Содержание

Статическое и динамическое давление грунтов и расчёт подпорных стенок

Предисловие 3
Глава 1. Общие положения строительной механики грунтов 5
§ 1. Грунты и их свойства 5
§ 2. Трение и сцепление в грунтах, углы откоса 9
§ 3. Поведение грунтов под нагрузкой 16
Глава 2. Теория статического давления грунтов на подпорные стенки 22
§ 4. О давлении грунтов в предельном состоянии 22
§ 5. Активное давление сыпучего тела по Кулону 26
§ 6. Графическое определение наибольшего активного давления 30
§ 7. Графоаналитическое определение максимального активного давления 34
§ 8. Построение Понселе. Частные случаи давления при плоской поверхности 38
§ 9. Аналитическое выражение активного давления для плоской поверхности сыпучего тела 44
§ 10. О направлении давления грунта 46
§ 11. О точке приложения равнодействующего давления 49
§ 12. Случаи ломаной грани стенки и ломаной поверхности сыпучего тела 52
§ 13. Давление грунта при действии распределённых нагрузок; давление разнородных грунтов 57

§ 14. Давление грунта при наличии сосредоточенных сил на поверхности 65
§ 15. Влияние воды на давление грунтов 70
§ 16. Давление грунта с учётом капиллярного действия воды 76
§ 17. О пассивном давлении сыпучего тела 83
§ 18. Учёт сцепления при определении бокового давления грунта 86
§ 19. Определение давления грунта от горизонтальных сил, приложенных на поверхности 94
§ 20. Краткий исторический обзор теорий давления грунтов 97
§ 21. Применение теории напряжённого состояния к определению давления при ломаной линии сползании 104
Глава 3. Расчёт массивных подпорных стенок на прочность, жёсткость основания и устойчивость 109
§ 22. Общие положения по расчёту подпорной стенки на прочность 109
§ 23. Построение многоугольника давлений и определение эксцентриситетов 112
§ 24. Определение напряжений в сечениях стенки и поверка прочности 116
§ 25. Осадки грунтового основания подпорных стенок 122
§ 26. Метод коэффициента постели при определении осадок 124
§ 27. Устойчивость подпорных стенок 129
§ 28. Поверка стенки на устойчивость при сдвиге по криволинейной поверхности скольжения 136
§ 29. Поверка заглублённой в грунт стенки на сдвиг при наличии отпора 140
Глава 4. Теория определения бокового давления грунта на основе уравнений деформаций 144
§ 30. Область применения теории Кулона. Пассивное давление в зависимости от перемещения стенки 144
§ 31. Исходные данные по зависимости между сопротивлением сдвигу и перемещением стенки 150
§ 32. Влияние вида перемещения стенки на величину и точку приложения давления грунта 154
§ 33. Определение действительного давления сыпучего тела с учётом сдвига стенки и клина сползания 156
§ 34. Реактивные сопротивления при сдвиге и повороте стенки 163
§ 35. Теория определения действительного давления грунта при сдвиге и повороте стенки 166
Глава 5. Теория определения динамического бокового давления грунта при наличии различных видов смещения стенки 166
§ 36. Введение 169
§ 37. Динамические характеристики работы грунта 172
§ 38. Динамическое давление грунта на подпорную стенку при её сдвиге 176
§ 39. Силы инерции при сдвиге и повороте стенки 186
§ 40. Дифференциальные уравнения движения стенки как системы с двумя степенями свободы и приближенное решение задачи 191
§ 41. Решение задачи о динамическом давлении грунта интегрированием системы дифференциальных уравнений 199
§ 42. Решение задачи о динамическом давлении грунта для случая нежёсткой грунтовой среды 206
§ 43. Дифференциальные уравнения для расчёта стенки как системы с тремя степенями свободы. Коэффициенты жесткости основания 213
§ 44. Решение задачи о динамическом давлении грунта для наклонной грани стенки как системы с тремя степенями свободы 223
Глава 6. Динамические напряжения в грунтовой среде при ударе по основанию. Точка приложения бокового давления 233
§ 45. Определение динамических напряжений в грунтовой призме способом приведённой массы 233
§ 46. Определение перемещений и напряжений в грунте при действии динамической нагрузки 241
§ 47. Точка приложения динамического бокового давления грунта 246
§ 48. Динамическая осадка фундаментов, несущих балочный ростверк при ударе 248
Глава 7. Теория и расчёт тонких стенок и свай на действие горизонтальных сил 260
§ 49. Расчёт абсолютно жёсткой тонкой стенки на горизонтальную силу по способу предельного состояния 260
§ 50. Расчёт абсолютно жёсткой тонкой стенки по способу ломаной эпюры давлений грунта 267
§ 51. Динамическая задача о колебании высокой опоры 272
§ 52. Расчёт абсолютно жёсткой стенки как балки на упругом основании 275
§ 53. Расчёт сваи как гибкой длинной балки на упругом основании 279
§ 54. Расчёт гибкой сваи с учётом влияния продольной сжимающей силы 285
Приложение 288
Литература 290
Оглавление 293

Выполнение расчета подпорной стены — КиберПедия

Оглавление

1. ВЫПОЛНЕНИЕ РАСЧЕТА ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ .................................................4

1.1.Исходные данные и цели расчета ..................................................................4

1.2.Анализ строительных свойств грунта под подошвой фундамента стены……………………………………………………………………………... 5

1.3.Определение активного и пассивного давления на подпорную стену........................................................................................................................ 6

1.4.Определение активного давления графическим способом (построение Понселе) ................................................................................................................. 7

1.5.Определение напряжений, действующих по подошве фундамента............9

1.6.Расчет устойчивости стены против опрокидывания и сдвига по подошве фундамента........................................................................................................... 11

1.7. Проверка положения равнодействующей .................................................. 12

1.8.Выводы о применимости заданной конструкции стены и рекомендации по ее изменению ................................................................................................. 13

2.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………18

 

Выполнение расчета подпорной стены

Исходные данные и цели расчета

 

Размеры стены:

ширина поверху a = 1,0 м

ширина подошвы стены b = 3,5 м

высота Н = 6,0 м

высота фундамента d = 2,0 м

угол наклона задней грани к вертикали ε = 0˚

 

Грунт засыпки:

песок мелкий, удельный вес
угол внутреннего трения φ = +32˚

угол трения грунта засыпки о заднюю грань стены δ = +5˚

угол наклона поверхности засыпки к горизонту α =0˚

 

Грунт под подошвой фундамента (Глина):

удельный вес γ = 21,8 кН/

влажность ω = 0,14

удельный вес твердых частиц 27,6 кН/

предел текучести 0,34

предел раскатывания 0,16

 

Нагрузка на поверхности засыпки:

q = 40 кПа

 

Цели расчета.

Рассчитать давление грунта на подпорную стену, сделать поверочные расчеты, дать заключение о соответствии (или несоответствии) конструкции подпорной стены требованиям расчета по первой и второй группам предельных состояний, обосновать рекомендации по необходимым изменениям.

Анализ строительных свойств грунта

Под подошвой фундамента стены.

 

Последовательно определяем:

Удельный вес грунта

Пористость

Коэффициент пористости

Показатель текучести

Число пластичности

По числу пластичности грунт является глиной, по показателю текучести глина находится в твердом состоянии. Условное расчетное сопротивление , для твердойглины: 600 кПа.

Определяем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента стены.



Здесь второе слагаемое 2*21,8*(2-3) принято равным нулю, так

как d< 3. 0 м.

Если под фундаментом песчаный грунт, то кроме коэффициента пористости следует определить степень влажности

где – удельный вес воды, кН/ ;

по табл. Б3, Б4 охарактеризовать состояние песка по плотности, влажности и затем определить (табл. Б6).

