Расчет подпорной стенки

Перечень искусственных сооружений и инженерных коммуникаций

В условиях сложившейся застройки выравнивание продольного профиля запроектировано с применением подпорной стенки с левой стороны дороги общим протяжением 114м на ПК 4+50м – ПК 5+40м – ПК 5+86м – ПК 6+10м. Конструкция подпорной стенки принята по расчету в соответствии с приложенными статическими и динамическими нагрузками [4]. Толщина подпорной стенки 0,15м высота 1,746м.

Вдоль всей трассы проектом предусмотрена замена бортового камня (см.табл. 4.1).

Таблица 4.1

Ведомость установки бортового камня

Вода вдоль бортового камня и открытыми лотками отводится к местам колодцев существующей ливневой канализации до поворота на Пищевой переулок. Согласно технических условий на ПК 8+99 предусматривается устройство дождеприемного колодца ДК-64 для отвода воды в существующую ливневую канализацию (см. план трассы) [5]. С ПК 10+30 до Лужковского моста для отвода воды на ПК 11+33 и ПК 15+00 проектом предусмотрено устройство водопропускных лотков с чугунными решетками. Отвод воды из лотков осуществляется в соответствии с вертикальной планировкой на зеленую зону в сторону поймы реки Оки.

На ПК 11+33 и ПК 15+00 проектом предусмотрено устройство водопропускных лотков с чугунными решетками. На ПК 4+44; ПК 4+76;ПК 6+23; ПК 6+62 наращивание водопроводных колодцев предусмотрено железобетонными доборными элементами с установкой тяжелых люков ТМ.

На ПК 4+08,5 м предусмотрен демонтаж недействующего ж/д пути. На ПК 4 + 00 существующий ж/д путь обустраивается резинокордовым покрытием (см. схему сборки резинового настила).

Перенос инженерных коммуникаций не предусмотрен. Горловины колодцев водопровода и канализации, попадающие в зону реконструкции, подлежат усилению и подъему до проектной отметки.

Расчет подпорной стенки

4.2.1 Расчет подпорной стенки без нагружения

Активное давление несвязного грунта на подпорные стены на уровне анкерных лент:

где γf=1,4;

= 1,4х2х0,271=0,76 т/м²;

= 1,4х1,75х0,271=0,664 т/м²;

= 1,4х1,25х0,271=0,474 т/м²;

= 1,4х0,75х0,271=0,285 т/м²;

Усилия, возникающие в анкерных лентах в местах прикрепления к подпорной стенке:

P_анк= ;

Δhi- толщина слоёв армогрунта;

P_анк1=0,664*0,5*0,7= 0,2324 т;

P_анк2=0,474*0,5*0,7=0,166 т;

P_анк3=0,285*0,5*0,7= 0,1 т;

Вертикальное давление грунта от веса насыпи, лежащего на анкерных лентах на разных уровнях:

P_верт=( h_x+h₀)*F*γ;

F=L*B=3*0,2=0,6 м²;

где L и B - соответственно длина и ширина ленты;

P_верт1=1,75*0,6*1,8= 1,89 т;

P_верт2=1,25*0,6*1,8= 1,35 т;

P_верт3=0,75*0,6*1,8= 0,81 т;

Проверка анкерных лент заданной длины на выдергивающую горизонтальную силу:

Q_сдвиг≤τ*Q_удерж*m/k;

Где Q_сдвиг - сдвигающая сила;

Q_удерж – удерживающая сила;

m=0,9 коэффициент условий работы;

к – коэффициент надежности;

τ =0,4 коэффициент трения;

0,234 т<0,4*1,89*0,9/1,0 =0,68 т;

0,166 т<0,4*1,35*0,9/1,0 = 0,49 т;

0,1 т<0,4*0,4*0,9/1,0 = 0,292 т;

Условие выполняется.

Подбор арматуры анкерной ленты.

Наибольшее усилие в анкерной ленте возникает в месте ее прикрепления к плите стены в нижнем слое грунта P _анк1=0,664 т. Диаметр арматуры, воспринимающей это усилие – Ø20 А-I R_p=2150 кг/см² F_A=3,14 см²;

R_p* F_A >P_анк2;

2150*3,14=6751 кг=6,51 т>0,664 т;

Подбор арматуры блоков подпорной стены:

1-ый случай – изгибающий момент от давления грунта (два стержня выключены из работы).

q_р=(0,664+0,474)/2= 0,569 т/м²;

M_изг= q_р*l²*0,8/8= 0,04 тм;

2-ой случай – изгибающий момент при транспортировке и монтаже.

q_р=1,1*b*h* γ_бет*1,0;

q_р=1,1*1,5*0,15*1,0*2,5=0,6187 т/пог м;

P=q*l=0,6187*8=4,95 т;

M_изг= - P*L/4*(2*C/L– 0,5) = -9,9*(0,4-0,5)= 0,99 тм;

Расчет сечения плиты условной ширины 1м, толщиной 15 см:

