Вопросы давления грунтов на ограждения являются важнейшими в инженерных расчетах и решают их на базе теории предельного напряженного состояния грунтов и общих методов решения ее задач: аналитического (В. В.Соколовского, В. Г. Березанцева, Г. К. Клейна и др.), графо-аналитического (С. С. Голушкевича и др.) и графического (впервые предложенного Кулоном и развитого Понселе, Ребханом, И. П. Прокофьевым и др.).
Подпорные стенки сооружают в случаях, когда необходимо поддержать массив грунта в равновесии.
Рис. 4.20. Некоторые виды подпорных стенок
На рис. 4.20 показаны некоторые случаи применения подпорных стенок: подпорная стенка как упор откоса грунта, равновесие которого невозможно без ограждения (рис. 4.20,а); подпорная стенка как набережная (рис. 4.20,6); подпорная стенка как ограждение подвального помещения здания (рис. 4.20,в). Во всех этих случаях, а также и в ряде других (шпунтовые стенки, крепление котлованов и пр.) ограждения, удерживающие слои грунта в равновесии и воспринимающие его давление, работают как подпорные стенки.
Понятие об активном давлении и пассивном отпоре грунта.
Еп– пассивное давление грунта
Еа – активное давление грунта
1,2 – вероятные смещения стенки
Фундамент давит на грунт
Р
Грунт давит на подпорную стенку
Поверхности скольжения.
Поверхности скольжения строят на основе теории предельного равновесия
Сказывается трение грунта о стенку
Поверхности скольжения
bо=45-j/2
bо=45-j/2
РI
РI – наибольшие главные напряжения (вертикальные и горизонтальные)
РI
(трение не учитываем)
С использованием теории построения поверхностей скольжения можно определять давление на подпорные стенки
Давление сыпучего грунта на вертикальную подпорную стенку при отсутствии трения на задней грани.
В
P2
Н
ЕА
Р1=g0Z
Z
Р2 max
A
Вырезаем в массиве грунта призму с главными площадками
Условия предельного равновесия:
Или , Р2 max- наибольшие горизонтальные напряжения
- давление на стенку передается в виде ∆ эпюры
Р2max - при Z=H;
ЕА = площади эпюры Р2; ;
Активное давление грунта на вертикальную подпорную стенку при горизонтальной отсыпке
пассивный отпор грунта
Пример активного давления грунта на фундаментную стенку здания с подвалом