 

Определение активного и пассивного давления

На подпорную стену

Заменим равномерно распределенную нагрузку q = 40 кПа слоем грунта приведенной высоты:

Рассчитаем коэффициент бокового активного давления:

При вычислении следует обратить особое внимание на

знаки α и ε.

Найдем ординаты эпюры интенсивности активного давления:

на уровне верха стены:

на уровне подошвы:

Тогда активное давление

и приложено к задней поверхности стены в точке, отстоящей по вертикали от подошвы на расстоянии

 

Горизонтальная и вертикальная составляющие интенсивности активного давления следующие:

Интенсивность пассивного давления на отметке подошвы фундамента:

Пассивное давление, действующее на переднюю грань стены,

Так как коэффициент ζп определяется упрощенно, при определении расчетного значения отпора Еп понижается на коэффициент 0,33:

Эпюры интенсивности активного и пассивного давления приведены

на рисунке 1.

 

Рис. 1. Эпюры интенсивности давления грунта на подпорную стену

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Улицкий В.М., Колмогоров С.Г., Клемяционок П.Л. «РАСЧЕТ ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ» (Методические указания к курсовой работе) Санкт-Петербург, ПГУПС, 2011.

Оглавление

1.ВЫПОЛНЕНИЕ РАСЧЕТА ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ .................................................4

1.1.Исходные данные и цели расчета ..................................................................4

1.2.Анализ строительных свойств грунта под подошвой фундамента стены……………………………………………………………………………... 5



1.3.Определение активного и пассивного давления на подпорную стену........................................................................................................................ 6

1.4.Определение активного давления графическим способом (построение Понселе) ............................ ..................................................................................... 7

1.5.Определение напряжений, действующих по подошве фундамента............9

1.6.Расчет устойчивости стены против опрокидывания и сдвига по подошве фундамента........................................................................................................... 11

1.7.Проверка положения равнодействующей .................................................. 12

1.8.Выводы о применимости заданной конструкции стены и рекомендации по ее изменению ................................................................................................. 13

2.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………18

 

Выполнение расчета подпорной стены

Исходные данные и цели расчета

 

Размеры стены:

ширина поверху a = 1,0 м

ширина подошвы стены b = 3,5 м

высота Н = 6,0 м

высота фундамента d = 2,0 м

угол наклона задней грани к вертикали ε = 0˚

 

Грунт засыпки:

песок мелкий, удельный вес
угол внутреннего трения φ = +32˚

угол трения грунта засыпки о заднюю грань стены δ = +5˚

угол наклона поверхности засыпки к горизонту α =0˚

 

Грунт под подошвой фундамента (Глина):

удельный вес γ = 21,8 кН/

влажность ω = 0,14

удельный вес твердых частиц 27,6 кН/

предел текучести 0,34

предел раскатывания 0,16

 

Нагрузка на поверхности засыпки:

q = 40 кПа

 

Цели расчета. Рассчитать давление грунта на подпорную стену, сделать поверочные расчеты, дать заключение о соответствии (или несоответствии) конструкции подпорной стены требованиям расчета по первой и второй группам предельных состояний, обосновать рекомендации по необходимым изменениям.

Приложение нагрузки от давления грунта на стены подвала

В версии САПФИР 2020, появилась возможность автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на подпорные стены и стены подвала.

Расчётная модель цокольного этажа здания с нагрузками от давления грунта

Рассмотрим процесс приложения нагрузки от давления грунта на стены подвала здания с монолитным железобетонным каркасом.

Общие положения расчёта давления грунта на стены подвала

Определять величину давления грунта на стены подвала, следует выполнять в соответствии с указаниями Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов, раздел 5 Давление грунта.

В общем случае, существует три вида давления грунта на вертикальные поверхности (стены подвала):

  1. Горизонтальное активное давление от собственного веса;
  2. Дополнительное горизонтальное давление грунта, обусловленное наличием грунтовых вод;
  3. Горизонтальное давление от равномерно распределённой нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения;

Возможные схемы давления грунта, изображены на рисунке:

Схема давления грунта
а – от собственного веса и давления воды; б – от сплошной равномерно распределённой нагрузки; в – от фиксированной нагрузки; г – от полосовой нагрузки

В ПК САПФИР, реализован алгоритм автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на вертикальные и наклонные поверхности. Кнопка вызова диалогового окна, находится на вкладке «Создание»:

Кнопка вызова диалогового окна, приложения нагрузки от давления грунта. Диалоговое окно

Помимо ввода необходимых исходных данных, в диалоговом окне, также, есть возможность выбрать загружения, к которым будут относиться создаваемые нагрузки от давления грунта, а также, вывести на экран результат определения значения самой нагрузки, до момента её приложения.

Ввод исходных данных для вычисления нагрузки от давления грунта

Ввод данных о создаваемых загружениях

В полях диалогового окна, следует ввести наименования загружений для трёх видов нагрузок:

  • Активное давление от собственного веса;
  • Дополнительное давление от грунтовых вод;
  • Давление от нагрузки на поверхности грунта;

Совет: без лишней необходимости, предложенные наименования следует оставить без изменений. Существует, также возможность, приложить все вышеперечисленные нагрузки в одном загружении.

Дополнительно, можно настроить приложение нагрузки с тыльной стороны стены.

Ввод данных для создания активного давления от собственного веса грунта

Планировочная отметка — уровень поверхности грунта относительно нуля здания;

При вводе данного параметра, следует ориентироваться на положение ЛСК в модели, в режиме ЛСК в абс. 0,0,0. Если поверхность грунта ниже нуля здания, значение принимается отрицательным.

Схема к определению планировочной отметки грунта относительно нуля здания. Модель грунта показана для демонстрации. При приложении нагрузки от давления грунта, её наличие необязательно.

Удельный вес, угол внутреннего трения, удельное сцепление грунта, принимаются как для грунта обратной засыпки.

Требования к грунтам обратной засыпки изложены в п.9.14 СП 22.13330.2010:
При проектировании оснований подземных частей сооружений, устраиваемых с обратной засыпкой грунта, расчетные значения характеристик грунтов обратной засыпки (γ’I, φ’I, c’I), уплотнённых не менее чем до kсот=0. 95 их плотности в природном состоянии, допускается устанавливать по расчётным характеристикам тех же грунтов в природном состоянии (γI, φI, cI), принимая γ’I=0.95*γI, φ’I=0.9*φI, c’I=0.5*cI, при этом следует принимать c’I не более 7 кПа.

Дополнительные указания даны в п.5.1-5.3 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Коэффициент надёжности по нагрузке, принимается равным 1.15, согласно Табл. 7.1 СП 20.13330.2016.

Угол наклона расчётной плоскости принимается исходя из конструктивных и объёмно-планировочных решений. Для вертикальной стены принимать равным 0.

Угол наклона поверхности грунта, принимать в соответствии с разделом ПЗУ (План земельного участка), в части схемы организации рельефа.

Угол трения грунта на контакте с расчётной плоскостью, принимается согласно п.5.6 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов: для гладкой стены — 0, шероховатой — 0.5*φ, ступенчатой — φ.

Ввод данных для создания дополнительного давления от грунтовых вод

Коэффициент пористости грунта определяется по таблицам приложения Б СП 22.13330.2010, в зависимости от характеристик c, φ, E грунта обратной засыпки.

Если обратная засыпка выполняется местным грунтом, то характеристики грунта определяются в соответствии с п.9.14 СП 22.13330.2010. В случае, если обратная засыпка выполняется привозным грунтом, рекомендуется указывать, в качестве грунта обратной засыпки, песок средней крупности, с соответствующими характеристиками.


