Построение расчётных эпюр нагрузок на основание на уровне подошвы стенки

а). Построение эпюры вертикального давления (контактной эпюры) для строительного и эксплуатационного случаев.

Краевые ординаты s_max и s_min этой эпюры определяются по известным формулам внецентренного сжатия

, .

б). Построение эпюры сдвигающих нагрузок t для эксплуатационного случая.

Эта эпюра также имеет вид трапеции, краевые ординаты t_max и t_min которой находятся в том же соотношении, что и ординаты s_max и s_min.

Площадь эпюры t равна равнодействующей распорного давления E_a. Таким образом, ординаты t_max и t_min определяются совместным решением двух уравнений

0,5(t_max + t_min)b = E_a и t_max /t_min = s_max / s_min.

в). Построение эпюры вертикального давления q₁ от собственного веса засыпки и от полезной нагрузки q на кордоне за пределами подошвы стенки для эксплуатационного случая.

Эта нагрузка q₁ принимается полубесконечной равномерно-распределенной и определяется по соотношениям:

q₁ = g_о^зас h_o +g_взв^зас(h_в+h_з) + q - для стенки типа “а”,

q₁ = g_о^зас h_o +g_взв^зас h_в + q - для стенки типа “б”.

г). Построение эпюры вертикального давления q₂ от веса грунта перед стенкой (эксплуатационный случай, стенка типа “а”), представляющую собой равномерно-распределенную полубесконечную нагрузку интенсивностью

q₂ = g_взв^осн h_з .

5.4.6. Проверка возможности возведения стенки на естественном основании для эксплуатационного случая по расчетному давлению на основание

Проверка производится на соблюдение следующих условий

s_ср = 0,5(s_max + s_min) £ R^p и s_max £ 1.2 R^p,

где R^p - расчетное давление на основание, определяемое по формуле

R^p =(А b g_взв^осн + B h_з g_взв^зас + D c^н) m₁ m₂ /K_н .

В приведенной зависимости m₁ и m₂ - соответственно коэффициент условий работы грунтового основания и коэффициент условий работы сооружения во взаимодействии с основанием, принимаемые по таблице 1 Приложения III; K_н - коэффициент надежности, принимаемый равным K_н = 1.10; A, B, D - безразмерные коэффициенты, принимаемые по таблице 2 Приложения III в зависимости от нормативного значения угла внутреннего трения основания. Для массивной стенки (тип “б”) величина h_з = 0.

5.4.7. Построение диаграммы j_к-изолиний с выделением зон пластических деформаций в основании подпорной стенки

Этот пункт выполняется с использованием персонального компьютера по программе OSNOVA-2.

Порядок работы следующий:

а) учитывая справедливость принципа независимости действия (суперпозиции) сил, действующую на основание в плоскости подошвы стенки эксплуатационную нагрузку нужно представить элементарными эпюрами (рис. 2). При этом значения краевых ординат контактных эпюр вычисляются по формулам

Рис. 2. Замена сложной контактной эпюры эксплуатационной нагрузки на основание системой элементарных эпюр

б) при известной ширине стенки b, расчётных характеристик грунтов (g_взв^осн, j, с) и значений ординат контактных эпюр (A, P, B, E, R, G) исходные данные для ЭВМ записываются в табличной форме (пример записи – см. табл.3). Величины g_взв^осн, b, с и j вводятся в ЭВМ соответственно символами Q, S, C и F.

Таблица 3

A, кПа	P, кПа	B, кПа	E, кПа	R, кПа	G, кПа	Q, кН/м3	S, м	C, кПа	F, град.
0.0	151.3	112.5	93.0	38.3	5.0	9.7	7.4	0.0

в) результаты расчётов на ЭВМ выводятся в виде таблицы значений j_к в градусах (см. табл. 4) для 312 точек в основании стенки, имеющих координаты X и Y, выраженные в долях от ширины b соответственно по осям x и y (см. рис. 2).

г) по полученных значениям j_к строится в масштабе 1 : 100 (или 1 : 50) диаграмма j_к-изолиний. Построение производится аналогично проведению горизонталей при составлении плана в горизонталях. Зоны пластических деформаций, в которых выполняется условие j_к³j, заштриховываются наклонными линиями. Под каждым краем подошвы стенки следует построить по пять изолиний (примерно через 5°) включая изолинию j_к = j и указать ее максимальную глубину y_max (см. рис. 3 и 4).

На характер j_к-изолиний существенное влияние оказывают заглубление и расчетное сцепление в основании. На рис. 3 и 4 для различных схем подпорных стенок показаны очертания j_к-изолиний и влияние на их характер расчетного сцепления.

Рис. 3. Очертание j_к - изолиний Рис. 4. Очертание j_к - изолиний

для подпорной стенки типа “а” для подпорной стенки типа “б”

5.4.8. Проверка устойчивости подпорной стенки на скольжение при плоском сдвиге в плоскости подошвы при действии эксплуатационных нагрузок

Эта проверка выполняется по формуле

,

где К^пл - коэффициент запаса устойчивости при плоском сдвиге; j и с - соответственно расчетные угол внутреннего трения и сцепление грунта основания.