 |
Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | |
Давление грунтов на ограждающие конструкции
|
|
43. С какой целью применяются подпорные стенки?
Ограждающие конструкции предназначены для того, чтобы удерживать от обрушения находящийся за ними грунтовый массив. Характерным примером ограждающей конструкции является подпорная стенка - конструкция, широко применяющаяся в промышленном, гражданском, дорожном, гидротехническом и других областях строительства (рис. 8.17).
По конструктивному исполнению различаются массивные (или гравитационные) и тонкостенные подпорные стенки (рис. 8.18).
Примеры конструкций подпорных стенок: а – массивной; б – тонкостенной; в – то же, заделанной в основание.
44. Чем отличаются массивные подпорные стены от тонкостенных?
Устойчивость массивных стенок на сдвиг и опрокидывание обеспечивается, прежде всего, их собственным весом. Устойчивость тонкостенных конструкций - собственным весом стенки и грунта, вовлеченного в совместную работу, либо защемлением нижней части стенки в основание.
По характеру работы ограждающие конструкции подразделяются на жесткие и гибкие. К жестким относится конструкция, которая под действием давления грунта изгибается очень незначительно или практически не изгибается, поэтому ее собственные деформации не изменяют характер давления на нее грунта.
Гибкие подпорные стенки выполняются главным образом из деревянного, железобетонного или металлического шпунта и часто называются шпунтовыми стенками. При воздействии нагрузки они изгибаются, и характер эпюры давлений грунта на стенку зависит от ее деформаций.
45. Какой вид имеет диаграмма давления на стену в зависимости от её поступательного перемещения?
Активное давление - минимально возможное давление, пассивное - максимально возможное давление.
Диаграмма давления, возникающего между засыпкой и задней гранью стены, показана на рис.М.14.3.
46. Что называется активным давлением грунта на стену и когда оно проявляется?
Активным называется минимальное из всех возможных для данной стены давление на нее грунта, проявляющееся в том случае, если стена имеет возможность переместиться в сторону от засыпки под действием давления грунта. Активное давление иногда называется распором (рис.М.14.4,а). Рис.М.14.4. Давление грунта на стену: а - активное; б - пассивное: 1 - положение до начала перемещения стены; 2 - положение после перемещения стены; 3 - напрваление перемещения стены; 4 - направление движения грунта в призме обрушения.
47. Что называется пассивным давлением грунта на стену и когда оно проявляется?
Пассивным называется максимальное из всех возможных для данной стены давление ее на грунт, проявляющееся в том случае, если стена имеет возможность перемещаться в сторону засыпки под действием внешних сил. Пассивное давление называется отпором (рис.выше,б).
48. Что называется “давлением покоя” и когда оно проявляется?
Давлением покоя называется такое давление грунта на стену, которое соответствует нулевому ее перемещению, то есть это такое боковое давление, которое имеет место в массиве грунта, когда стены нет, а поверхность грунтового массива горизонтальна.
Давление покоя возникает в массиве грунта,когда грунт не испытывает горизонтальных перемещений.
49. Какие усилия действуют на подпорную стену и как рассчитывается её устойчивость?
На подпорную стену действует давление грунта и давление воды. Если над засыпкой имеется пригрузка, то она создает дополнительное усилие, действующее на стену. В расчете учитывается также вес стены и лежащего непосредственно над ее подошвой грунта. В связи с заглублением стены в грунт может быть учтено действующее с противоположной засыпке стороны пассивное давление (отпор), хотя это обстоятельство в запас устойчивости часто не учитывается. Если на стену постоянно действуют усилия со стороны лицевой грани, то они также принимаются в расчет.
50. Каким образом из уравнения предельного равновесия получить эпюру давления грунта на гладкую подпорную стену и действующее усилие?