Влажность грунта — если обратная засыпка выполняется местным грунтом, то, допускается принимать влажность по результатам инженерно-геологических изысканий. Если, при засыпке, применяется привозной грунт, то, рекомендуется приводить в общих указаниях проектных решений, производить обратную засыпку грунтом оптимальной влажности. Наиболее подходящий грунт, для обратной засыпки — песок.

Оптимальная влажность устанавливается согласно ГОСТ 22733-2002 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности. Справочные значения, оптимальной влажности грунтов, содержатся в документе ТР 73-98 Технические рекомендации по технологии уплотнения грунта при обратной засыпке котлованов, траншей, пазух, в таблице 2.1

Таблица 2.1 ТР 73-98

Наименование грунта Оптимальная влажность, % Коэффициент «переувлажнения»
Пески пылеватые, супеси лёгкие крупные 8-12 1.35
Супеси лёгкие и пылеватые 9-15 1.25
Супеси тяжёлые пылеватые, суглинки лёгкие и лёгкие пылеватые 12-17 1.15
Суглинки тяжёлые и тяжёлые пылеватые 16-23 1.05

Коэффициент надёжности по нагрузке w, принимается равным 1.1, согласно п.5.9 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Ввод данных для расчёта давления от нагрузки на поверхности грунта

Нагрузка на поверхности грунта q, для жилых и административных зданий, определяется в соответствии с СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений:

п.12.6.1 СП 50-101-2004: Расчёт стен подвалов производят с учётом нагрузок от наземных конструкций и давления грунта. Давление грунта на стены подвалов определяют с учётом временной нагрузки на прилегающей к подвалу территории. При отсутствии данных о временной нагрузке она может быть принята равномерной с интенсивностью 10 кПа.

Указания по определению нагрузок от подвижного транспорта даны в п.5.11-5.15 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Привязка нагрузки — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равной 0.

Коэффициент надёжности по нагрузке — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равным 1.

Расчет подпорных стенок - практические заметки эксперта

  • Автор: Амирханов Мурат

  • 5591

  • Проектирование подпорных стенок невозможно представить без полноценного проведения расчета. Для расчета подпорных стенок инженеру требуется корректно составленная схема и сбор нагрузок.

    Анализируя работу конструкции подпорной стенки можно выделить наиболее «опасные» зоны, подлежащие армированию. На рисунке ниже зоны обозначены красным цветом

    Схема расчета подпорной стенки может быть составлена с помощью программного комплекса Лира 10.6 из стержневых конечных элементов. Жесткость стержней по ширине должна быть равна 1 м, высота сечения равна высоте сечения стенки. При этом необходимо присвоить горизонтальной плите стенки коэффициент постели, для подбора армирования плиты (коэффициент постели следует уточнять по модели грунта).

    Подпорная стенка, иногда, засыпается грунтом с двух сторон на разном уровне, в связи с этим давление грунта устанавливается временным загружением, чтобы учесть возможную поочередную засыпку сперва с одной, а потом, с другой стороны.

    Расчет подпорных стенок и сбор нагрузки при этом, осуществляется по пособию СНиП 2.09.03-85 «Проектирование подпорных стен и стен подвалов».

    Давление грунта на плитную часть

    P = h*r

    h – высота грунта над плитной частью

    r - плотность грунта

    Горизонтальное активное давление грунта на стенку

    Pа = h*r*tg2(45-φ/2)

    φ – угол внутреннего трения грунта

    Давление грунта от распределенной нагрузки

    Pq = q*tg2(45-φ/2)

    Закрепление от горизонтального смещения можно осуществлять в месте крепления стенки к горизонтальной плиту (с помощью такого способа не создается дополнительных продольных усилий в плите).

    Армирование стержней при расчете подпорных стенок следует производить с выключенным подбором угловых значений, т.е. по полученным параметрам размазанного значения. Полученные результаты в см2 следует указывать с учетом шага стержней (например, при шаге 200 мм следует установить количество стержней 5, при шаге 250 мм – 4).

    Армирование подпорной стенки:

    Видео по теме: Расчет монолитных подпорных стенок

    Гидротехническое бюро - Расчет подпорной стены типа «больверк»

    ОБЩАЯ ЧАСТЬ

    Подпорная стена типа «больверк» представляет собой прямую вертикальную стенку, нижним концом погружаемую в естественный грунт. Как правило больверк выполняется из металлического корытного шпунта (Ларсен-5УМ и др.).

    Приводимый здесь метод расчета может рассматриваться как предварительный, и в проектной документации на подпорную стену должен быть повторен более сложным численным методом. Описываемый метод учитывает как жесткость больверка, так и деформативность грунта.

    Учет деформаций основания осуществляется с помощью коэффициента постели cz. Ориентировочные значения коэффициента постели для разных грунтов составляют:

    1. Для несвязных грунтов:

    – песок гравелистый: 10 000 кН/м3;

    – песок крупный: 6 000 кН/м3;

    – песок мелкий: 4 000 кН/м3;

    – песок рыхлый: 2 000 кН/м3;

    1. Для связных грунтов:

    – глина, суглинок и супесь твердые: 6 000 кН/м3;

    – глина, суглинок и супесь тугопластичные: 4 000 кН/м3;

    – глина, суглинок и супесь мягкопластичные: 2 000 кН/м3;

    – глина и суглинок тякучепластичные: 1 000 кН/м3.

    Если в основании залегает несколько грунтов, то необходимо определить их средневзвешенный коэффициент постели:

    cz = ∑( czihi) / ∑hi.

    На основе коэффициента постели последовательно вычисляются три важных параметра: коэффициент сжимаемости kс, коэффициент жёсткости kж, показатель жесткости ξ (греческая буква «кси»):

    kс = cz/t,

    kж = (kс/(EI))0,2,

    ξ = tkж,

    где:

    t — глубина погружения защемленной части стены,

    E — модуль упругости стены (для стального шпунта — 2,1∙108 кН/м2 или 210 МПа),

    I — момент инерции стены.

    После определения указанных параметров начинается непосредственный расчет подпорной стены. Расчет производится в два этапа:

    1. Расчет верхней (консольной) части стены.
    2. Расчет нижней (защемленной) части стены.

     

    Рисунок 1 — Эпюра активного давления на консольную часть подпорной стены

     

    ЭТАП 1

    Расчет верхней (консольной) части стены заключается в определении активного давления σакт консольной части стены. Данное давление станет исходным данным для второго этапа расчета. Активное давление грунта σакт (греческая буква «сигма») действует на тыловую грань консольной части. Форма эпюры активного давления дана на рисунке 1. Для нижней точки консольной части активное давление определяется по формуле:

    σакт = γгрhконс∙tan2(45+φгр/2),

    где:

    γгр — удельный вес грунта за тыловой гранью подпорной стены,

    hконс — высота консольной части стены,

    φгр — угол внутреннего трения грунта на тыловой грани подпорной (греческая буква «фи»).

    Равнодействующая активного давления Pакт составляет:

    Pакт = σактhконс/2.

    Полученная сила Pакт используется для передачи воздействия активного давления на нижерасположенную защемленную часть стены. Это осуществляется введением в верхней точке защемленной части стены сосредоточенного момента M и горизонтальной поперечной силы F:

    M = Pактhконс/3,

    F = Pакт.

     

    ЭТАП 2

    Найденные величины M и F используются для отдельного нахождения двух составляющих напряжений в грунте:

    σM = Mn,

    σF = Fm,

    где n и m — коэффициенты, определяемые по эмпирическим графикам на рисунке 2.

     

    Рисунок 2 — Графики для определения коэффициентов n и m

     

    Коэффициенты n и m зависят от полученных в начале параметров: показателя жесткости ξ, коэффициента жесткости kж. Кроме того, n и m зависят от относительной глубины сечения tсеч.отн. Относительная глубина сечения — величина переменная и колеблется от 0 до 1. Поэтому вычисление коэффициентов n и m по графикам на рисунке 2 всегда ведется в табличном виде. Для этого по всей высоте защемленной части стены t задаются несколько точек (достаточно шести), т.е. задается несколько значений tсеч.отн (например, с шагом 0,2: 0,0, 0,2, 0,4, 0,6, 0,8, 1,0). В каждой точке вычисляются коэффициенты n и m, а по ним — напряжения σM и σF. Как видно из представленной таблицы, в завершение производится определение полного давления грунта σ на данную точку защемленной части стены:

    σ = σMF.

     

    tсеч.отн

    n

    m

    σM, кН/м2

    σF, кН/м2

    σ, кН/м2

    0,0

    0

    0

    0

    0

    0

    0,2

    0,06

    0,33

    19,38

    45,87

    65,25

    0,4

    0,04

    0,35

    12,92

    48,65

    61,57

    0,6

    0

    0,16

    0

    22,24

    22,24

    0,8

    -0,05

    -0,12

    -16,15

    -16,68

    -32,83

    1,0

    -0,16

    -0,45

    -51,68

    -62,55

    -114,23

     

    В результате строится эпюра напряжений в грунте в защемлённой части стены (рисунок 3). Данная эпюра фактически представляет собой нагрузку на защемленную часть, и может быть использована для расчёта прочности стены.

     

    Рисунок 3 — Эпюра напряжений в грунте в защемлённой части подпорной стены

    Как сделать подпорную стенку из бетона своими руками: инструкция, расчеты и чертежи

    В процессе строительства разного рода построек на территории со сложным рельефом (овраги, балки т.д.), часто появляется необходимость в подпорном сооружении. Эта укрепительная конструкция в себе несет одну основную задачу – не допустить обвала грунтовых масс.

    Подпорные стены условно разделяются на два типа:

    • Укрепительные, выполняют основную функцию – задерживают от сползания грунтовые массы. Эти конструкции сооружают, если уклон холма составляет не более 9°. При помощи их происходит сооружение горизонтальных площадок, этим самым увеличив полезную площадь.
    • Декоративные – довольно эффектно маскируют небольшие перепады земли на прилегающем участке. Когда уровни несильно отличаются и, естественно, высота стенки небольшая (до полутора метров), то ее монтаж происходит с небольшим углублением до 45 см.

    Проектирование подпорных стен

    Вне зависимости от назначения, подпорная стена, как правило, имеет четыре элемента:

    • тело;
    • фундамент;
    • систему водоотвода;
    • дренажную систему.

    Водоотвод, подземная часть и дренаж стены требуются для реализации технических нормативов, а непосредственно тело необходимо для эстетических целей. По высоте эти сооружения могут быть небольшими (до одного метра), средними (не более двух метров) и высокими (больше двух метров).

    Задняя стенка конструкции бывает с таким уклоном:

    • лежачая;
    • пологая;
    • крутая (с обратным или прямым скатом).

    Профили подпорных стен могут быть разными, но, как правило, это трапецеидальные и прямоугольные. В свою очередь первые могут иметь разный наклон граней.

    Действующие силы на упорные стенки

    Во время выбора материала, а, естественно, и фундамента для подпорных стен, руководствуются расчетом нагрузок, действующим на все конструкцию.

    Вертикальные нагрузки:

    • сила засыпки, которая действует как непосредственно стену, так и на часть фундамента;
    • верхняя нагрузка, а именно, вес, который давит на верхнюю часть сооружения;
    • собственная масса подпорной стены.

    Горизонтальные силы:

    • сила трения на участках сцепления грунта с фундаментом;
    • давление грунта непосредственно за подпорной стеной.

    Кроме основных сил, воздействуют и периодические нагрузки, к ним относятся:

    • сейсмические нагрузки;
    • сила ветра, тем более это актуально при высоте сооружения более 2-х метров;
    • водные потоки, особенно в низинах;
    • вибрационные силы воздействуют на участки, где проходит железнодорожное полотно или дорожная трасса;
    • вспучивание грунта зимой и т.д.

    Устойчивость подпорных сооружений

    Как правило, строительство невысоких подпорных стен выполняется для декоративных целей, им не требуется тщательный расчет устойчивости. Повышение этой характеристики показательно для расчета подпорных стен более высокой конструкций.

    Предотвратить опрокидывание или сдвиг стенки можно с помощью таких мероприятий:

    • сторону, которая обращена к грунту, делают шероховатой. В блочных, кирпичных, каменных кладках сооружают выступы, а в монолитных опорных стенах – делают сколы;
    • намного снижает давление почвы на заднюю грань маленький уклон, сделанный в сторону возвышенности;
    • наличие в передней части консоли стены создает дополнительную устойчивость, поскольку распределяет часть нагрузки земли;
    • правильно оборудованная дренажная система не допускает подмыв конструкции;
    • для капитальных подпорных стен из тяжелых стройматериалов необходим фундамент. Для глинистой почвы целесообразно применять ленточное основание, слабого грунта – свайный фундамент;
    • боковое давление снижается с помощью засыпки пустотелых материалов (к примеру, керамзита) между существующим грунтом и задней стеной.

    Сооружение подпорной стенки

    Что относительно материала, то его выбор производится на нескольких критериях, это водонепроницаемость, высота конструкции, долговечность, устойчивость к агрессивным средам, возможность механизации процесса установки и доступность стройматериала.

    Опорная стенка из кирпича

    Во время расчета кирпичных подпорных стен предусматривается обустройство армированного фундамента. Декоративные показатели можно усилить с помощью использования кирпича, который отличается расцветками или размерами от элементов основной кладки. Небольшая стенка (до одного метра) делается самостоятельно. В случаях, если предполагается повышенная нагрузка, желательно воспользоваться услугами специалистов.

    Для работ применяется обычный обожженный красный кирпич либо клинкер с повышенным коэффициентом влагостойкости и прочности. Чаще всего для сооружения подпорных стен необходим ленточный фундамент.

    Ширина ямы под фундамент равняется тройной ширине стены, таким образом, когда планируется сооружение в один кирпич (25 сантиметров), то этот параметр равняется 75 сантиметрам. Глубина нужна не меньше одного метра. На дно насыпается 25-35 см слой щебня или гравия, после слой (12-18 см) песка, все засыпки материала тщательно утрамбовываются.

    Сооружается опалубка, ее верхняя часть обязана быть меньше уровня земли на 18-25 см. Для усиления применяют прутья арматуры, их укладывают на бутовый камень или битый кирпич. Затем, наливается бетон марки 200 или150.

    Нужно отметить, что укладку в один кирпич можно делать для сооружения стены до 70 см, для более высоких стен лучше всего делать строительство 1,5-2 кирпича, с увеличением нижней части стены. Так, получается конструкция, которая напоминает консоль.

    Каменная подпорная стенка

    Природный и искусственный камень отличаются отличными эстетическими свойствами. При этом внешний вид готового сооружения дает возможность гармонично вписаться в любой ландшафт.

    В этом случае можно применять как мокрый, так и сухой вариант кладки материала. Последний способ более сложный и потребует определенной сноровки, поскольку нужен подгон камня по размерам.

    Основание под каменную стену делается такое же, как и для кирпича. Сооружается ленточный фундамент с дальнейшей кладкой камня. Если строительство производится без применения бетона, то швы наполняются садовым грунтом или посадочным материалом. Каменные стены рекомендованы для сооружения конструкций не более 1,6 метра.

    Бетонные подпорные стенки

    Это монолитное сооружение выполняется с использованием буронабивных свай из деревянной опалубки. Установка плиты заводского производства делается при помощи грузоподъемной спецтехники. Она бывает контрфорсной или консольной. Для монтажа готовых изделий фундамент при плотной почве не требуется. Можно просто сделать траншею размером чуть больше ширины подошвы консоли или плиты.

    На дне засыпается песок и гравий слоями по 18-25 см. Трамбовка производится с помощью обильного полива водой. Бетонные плиты ставятся четко вертикально. Друг с другом они соединяются при помощи сварки из арматурных элементов. После ставится дренажная продольная система и производится засыпка грунтом пространства. Бетонная опорная стенка лучше всего подходит для слабых грунтов.

    Подпорная стена из бетона своими руками

    Хорошую устойчивость стене дает консоль, изготовленная с наклоном (12°-17°) в сторону насыпи. Если брать в качестве примера стенку высотой в 2,5 метра, то размер подземной части будет 0,9-1 м, а ширина тела составляет 0,5 м.

    Для опалубки делается траншея шириной 1,3 метра и глубиной в 1,4 метра. Необходимый наклон производится с помощью ручной выемки грунта, этот параметр проверяется и во время монтажа опалубки, и во время заливки ее бетоном.

    Основание непременно армируется как в вертикальном, так и в продольном положении. Высота прутьев, которые торчат из бетона, обязана составлять не меньше 1,5 м. Подошве нужно дать набраться прочности, для бетона это время составляет приблизительно месяц.

    При желании поверхность из бетона может декорироваться искусственным или природным камнем.

    Намного облегчают работы и уменьшают затраты на строительство пенобетонные блоки. Однако прочностные показатели этой стены будут гораздо ниже. При этом кладка из этого материала не отличается своей привлекательностью.

    Подпорная стена из дерева

    В плане ландшафтного дизайна дерево наиболее оптимально подойдет для этой цели, но эксплуатация этого материала не очень долгая. Для того чтобы повысить стойкость к действию агрессивных сред нужно будет приложить большие усилия на постоянную обработку специальными пропитывающими веществами.

    В конструкции стены бревна можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально. Особого отличия касательно прочностных показателей в этом случае нет. Этот материал применяется для сооружения стен высотой не более 1,6 м. Чтобы не допустить загнивание вкапываемой части бревна, нужно его обработать битумом или обжечь.

    Вертикальная установка бревен

    Размер бревен может быть различный, это зависит от перепада высот. Для лучшей стойкости их вкапывают на глубину 1/3 общего размера балки.

    Укладка калиброванной древесины производится в предварительно выкопанную траншею. На дно насыпается и трамбуется слой из щебня 18 см. Бревна устанавливают сплошной стеной, вплотную между собой, четко соблюдая вертикаль. Крепеж делается с помощью гвоздей или проволоки.

    Максимальная стойкость деревянной стены достигается с помощью заливки траншеи цементной смесью. Обратная сторона своеобразного тына обрабатывается герметизирующим материалом (толем, рубероидом и т.д.), затем производится засыпка грунтом.

    Горизонтальная установка бревен

    Опорные бревна закапываются каждые два-три метра, чем чаще они находятся, тем прочней будет стена. Устанавливаемая древесина непременно обрабатывается антисептическими веществами.

    Горизонтальный крепеж может производиться такими способами:

    1. С двух противоположных сторон на столбах предварительно делают продольные пазы, куда будут вставляться горизонтальные части. Причем диаметр бревен обязан быть больше балок, которые используются для поперечного положения;
    2. Следующий вариант подразумевает крепление бревен с обратной стороны столбов. В данном варианте первая балка кладется на грунт, потому нужно заранее уложить гидроизоляционный материал. Соединение бревен к опорам происходит гвоздями или проволокой.

    Расчет подпорной стены

    Прежде чем сделать подпорную стену, нужно тщательно просчитать все нюансы. Иначе халатное отношение и неправильный расчет могут привести к обрушению стены.

    Такие стены высотой не больше 1,6 метров, возможно, сооружать своими руками. Для ширины подошвы используется коэффициент 0,6-0,8 помноженный на высоту стены. Узнать соотношение размера стены к ее высоте, можно с учетом вида грунта:

    • мягкий грунт – 1:2;
    • средний грунт – 1:3;
    • плотный грунт – 1:4.

    Если же высота большая и сооружение планируется на слабой почве, то желательно обратиться к услугам профессионалов. Расчеты будут происходить в соответствии с правилами СНиП.

    В данном случае учитывается множество факторов и на этой основе будут выполнены такие расчеты:

    • прочность конструкции, на устойчивость к трещинам;
    • прочность почвы, ее вероятную деформацию;
    • стойкость положения непосредственно стены.

    Также выполняются вычисления на сейсмическое, активное и пассивное давление грунта, давление подземных вод, учет сцепления и т. д. Расчет производится с учетом максимальных нагрузок и охватывает ремонтные, строительные и эксплуатационные периоды стены.

    Естественно, можно использовать и онлайн-калькулятор, который специально разработан для данных целей. Но нужно учитывать, что эти расчеты имеют лишь рекомендательный характер.

    Дренажная система

    Устройство водоотвода и дренажа нуждается в особом внимании. Система обеспечивает сбор и вывод ливневых, талых и грунтовых вод, этим самым предотвращая размыв и подтопление конструкции. Она бывает поперечной, продольной либо комбинированной.

    Поперечный вариант подразумевает наличие отверстий диаметром 10 см на один метр стены.

    Продольный дренаж подразумевает размещение трубы, находящейся на фундаменте по всей длине стены.

    Подпорные стены имеют очень важную задачу. Их сооружение лучше всего доверить профессионалам или, как минимум, проконсультироваться с ними по этому вопросу. Даже небольшая ошибка в расчете подпорной стенки может иметь довольно плачевные последствия.

    Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

    Сегментная подпорная стена с георешеткой с расчетами

    Сегментная подпорная стена с георешеткой используется там, где требуется высокая стена. Детали и конструкция георешетки сегментарной подпорной стенки с расчетами описаны в этой статье.

    Сегментной высота подпорной стенки ограничена из-за проблемы со стабильностью, но высота может быть увеличена с помощью использования тканого синтетического листа или в другой перспективе георешетках как последовательные слои на задней поверхности стенки.

    Слои

    располагаются и закрепляются в облицовочных блоках, как показано на Рисунке 1, в результате создается усиленная масса грунта, препятствующая опрокидыванию и скольжению.

    Сегментные подпорные стены из георешетки могут быть построены на высоту более 12 метров. Различные нагрузки и реакции, действующие на стену, показаны на Рисунке 2.

    Рисунок 1: Георешетка, закрепленная в облицовочных блоках

    Рисунок 2: Нагрузки и силы, действующие на опорную стенку сегмента георешетки

    Существуют различные типы георешеток с разной прочностью на разрыв, выпускаемые производителями. Как правило, георешеток 3.Ширина 65 м, длина - в зависимости от требований дизайна.

    Предел прочности геосеток определяется испытанием в соответствии с ASTM или Институтом геосинтетических исследований (GRI). Кроме того, долговременная расчетная прочность рассчитывается на основе предела прочности на растяжение с использованием коэффициента безопасности, позволяющего учитывать такие вредные воздействия, как долговременная деградация, повреждения во время строительства, недостаток материала.

    Кроме того, коэффициент запаса прочности 1,5 используется для Долгосрочная допустимая расчетная прочность (LTADS), и это будет (LTADS / 1.5).

    Геосетки обычно крепятся к стыкам облицовочных стен с одного конца и к грунту на месте засыпкой для обеспечения эффективного использования геосеток.

