Оценка грунтов и грунтовой обстановки

Подпорные стены

Подпорные стены представляют собой конструкции, удерживающие от обрушения находящийся за ними массив грунта и воспринимающие расположенные на его поверхности нагрузки. Их используются для ограждения откосов, насыпей, террас, набережных устоев мостов, котлованов и т.д.

По конструктивному решению подпорные стены подразделяют гравитационные (жесткие) и гибкие. Гравитационные подразделяются на массивные и тонкостенные. Устойчивость массивных стен при расчете на сдвиг обеспечивается её массой. В тонкостенных, кроме массы стен, в расчёт включается и масса удерживаемого стеной грунта.

Материал подпорных стен в основном – бетон и железобетон.

При недостаточных размерах стены и некоторых сочетаниях нагрузок, действующих на неё, могут возникнуть предельные состояния подпорной стены.

Так, при некотором значении, нагрузки могут вызвать такие перемещения стены, что произойдёт плоский сдвиг по поверхности основания (сдвиг по подошве стены) или сдвиг по некоторым другим криволинейным поверхностям вместе с грунтом основания.

При расчётах стен, для упрощения, в одних случаях криволинейную поверхность сдвига заменяют ломанной плоской (сдвиг по ломанным поверхностям скольжения)в других принимают кругло-цилиндрический.

Кроме сдвига стены может произойти её опрокидывание. Во всех этих случаях стена теряется устойчивость, т.е. наступает её предельное состояние.

При недостаточно прочном основании стена может потерять устойчивость при его разрушении с выпиранием грунта из-под подошвы и даже опрокидыванием стены в сторону грунта засыпки.

Предельным состоянием стены нужно также считать развитие в её основании недопустимо больших, по условиям эксплуатации, перемещений в виде осадок и кренов.

Предельному состоянию соответствует и нарушение прочности материала самой стены, связанное с появлением недопустимых напряжений и трещин.

Исходные данные

 

 

Таблица 1. Исходные данные грунтов

Показатель	Значение
ρ, т/м3	1,65
ρS, т/м3	2,66
W	0,15
v	0,27
φ, град	31
E, МПа	27
q, т/м	1,5
d>5	-
5-2	11
2-0,5	26
0,5-0,25	10
0,25-0,1	43
<0,1	10
ρ, град	10
, град	10

Расчет на сдвиг по подошве

В этотом случае угол наклона плоскости и плоскости подошвы к горизонтали: . Сумма сдвигающих сил по формуле:

Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную ось по формуле:

Расчетное горизонтальное пассивное давление грунта на глубине , .

Угол наклона подошвы стены к горизонту . Под подошвой стены находится грунт не нарушенной структуры. Для которого °.

– Условие выполняется.

Расчет на глубинный сдвиг при

В этотом случае угол наклона плоскости и плоскости подошвы к горизонтали: . Сумма сдвигающих сил по формуле:

Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную ось:

Расчетное горизонтальное пассивное давление грунта определяем на глубине .

Равнодействующая пассивного давления:

приложена в центре тяжести площади заштрихованной эпюры (рис. 7).

Угол наклона подошвы стены к горизонту .

– Условие не выполняется.

Расчет на глубинный сдвиг при

В этом случае угол наклона плоскости и плоскости подошвы к горизонтали: . Сумма сдвигающих сил по формуле:

Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную ось:

Расчетное горизонтальное пассивное давление грунта определяем на глубине .

Равнодействующая пассивного давления:

приложена в центре тяжести площади заштрихованной эпюры (рис. 7).

Угол наклона подошвы стены к горизонту .

– Условие не выполняется!

Подпорные стены

Подпорные стены представляют собой конструкции, удерживающие от обрушения находящийся за ними массив грунта и воспринимающие расположенные на его поверхности нагрузки. Их используются для ограждения откосов, насыпей, террас, набережных устоев мостов, котлованов и т.д.

По конструктивному решению подпорные стены подразделяют гравитационные (жесткие) и гибкие. Гравитационные подразделяются на массивные и тонкостенные. Устойчивость массивных стен при расчете на сдвиг обеспечивается её массой. В тонкостенных, кроме массы стен, в расчёт включается и масса удерживаемого стеной грунта.

Материал подпорных стен в основном – бетон и железобетон.

При недостаточных размерах стены и некоторых сочетаниях нагрузок, действующих на неё, могут возникнуть предельные состояния подпорной стены.

Так, при некотором значении, нагрузки могут вызвать такие перемещения стены, что произойдёт плоский сдвиг по поверхности основания (сдвиг по подошве стены) или сдвиг по некоторым другим криволинейным поверхностям вместе с грунтом основания.

При расчётах стен, для упрощения, в одних случаях криволинейную поверхность сдвига заменяют ломанной плоской (сдвиг по ломанным поверхностям скольжения)в других принимают кругло-цилиндрический.

Кроме сдвига стены может произойти её опрокидывание. Во всех этих случаях стена теряется устойчивость, т.е. наступает её предельное состояние.

При недостаточно прочном основании стена может потерять устойчивость при его разрушении с выпиранием грунта из-под подошвы и даже опрокидыванием стены в сторону грунта засыпки.

Предельным состоянием стены нужно также считать развитие в её основании недопустимо больших, по условиям эксплуатации, перемещений в виде осадок и кренов.

Предельному состоянию соответствует и нарушение прочности материала самой стены, связанное с появлением недопустимых напряжений и трещин.

Исходные данные

 

 

Таблица 1. Исходные данные грунтов

Показатель	Значение
ρ, т/м3	1,65
ρS, т/м3	2,66
W	0,15
v	0,27
φ, град	31
E, МПа	27
q, т/м	1,5
d>5	-
5-2	11
2-0,5	26
0,5-0,25	10
0,25-0,1	43
<0,1	10
ρ, град	10
, град	10

Оценка грунтов и грунтовой обстановки

а) Наименование по гранулометрическому составу.

, где

Песок мелкий (т.к. >0,1мм составляет >75%)

б) По степени неоднородности гранулометрического состава

, неоднородные (т.к. )

в) Плотность сложения – по величине коэффициента пористости е.

(песок рыхлый)

Где ρ – плотность грунта в естественном состоянии; ρs– плотность минеральной части грунта.

г) Степень водонасыщения – по степени влажности Sr.

, где

Маловлажные (т.к. Sr 0.5).

Вывод: Песок мелкий, неоднородный, рыхлый, маловлажный.