Уравнение предельного равновесия, записанное в декартовых координатах, имеет вид
Рассматривая простейшее напряженное состояние, соответствующее гладкой без трения подпорной стене и горизонтальной поверхности засыпки, когда τzx = 0, и извлекая корень из обеих частей этого уравнения, получим 
то есть линейное уравнение относительно напряжений σz и σx. Напряжение σx полагается равным ξσz. Находятся напряжения σx, то есть ординаты эпюр давления грунта на подпорную стену.
51. Каким образом влияет на величину активного давления пригрузка на поверхности засыпки?
Пригрузка на поверхности засыпки увеличит величину активного давления, т.к. в грунте возникнут дополнительные напряжения.
52. Каким образом влияет на величину активного давления на стену удельное сцепление грунта?
При одинаковом не изменяющемся значении угла внутреннего трения φ с увеличением удельного сцепления в грунте c активное давление уменьшается, а пассивное увеличивается.
От удельного сцепления грунта прямо зависит количество грунта,в кот.будет испытывать предельное состояние напряжения, т.е. его объем. Сцепление уменьшает боковое давление грунта на стенку.
53. Каким образом влияет на величину равнодействующей активного давления грунта на подпорную стену наклон задней грани стены?
Если задняя грань стены имеет уклон в сторону засыпки, то давление уменьшается (рис.М.14.10,а), в противоположную сторону - увеличивается (рис.М.14.10,б).
Рис.М.14.10. Влияние наклона задней грани стены на величину активного давления грунта на нее. При наклоне задней части грани стены на положительный угол равнодействующая увеличивается, на отрицательный уменьшается.
54. Каким образом влияет на величину равнодействующей активного давления грунта на подпорную стену увеличение шероховатости задней стены?
С ростом шероховатости поверхности стены, как правило, активное давление уменьшается, а пассивное увеличивается.
55. В чём суть предложений Кулона по расчёту давления грунта на подпорную стену?
По Кулону призма обрушения всегда ограничивается плоскостью (а не криволинейной поверхностью), как по теории предельного равновесия в общем случае. Далее разыскивается экстремальный случай (наклон этой плоскости) из условия максимума для активного давления и минимума для пассивного давления.
В некоторых случаях определить давление грунта на подпорные стенки аналитически очень сложно. Тогда можно использовать графические построения, предложенные III. Кулоном. Им были сделаны два допущения:
1. поверхность скольжения призмы обрушения плоская;
2. призма обрушения соответствует максимальному давлению грунта на подпорную стенку (поэтому для расчета необходимо найти такую поверхность скольжения, при сдвиге по которой давление грунта на стенку будет наибольшим).
Ш. Кулоном принято также, что призма обрушения ведет себя как твердое тело, что позволяет применить уравнение равновесия к призме обрушения в целом.
56. Какими конструктивными приёмами при одинаковом объёме материала стены можно увеличить её общую устойчивость на сдвиг и опрокидывание?
1. Часть материала гравитационной стены заменить грунтом, чтобы создать необходимый вес.
2. Устроить дренаж в засыпке.
3. Засыпку провести грунтом с возможно большим углом внутреннего трения.
4. Со стороны лицевой грани стены сделать выступ - консоль (против опрокидывания).
5. Заднюю грань стены наклонить, чтобы стена лежала на грунте.
57. Почему нужен дренаж за стеной, и каким образом влияет наличие воды в засыпке на общее активное давление грунта на стену?
Дренаж за стеной нужен потому, что он снимает давление воды на стену и уменьшает фильтрационное противодавление на подошву грунта. При наличии дренажа увеличивается устойчивость стены. Несмотря на то, что в случае обводнения грунт "становится легче" за счет взвешивания скелета в воде, давление воды больше, чем это "облегчение", и суммарное давление обводненного грунта на стену больше, чем необводненного. Вода сильно уменьшает сцепление частиц грунта между собой, что приводит к увеличению грунта находящегося в предельном напряженном состоянии, соответственно увеличивается активное давление
Ординаты эпюры давления σx при гладкой стене и горизонтальной засыпке равны 
Здесь второе слагаемое зависит от давления воды.
Дата публикования: 2015-03-29; Прочитано: 2822 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!