    Сопротивление выдергиванию складывается из коэффициента трения в стыке блока и любого метода зацепления, который используется, например, шпильки через промежутки георешетки, складывание георешетки над выступом в блоке, как показано на Рис.

    Рисунок-3: Штифт через промежуток геосетки

    Рисунок-4: Зацепление георешетки за выступ блоков

    Блоки

    тестируются для определения значений подключения для различных типов георешеток.Максимальное значение соединения для блоков рассчитывается следующим образом:

    Пиковая прочность соединения = 425 + 0,27 Н , максимум 8,45 кН -> Уравнение-1

    Где:

    425: значение привязки собственной георешетки к блоку

    0,27: тангенс угла трения блок-георешетка-блок

    N: вес перекрывающих блоков

    При подключении используется коэффициент безопасности 1,5.

    Методика проектирования Сегментная подпорная стена из георешетки

    Критерии проектирования для Сегментная подпорная стенка из георешетки

    Определение удержания высоты стенки вдоль ее длины, план выравнивания вида и контурная, что наклонная засыпки могут быть необходимы.Кроме того, выясните характеристики грунта, находящегося на месте, и грунта обратной засыпки, включая плотность и значение внутреннего трения (

    ).

    Консультанты предоставляют значения с необходимыми рекомендациями, например, требуется ли проверка общей стабильности, а также требуемые значения для внутреннего трения и плотности.

    Материалы обратной засыпки должны быть хорошо дренированы, и Единая система классификации грунтов указывает группу GW для материала засыпки.

    Каменная кладка

    Выберите кирпичную кладку в зависимости от указанного размера, текстуры и конфигурации.Близость поставщика может сыграть значительную роль в определении блоковых единиц.

    Расчет бокового давления грунта

    Уравнение Кулона

    используется для вычисления бокового давления грунта, и рекомендуется найти коэффициент K и для грунта обратной засыпки, который укреплен георешеткой, и грунта за пределами укрепляющего грунта, поскольку такие свойства, как плотность и угол внутреннего трения, могут быть разными.

    Это означает, что внутреннюю силу, создаваемую армированным грунтом, и внешние силы, создаваемые грунтом за пределами армированного грунта, следует рассчитывать отдельно.

    Предполагается, что равнодействующие силы действуют под углом (

    ), поэтому учитывается горизонтальная составляющая, а вертикальная составляющая не учитывается.

    Уравнение Кулона для расчета бокового давления земли

    и

    Где:

    : Угол внутреннего трения

    : Угол откоса засыпки

    : угол трения между грунтом и стеной (предполагается от (2/3) до (1/2))

    : Угол наклона стены от горизонтали (90 o + угол наклона стены от вертикали)

    Выбора георешетки для Сегментных подпорной стены

    Требуемое сопротивление растяжению, которое зависит от глубины георешетки и площади вертикального притока между слоями, используется в качестве руководства для выбора типа георешетки и производителя.

    Первая георешетка отравлена ​​в первом стыке блоков, затем каждые два или три блока размещается другая тканая синтетическая овца, но расстояние по вертикали между слоями георешетки не должно быть более 60 см. можно использовать разное расстояние между слоями георешетки в зависимости от требований проекта, однако из соображений практичности используется равное расстояние.

    Кроме того, внутреннее давление грунта для каждого слоя георешетки рассчитывается после определения пробного расстояния. Этой силе следует противодействовать, закрепив конец георешетки в облицовочных блоках, а другой конец - в грунт обратной засыпки на достаточном расстоянии от плоскости разрушения.

    Проверить требуемую длину георешетки за пределами плоскости разрушения:

    Этот расчет зависит от сопротивления трению вдоль георешетки, характера поверхности георешетки, веса вышележащего грунта. Натяжение слоя георешетки ( T a ) увеличивается с увеличением его длины, закрепленной в грунте за плоскостью разрушения:

    Метод давления грунта для подпорных стен

    Метод давления грунта для подпорных стен

    Консольные стены

    При проектировании подпорных стен из листового материала обычно предполагается, что эффективные боковые напряжения, действующие на стену, задаются простыми активными и пассивными зонами RANKINE.Трение о стену обычно игнорируется, так как это приводит к консервативным (безопасным) конструкциям.

    Активное и пассивное давление Ренкина

    Давление грунта, действующее на стену, сильно зависит от деформаций окружающей почвы. Когда стена удаляется от грунта, напряжение на стене падает до минимума, АКТИВНОГО давления, при этом грунт пластически деформируется. Когда стена продвигается в грунт, напряжение увеличивается, достигая, наконец, максимума, ПАССИВНОГО давления, когда снова грунт пластически деформируется.

    Для большинства подпорных стен стабильностью стены обычно является длительная, полностью осушенная ситуация. Для анализа полностью осушенных условий критерий Мора-Кулона должен быть выражен в терминах эффективного напряжения с использованием параметров эффективной прочности c´ и? ´. Для проектирования также консервативно использовать параметры прочности в критическом состоянии, то есть c´ = 0 и? ’=?’ v . Тогда эффективные боковые напряжения на стене равны

    .

    K a и K p известны как активные и пассивные коэффициенты давления грунта.Для грунта при разрушении коэффициенты давления грунта просто связаны соотношением

    .

    .

    Для любой вертикальной стены можно связать горизонтальное эффективное напряжение с вертикальным эффективным напряжением, определенным из вертикальной перекрывающей породы, с помощью коэффициента давления грунта. Коэффициент будет зависеть от уклона поверхности почвы и шероховатости стены. Опубликованные значения доступны для многих ситуаций.

    Стабильность - предельное равновесие

    При оценке устойчивости обычно принимают треугольное распределение давления, и это действительно реально, если стена жесткая.Для консольной стены напряжения, действующие при разрушении, будут такими, как показано ниже, при этом стена вращается вокруг точки, расположенной чуть выше носка стены. Устойчивость стены в основном зависит от пассивной силы, развиваемой под котлованом.

    При проектировании нам необходимо определить необходимую глубину проникновения для обеспечения устойчивости, а затем определить размер стены, чтобы выдержать максимальный момент. Чтобы определить глубину проникновения, необходимую для данной высоты H, нам необходимо учитывать равновесие моментов и сил:

    ? F = 0

    ? М = 0

    Расчетные диаграммы

    для анализа активного давления на подпорные стены с эффектом нагнетания трубопровода

    В этом исследовании была предложена формулировка для расчета давления на стену и определения угла разрушения клина на основе метода предельного равновесия.Упомянутая формулировка позволяет рассчитать коэффициент активного давления, кульминацию сил на поверхности разрушения и распределение давления на стене с эффектом надбавки линии. Кроме того, на основе предложенной методики предложена простая формула для расчета угла провала клина за счет эффекта перегрузки. Кроме того, предлагаемый подход имеет то преимущество, что он учитывает влияние надбавки на упругопластическую среду, учитывая параметры грунта и определяя степень, в которой надбавка эффективна при распределении давления на стену.Однако в большинстве предыдущих методов и спецификаций учитывалось результирующее боковое давление от перегрузки в упругой среде. Наконец, на основании полученных результатов предложены расчетные схемы для разных грунтов и разных доплат. Согласно этим диаграммам, можно легко достичь давления на стенку, распределения давления на стенку и угла разрушения клина. Также компьютерная программа была написана в программной среде MATLAB. Используя результаты этих кодов, будут определены давление на стену с эффектом надбавки, угол разрушения клина и распределение давления на стене.

    1. Введение

    Расчет активного давления грунта на подпорные стены является фундаментальной проблемой при проектировании фундаментов. Обычно его исследуют с использованием теории, предложенной Кулоном [1] или теории Ренкина [2]. С другой стороны, на активное давление влияют внешние нагрузки, воздействующие на грунт за стеной. Для расчета результирующего бокового давления на подпорные стены, вызванного перегрузкой, обычно используется метод Буссинеска [3], который предполагает однородное и эластичное поведение грунта.С другой стороны, ссылаясь на разницу между результатами упругих методов Буссинеска [3], Дас [4] предложил уравнения с предположением упругого поведения для расчета надбавки с фактическими значениями.

    Гербер [5] и Спанглер [6] исследовали влияние дополнительной нагрузки на боковое давление на подпорную стенку, вызванную сосредоточенной нагрузкой, с помощью крупномасштабных испытаний. Принципы теории упругости для изучения эффектов линейной надбавки были первоначально использованы Мисрой [7], а для надбавки за стрип - Яркио [8].Кроме того, Мотта [9] предложил метод обширных равномерных перегрузок с использованием разработанной кулоновской формулировки и рассчитал активное давление на стенку с эффектом надбавки в соответствии с углом разрушения клина.

    Сейсмическая устойчивость подпорных стенок в связи с эффектом дополнительной нагрузки была исследована Caltabino et al. [10]. Исследователи рассматривали эффект землетрясения как квазистатический на основе метода, представленного Окабе [11] и Мононобе и Мацуо [12].

    Используя экспериментальные результаты, Георгиадис и Анагностопулос [13] сравнили результат давления на экраны под нагрузкой с результатами различных методов, включая распределение упругих напряжений и аппроксимацию 45-градусного наклона, а также результаты кулоновского метода.В результате эластичный подход существенно отличается от реальных значений. Ким и Баркер [14] изучали влияние живой нагрузки, вызванной транспортной нагрузкой, на подпорные стены. Исследователи предложили аналитический подход для расчета горизонтального активного давления на подпорную стенку с использованием метода эквивалентного изгибающего момента.

    Используя теорию Кулона, Греко [15–18] исследовал влияние перегрузки полосы на активное давление на неармированные подпорные стенки и представил аналитический метод расчета давления и результирующей точки воздействия.В спецификациях AASHTO [19] и US Army Crops [20] предложен аналитический метод для расчета результирующего бокового давления грунта, вызванного надбавкой, в соответствии с типом надбавки, понесенной на стене. Ченг [21] представил коэффициент бокового давления в сейсмическом состоянии для связных фрикционных грунтов и добавок.

    Баша и Басудхар [22] исследовали устойчивость армированных грунтовых конструкций в сейсмических условиях, используя метод предельного равновесия и допуская логарифмическое разрушение спирального клина.Исследователи наложили сейсмическое ускорение на армированные грунтовые конструкции квазистатическим методом.

    Ганбари и Тахери [23] рассчитали давление на стену и усиленную силу с эффектом дополнительной нагрузки на стены из армированного грунта, исходя из предположения Ахмадабади и Ганбари [24]. Результаты по изменению угла разрушения клина в зависимости от размера надбавки предполагают, что увеличение суммы надбавки приведет к увеличению угла разрушения клина; однако при изменении расстояния надстройки от стены угол провала клина больше не меняется.Результаты их исследований показывают, что с увеличением расстояния нагнетания от стены боковое давление грунта будет уменьшаться, а когда оно находится вне угла разрыва клина, оно не влияет на активное давление грунта.

    В этой статье было представлено простое решение для расчета активного давления на стену с учетом дополнительной нагрузки линии с использованием метода предельного равновесия. В ранее предложенных методах либо игнорировалось влияние угла трения между грунтом и стеной, либо требовались сложные и длительные решения.Основная цель исследования заключалась в разработке простого метода, основанного на предельном равновесии, который может рассчитать угол разрушения клина и распределение усилий на стене с эффектом дополнительной нагрузки. Затем будет обсуждаться влияние угла внутреннего трения, величина линейной надбавки, расстояние от стропы до стены и угол внутреннего трения почвы.

    2. Формулировка для расчета давления на подпорные стены с учетом линейной надбавки

    В соответствии с рисунком 1 будет рассматриваться подпорная стена, где - угол внутреннего трения между грунтом и стеной.Если гипотетический угол разрушения клина образует угол с горизонтом, в соответствии с рисунком 2, угол, который рассчитывает наибольшую величину давления на стену с добавлением линии, может быть показан с добавлением или без него, он может быть показан как

    Как исправить падающую подпорную стену? - Почвы имеют значение, получите совок!

    В нашем сообщении в блоге от 15 июня Soils Matter описаны различные типы подпорных стен и принцип их работы.

    При неправильной постройке подпорные стены могут прогнуться под давлением материалов, которые они поддерживают.Это может происходить постепенно, что дает вам время отремонтировать стену самостоятельно или обратиться за помощью. Хотя это случается редко, подпорные стенки могут быстро разрушиться под действием боковых сил.

    После долгих лет тяжелой работы, удерживаемой в почве, эта подпорная стена наклоняется к улице… и деревья растут из нее. Могли ли владельцы сохранить это с помощью каких-то исправлений или предотвращения? Предоставлено: SV Fisk.

    Отказ подпорной стенки может быть полный крах стены. Но могут быть признаки того, что стена не функционирует должным образом, которые вы можете увидеть заранее.Эти признаки могут привести к ослаблению стенок и просачиванию удерживаемого материала или разрушению. Предотвратить выход вашей стены из строя можно путем решения распространенных проблем сбоя:

    1. Насыщенный грунт / засыпка: вода может оказывать значительное давление на стену. Дренажная плитка или каналы, выравнивание участка и использование хорошо дренирующего материала для обратной засыпки могут уменьшить скопление излишков воды.
    2. Плохое проектирование: недостатков в конструкции почти никогда не должно быть. Всегда выбирайте надежного, сертифицированного и обученного подрядчика, который поможет спроектировать и построить стену в соответствии с конкретными условиями на объекте.
    3. Осадка фундамента: Перед постройкой тщательно уплотните грунт под стеной. Это предотвратит оседание, которое может привести к растрескиванию или обрушению стены.

    Несколько факторов могут привести к подпорной стенке на провал. Часто они возникают из-за плохой инженерии или непонимания условий на месте. 1 Мы рекомендуем проверять вашу стену не реже одного раза в год, чтобы убедиться, что она не начинает разрушаться. Весенний осмотр позволит вам определить, способна ли ваша стена выдержать таяние снега и весенние ливни.Вы должны посмотреть, не торчат ли какие-либо блоки или другие стеновые материалы. Вы видите много осадка у основания стены? Если это так, возможно, у вас проблемы с дренажем. Ежегодный осмотр поможет решить любые проблемы.

    Если у вас есть неисправность в подпорных стенах, есть несколько подходов, которые могут позволить вам избежать выемки грунта в стене.

    1. Обновите область, поддерживаемую стеной, чтобы перенаправить поток воды от стены. Это снизит давление воды, которое может скапливаться за стеной.
    2. Просверлите в стене дополнительные дренажные отверстия, чтобы обеспечить повышенный дренаж с поверхности.
    3. Уменьшите высоту удерживаемого материала путем повторной сортировки. Иногда изменение ландшафтного дизайна является приемлемым методом до допустимого предела, основанного на дизайне стен.
    4. Передайте часть поперечной силы в том месте, где стена соединяется с землей. Это увеличивает общую прочность стены. Есть два метода:
      1. Удлинитель опоры у основания; или,
      2. Укладка бетона для утолщения основания.

    Если повреждение стены слишком велико, чтобы его можно было исправить одним из вышеперечисленных методов, возможно, вам придется выкопать грунт. Сколько будет зависеть от степени отказа. Вставка стяжек закрепит стену и добавит дополнительную поддержку. 1 Однако это потребует дополнительного планирования и может потребовать обширных земляных работ, чтобы закрепить анкеры в правильном месте. Подъемы добавляют прочности подпорным стенам. Добавление гравийного слоя позади и под стеной или перфорированной дренажной плитки, выстилающей основание стены, может существенно улучшить дренаж.Это уменьшает скопившуюся воду и замерзание за стеной, которое может оказывать давление, вызывая поломку.

    Лучший способ предотвратить отказ подпорной стенки заключается в разработке стены для условий эксплуатации с учетом рельефа местности, климата и свойств почвы, так что стена будет в состоянии выполнять свои функции безопасно. Восстановление и исправление сбоев - это всегда вариант. Но это может быть дорогостоящим и потребовать раскопок. Как правило, стену можно восстановить, и повторный запуск случается редко.При перестройке или укреплении и правильном проектировании подпорные стены могут иметь долгий срок службы для улучшения эстетической привлекательности и функциональности вашего участка.

    Ответила Кристина Хебб, Duraroot

    1. Для получения дополнительной информации об условиях на вашу стену сайте подпорной и конструктивных элементах, которые добавляют силы, посетите наш первый пост подпорной стены с 1 июня ул.

    Чтобы получать уведомления о будущих блогах, не забудьте подписаться на Soils Matter, нажав кнопку Follow в правом верхнем углу! Узнайте больше на нашей веб-странице о почвах.Там вы найдете дополнительную информацию об основах почвы, общественных садах, зеленой инфраструктуре, зеленых крышах, загрязнителях почвы, материалах для учителей и многом другом.

    Нравится:

    Нравится Загрузка ...

    Связанные

    Анализ и проектирование подпорных стенок с помощью Staad Pro

    Подпорные стены - это конструкции, используемые для поддержки земли на разных уровнях. Существуют различные типы подпорных стен, такие как консольные подпорные стены, гравитационные подпорные стены, контрфорсированные подпорные стены, подпорные подпорные стены и т. Д.Контрфорс подпорных стенки имеют сходство с консольными подпорными стенами, с той разницей, иметь треугольные веб-панели расстояние друг от друга через определенные промежутки время в задней части подпорной стенки.

    Эти сетчатые панели называются контрфорсами, и они служат для связывания базовой плиты и стены (стойки) вместе. Таким образом они уменьшают внутренние напряжения, возникающие в конструкции, и увеличивают ее вес для обеспечения устойчивости.

    Подпорная стенка Counterfort Подпорные стены

    Counterfort можно легко смоделировать в программном обеспечении Staad Pro и загрузить для получения внутренних сил и деформаций из-за удерживаемой земли.Мы собираемся продемонстрировать это на видео ниже. Данные подпорной стенки показаны ниже;

    Нагрузки на подпорную стенку

    Расчетные данные
    Высота стены от основания = 7 м3 / с
    Длина основания = 4,5 м
    Вынос носка = 0,8 мс / с
    Выступ пятки = 3,7 м3 / с
    Толщина стенки ствола = 0,3 м
    Толщина основания = 0,5 м
    Толщина контрфорса = 0,3 м
    Расстояние между контрфорсами = 2,5 м3 / c
    Удельный вес бетона = 25 кН / м 3
    Удельный вес удерживаемой земли = 19 кН / м 3
    Угол внутреннего трения φ = 30 °
    Давление надбавки на подпорную стенку = 10 кН / м 2
    Модуль реакции земляного полотна на опорный грунт = 50000 кН / м 2 / м

    Мы пренебрегаем влиянием пассивное давление грунта на подпорную стену.

    Модель контрфорс подпорной стены на Staad Pro

    Коэффициент активного давления грунта K a = (1 - sinφ) / (1 + sinφ) = 0,333
    Давление грунта позади стены (треугольное распределение) = 0,333 x 19 кН / м 3 x 7m = 44,289 кН / м 2
    Доплата давление на задней стороне подпорной стенки = 0,333 × 10 = 3,33 кН / м 2

    Давление грунта на основание (пятка) = (7 м x 19 кН / м 3 ) = 133 кН / м 2
    Давление наддува на основание (пятка) = 10 кН / м 2

    Смотрите видео для анализа подпорных стенок на Staad Pro ниже;


    Результаты анализа

    Поперечный изгибающий момент под нагрузкой ULS Продольный изгибающий момент под нагрузкой ULS Поперечное поперечное усилие под нагрузкой ULS Сила продольного сдвига под нагрузкой ULS

    IRJET-Запрошенная вами страница не найдена на нашем сайте

    IRJET приглашает статьи из различных инженерных и технологических дисциплин для Тома 7, выпуск 12 (декабрь-2020)

    Отправить сейчас


    IRJET Vol-7 Выпуск 12, Декабрь 2020 Публикация продолжается...

    Обзор статей


    Журнал IRJET был отправлен в SCOPUS в начале 2019 года и в настоящее время проходит оценку для включения.


    IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Проверить здесь


    IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


    IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 7, выпуск 12 (декабрь-2020)

    Отправить сейчас


    IRJET Vol-7, выпуск 12, декабрь 2020 Публикация продолжается...

    Обзор статей


    Журнал IRJET был отправлен в SCOPUS в начале 2019 года и в настоящее время проходит оценку для включения.


    IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Проверить здесь


    IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


    IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 7, выпуск 12 (декабрь-2020)

    Отправить сейчас


    IRJET Vol-7, выпуск 12, декабрь 2020 Публикация продолжается...

    Обзор статей


    Журнал IRJET был отправлен в SCOPUS в начале 2019 года и в настоящее время проходит оценку для включения.


    IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Проверить здесь


    IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


    IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 7, выпуск 12 (декабрь-2020)

    Отправить сейчас


    IRJET Vol-7, выпуск 12, декабрь 2020 Публикация продолжается...

    Обзор статей


    Журнал IRJET был отправлен в SCOPUS в начале 2019 года и в настоящее время проходит оценку для включения.


    IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Проверить здесь


    IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


    IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 7, выпуск 12 (декабрь-2020)

    Отправить сейчас


    IRJET Vol-7, выпуск 12, декабрь 2020 Публикация продолжается...

    Обзор статей


    Журнал IRJET был отправлен в SCOPUS в начале 2019 года и в настоящее время проходит оценку для включения.


    IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Проверить здесь


    IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


    IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 7, выпуск 12 (декабрь-2020)

    Отправить сейчас


    IRJET Vol-7, выпуск 12, декабрь 2020 Публикация продолжается...

    Обзор статей


    Журнал IRJET был отправлен в SCOPUS в начале 2019 года и в настоящее время проходит оценку для включения.


    IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Проверить здесь


    IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


    IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 7, выпуск 12 (декабрь-2020)

    Отправить сейчас


    IRJET Vol-7, выпуск 12, декабрь 2020 Публикация продолжается...

    Обзор статей


    Журнал IRJET был отправлен в SCOPUS в начале 2019 года и в настоящее время проходит оценку для включения.


    IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Проверить здесь


    IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


    IRJET приглашает специалистов по различным инженерным и технологическим дисциплинам, научным дисциплинам для Тома 7, выпуск 12 (декабрь-2020)

    Отправить сейчас


    IRJET Vol-7, выпуск 12, декабрь 2020 Публикация продолжается...

    Обзор статей


    Журнал IRJET был отправлен в SCOPUS в начале 2019 года и в настоящее время проходит оценку для включения.


    IRJET получил «Импакт-фактор научного журнала: 7,529» за 2020 год.

    Проверить здесь


    IRJET получил сертификат регистрации ISO 9001: 2008 для своей системы менеджмента качества.


    .

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *