета по подразд. 6.2).
|
|
|
· Если предусматривается осуществление водозащитной подушки, то следует производить расчет глубины забивки шпунта, прочности стенки и крепления постадийно – по указанной выше схеме (без водозащитной подушки), но без гидростатического давления воды (без водоотлива из котлована), и расчет, соответствующий полной откачке воды из котлована при наличии водозащитной подушки. Последний расчет производят, по-прежнему рассматривая стенку как многопролетную неразрезную балку, но нижнюю опору принимают расположенной на 0,5 м ниже верха тампонажной (водозащитной) подушки.
|
|
|