Бетон B25 R_b=13,0 Мпа;

Арматура 6Ø16 А-III F_A=12,07 см² R_s=365 Мпа;

x= R_s*F_A/R_b*b=365*12,07/13*100=3,39 см;

R_b*b*x(h_o-0,5x)=13*100*3,39*(11-0,5*3,39)= 4,10 тм >0,99 тм;

4.2.2 Расчет подпорной стенки с нагрузкой от пешеходов

Высота грунта, к которой приведена распределенная нагрузка от пешеходов, м:

h₀=qпеш/1,8=0,6/1,8=0,333 м;

Активное давление несвязного грунта на подпорные стены на уровне анкерных лент:

;

где γf=1,4 (по табл 8* СНиП 2.05.03-84*) [7]$

= 1,4х(2+0,333)х0,271=0,885 т/м²;

= 1,4х(1,75+0,333)х0,271=0,79 т/м²;

= 1,4х(1,25+0,333)х0,271=0,6 т/м²;

= 1,4х(0,75+0,333)х0,271=0,41 т/м².

Усилия, возникающие в анкерных лентах в местах прикрепления к подпорной стенке:

P_анк=

Δhi- толщина слоёв армогрунта;

P_анк1=0,79*0,5*0,7= 0,277 т;

P_анк2=0,6*0,5*0,7=0,21 т;

P_анк3=0,41*0,5*0,7= 0,144 т.

Вертикальное давление грунта от веса насыпи, лежащего на анкерных лентах на разных уровнях:

P_верт=( h_x+h₀)*F*γ;

F=L*B=3*0,2=0,6 м²;

где L и B - соответственно длина и ширина ленты;

P_верт1=2,083*0,6*1,8= 2,25 т;

P_верт2=1,583*0,6*1,8= 1,7 т;

P_верт3=1,083*0,6*1,8= 1,17 т;

Проверка анкерных лент заданной длины на выдергивающую горизонтальную силу:

Q_сдвиг≤τ*Q_удерж*m/k;

Где Q_сдвиг - сдвигающая сила;

Q_удерж – удерживающая сила;

m=0,9 коэффициент условий работы;

к – коэффициент надежности;

τ =0,4 коэффициент трения.

0,277 т<0,4*2,25*0,9/1,0 =0,81 т

0,21 т<0,4*1,7*0,9/1,0 = 0,612 т

0,144 т<0,4*1,17*0,9/1,0 = 0,42 т

Условие выполняется.

Подбор арматуры анкерной ленты.

Наибольшее усилие в анкерной ленте возникает в месте ее прикрепления к плите стены в нижнем слое грунта P _анк1=0,664 т

Диаметр арматуры, воспринимающей это усилие – Ø20 А-I R_p=2150 кг/см²;

F_A=3,14 см²;

R_p* F_A >P_анк2;

2150*3,14=6751 кг=6,51 т>0,664 т.

Подбор арматуры блоков подпорной стены:

1-ый случай – изгибающий момент от давления грунта (два стержня выключены из работы).

q_р=(0,885+0,79)/2= 0,84 т/м²;

M_изг= q_р*l²*0,8/8= 0,06 тм.

2-ой случай – изгибающий момент при транспортировке и монтаже.

q_р=1,1*b*h* γ_бет*1,0;

q_р=1,1*1,5*0,15*1,0*2,5=0,6187 т/пог м;

P=q*l=0,6187*8=4,95 т;

M_изг= - P*L/4*(2*C/L– 0,5) = -9,9*(0,4-0,5)= 0,99 тм;

Расчет сечения плиты условной ширины 1м, толщиной 15 см:

Бетон B25 R_b=13,0 Мпа;

Арматура 6Ø16 А-III F_A=12,07 см² R_s=365 Мпа;

x= R_s*F_A/R_b*b=365*12,07/13*100=3,39 см;

R_b*b*x(h_o-0,5x)=13*100*3,39*(11-0,5*3,39)= 4,10 тм> 0,99 тм.

4.2.3 Расчет подпорной стены на сдвиг

Сдвигающая сила F_сдв на 1м подпорной стены:

Где:

q₁ и q₂ – активное давление грунта в верхней и нижней точках соответственно.

Удерживающая сила:

F_уд = F_верт • tg φ+bc;

F_верт = G_арм;

Вес армогрунта: G_уд = γ • B • H • g;

tg φ =30 – угол внутреннего трения грунта;

с – удельное сцепление грунта (с = 4.3).

Устойчивость стенки проверена из условия:

F_уд > F_сдв

G_арм = γ • B • H • g • 1 = 1.8 • 3 • 2 • 10 • 1 = 108 кН

F_уд = 108 кН • tg 30+b • с = 63+34.4= 97,4 кН

F_сдв. = 3,7 • 2 • 10 • 1 = 74 кН

97,4 кН > 74 кН

F_уд > F_сдв

Условие выполняется.

Поиск по сайту: