Страница 9: ДСТУ-Н Б В.2.1-31:2014. Настанова з проектування підпірних стін (62807)

^аіРтах^³

ґ 1 'і

+ 2д_тах I a-ih-i + -а₂ І - а^ Р_т

h²-[R_T (2_aiP_l+a₂)]/7-[2R_r² + 1,5P₁R_rp_max] =0 (8.96)

- товща зсувного тіла в точці установки пальової опори; товщу визначають за ізопланом потужності зсуву;

R_T - рівнодійна зсувного тиску на палю, яку визначають за формулою:

R_T=AT'hi, (8.97)

де АГ - інтенсивність частини зсувного тиску, що припадає на палю, визначають за формулою:

Г ATsin-tg<p + c |dcosp

ДГ = ? -J , (8.98)

/7^1

де AT - величина зсувного тиску в точці установки палі, яку визначають за планом силового поля зсувного тиску;

d - діаметр поперечного перерізу палі;

а₁ - коефіцієнт, що визначають за формулою:

dysin 45°+— cosB

а₁ = Г sin- +cos-tg<p |, (8.99)

. ( 0 _л і I 2 2 J

sin —В ^v '

<2 J

a₂ - коефіцієнт, що визначають за формулою:

cd cos В _/о

а2 =—- t-т-; (8.100)

sin| — — В І

<2 )

Ртах “ реактивна сила ущільнення ґрунтів на межі між зсувним тілом і підстильним ґрунтом, яку визначають за формулою:

₽_тзх=-^~. (8.101)

1 ²^0

де Е_о - модуль загальної деформації ґрунтів підстильної товщі;

ц₀ - коефіцієнт відносної компресійної деформації ґрунтів підстильної товщі;

/_у - величина відносної деформації ґрунтів на межі між зсувним тілом і підстильною товщею, значення якої можна визначити за формулою:

Іу = 1-у/у_кр ; (8.102)

де їкр ^_ критична щільність ґрунтів підстильної товщі.

y_w= (8.103)

1 + Екр.і -tgaln -

де у_у - питома вага ґрунтів;

tga - коефіцієнт, що характеризує нахил кривої;

є_кр = ґ(Іпо) до осі абсцис;

a - ущільнювальний тиск, відповідний даному напруженому стану ґрунтів;

є_кр 1 - критична пористість ґрунту при ущільнювальному тиску, що дорівнює ст_г

1. кожна паля загороджувального ряду повинна чинити опір перевертаючій силі зсувного тиску;

відстань між сусідніми палями у ряді повинна бути прийнята такою, щоб виключити просочу­вання зсувної маси між ними.

a - розподіл зусиль; б - розрахункова схема

Рисунок 8.12 - Схема до розрахунку величини заглиблення пальових опор
в нерухомий підстильний ґрунт під зсувом

37. Залежно від фізико-механічного стану ґрунтів зсувної маси пальові загороджувальні ко­нструкції на зсувах можуть бути однорядними і багаторядними.

38. Розрахунок величин заглиблення кожної палі в загороджувальному ряду виконується за методикою, викладеною в 8.69.

Рисунок 8.13- Схема до розрахунку відстані між палями при однорядній пальовій огорожвальній конструкції ■




37. Відстань між палями в пальовій загороджувальній конструкції має бути розрахована так, щоб утримуючі сили, що виникають в кожній ущільненій зоні АВСД (рисунок 8.13), перебільшували сумарну силу зсувного тиску, що діє на кожну палю.

Для граничного випадку:

/ g g

A

(8.104)

T₁S₁ =l A7^-₁sin^tgcpH-c dctg
-h ,

де AT, - величина зсувного тиску, що припадає на одиницю площі в області АВСД (рисунок 8.13); S₁ - площа активної зони зсуву між сусідніми палями в ряду, значення якої може бути визначене за формулою:

<7ґі — sin² -1

(S.105)

^{2 2} 2sin'

2

тут Ц - відстань між сусідніми палями в ряду;

d - діаметр поперечного перерізу палі; 9 - 90° - ер.

Підставивши значення S₁ з (8.105) в (8.104) і розв’язавши рівняння відносно величини Ц, отри­маємо:

37. П

    , . 0. 2ch

    l^=2h tg-tg <p + -

    Ab cos - 2

    
    

    d Є

    + —cos-.

    2 2

    
    

    (8.106)

    
    ри багаторядній пальовій огорожувальній конструкції палі в плані мають бути розміщені в шаховому порядку (рисунок 8.14). Розрахунок відстані між палями можна виконувати і в цьому ви­падку за формулою (8.106), але значення зсувного тиску, що сприймають палями подальших рядів, має бути визначене як різниця між сумарною силою зсувного тиску між палями 1 -го ряду і утримую­чими силами, що виникають в кожній палі попередніх рядів.

Так, наприклад, значення зсувного тиску між палями 2-го ряду може бути визначене за формулою:

А7₂$₂




/ g g

= A^S-j -1 A7i sin tg <p + c d ctg - ,




(8.107)





де AT₂ - величина зсувного тиску, що припадає на одиницю площі в активній зоні 2-го ряду пальової огорожі;

S₂ - площа активної зони зсуву між сусідніми палями 2-го ряду огорожувальної конструкції.




Рисунок 8.14 - Схема розрахунку багаторядної пальової огорожувальної конструкції




37. Застосування пальової огорожувальної конструкції як споруди для повної стабілізації зсув­ного переміщення можливо не у всіх випадках.

Якщо зсувна маса складається з пухких відкладень текучої консистенції, то утримати таку масу пальовою огорожувальною конструкцією неможливо. Для цих випадків ефективнішим буде зведен­ня утримуючих споруд у вигляді пальово-панельних стін.

37. Конструкція пальово-панельної утримуючої стіни складається із залізобетонних панельних стін і упорних пальових стояків (рисунок 8.15).





1 - панельні плити; 2 - упорна паля; 3 - тіло зсуву; 4 - підстильний ґрунт

Рисунок 8.15 - Схема конструкції пальово-панельної утримуючої стіни

Панельні стіни, заглиблені до поверхні ковзання зсуву, сприймають тиск наповзаючої зсувної маси, а пальові стояки забезпечують захист панельних стін від перекидання.

37. Розрахунок стійкості таких конструкцій утримуючих стін на зсувах включає визначення: стійкості пальових стояків, міцності панельних плит на вигин і вертикальної висоти панельної стіни, що виключає переповзання зсувної маси через неї.

Відповідно до цього розрахунок стійкості утримуючої панельної стіни на зсувах виконують в на­ступній послідовності:

1. на плані силового поля зсувного тиску проектують вісь утримуючої стіни і будують епюру зсувного тиску по цьому перерізу (рисунок 8.16);

Рисунок 8.16 - Епюра зсувного тиску на пальово-панельну утримуючу стіну





2. підбирають типорозміри панельних плит і конструкції пальових стояків, що відповідають встановленим значенням зсувного тиску і вертикальним потужностям зсувного тіла;

3. визначають необхідну кількість пальових стояків на запроектованій ділянці утримуючої стіни і місця їх установки. Якщо передбачити установку стояків в місцях стиковки панельних плит, то кількість стояків в утримуючій стіні можна визначити за формулою (рисунок 8.17):

(8.108

)








1 - контур зсуву; 2 - панельна стіна; 3 - упорні палі; 4 - вісь трубопроводу

Рисунок 8.17 - Схема до визначення кількості стояків на пальово-панельній стіні

де L - загальна довжина для утримуючої стіни в плані;

І - довжина панельної плити;

4. за епюрою зсувного тиску визначають величину зсувного тиску, що сприймається кожним стояком, за формулою (рисунок 8.18):

( AT; -і + 2 АТ; + А7Ї,-|')/

A Т- = ±(8.109)

де А 7} - величина зсувного тиску в точці установки /-го стояка;

А7_/_₁ - те саме, в точці установки попереднього стояка;

7}₊₁ - те саме, в точці установки наступного пальового стояка;




Рисунок 8.18 - Схема до визначення величини зсувного тиску, що сприймається кожним стояком





5. за викладеною методикою визначають числове значення розрахункової величини заглиб­лення пальових стояків у нерухомий підстильний ґрунт зсуву, що забезпечує захист утримуючої стіни від перекидання;

6. визначають висоту панельної стіни, що унеможливлює переповзання її зсувом зверху (рису­нок 8.19), за формулою: де h₂ - вертикальна потужність зсувного тіла в перетині ЕД (рисунок 8.19);

h_c




лтї 0 ■ 0* V 0

AT cos—sin tg<p sin -

I 2 2 J 4




6 cos

2




1. , (0 „ у . . ф

₄^2YCOS 2⁺P tgФ + tgj





2. cos -

4




(8.110)





Р - кут падіння поверхні ковзання зсуву в точці установки пальового стояка;

АГ - величина зсувного тиску в перетині ЕД, що визначають за планом силового поля зсувного тиску;

0 = 90°- ip; ip і с - кут внутрішнього тертя і зчеплення ґрунтів зсувної маси

.








1 - тіло зсуву

Рисунок 8.19 - Схема до розрахунку висоти утримуючої панельної стіни на зсувах

37. У складних інженерно-геологічних умовах (за наявності слабких прошарків або ослабле­них зон в ґрунті, наявності підземних вод тощо) і при значних навантаженнях на території, що при­микає до підвалу, загальна стійкість стіни згідно з посібником до СНиП 2.09.03 має бути підтверджена розрахунком на зрушення по круглоциліндричній поверхні.

38. При розрахунку стін підвалів центр обертання приймають у точці перетину стіни і низу пе­рекриття підвалу. Розглядається стійкість ґрунтового масиву (разом з конструкціями), обмеженого поверхнею землі, підлогою підвалу, стіною і дугою деякого кола, проведеного з прийнятого центра обертання (рисунок 8.20).





1 - депресивна поверхня; 2 - поверхня зрушення

Рисунок 8.20 - Розрахункова схема для визначення стійкості стіни підвалу проти зрушення
по круглоциліндричних поверхнях





37. Для розрахунку стін підвалів ділянку, що розглядається, розбивають паралельними відрізками: вертикальними (без врахування сейсмічності) і направленими під кутом до вертикалі (з врахуванням сейсмічності району).

Стійкість проти зрушення за даною кривою вважають забезпеченою, якщо при визначенні сейсмічної дії і фільтраційного тиску підземних вод задовольняється наступна умова:

v- О/Здср,- +ЬіС; А . Х^ •

L т L die sin а _/с - 2,9wic sma ,_с -

1 (1±tga_/ctg(p_z )cosa_/c і і

-F sina_F




tg <pf

1 ± tg a _F tg cp_F )cosa_F




(8.111)





де знак "плюс" відповідає низхідній, а знак "мінус" - висхідній гілці кривої зрушення, 9іс ' 9_Wic~ рівнодійні сил, що діють на підошву ї-го елемента з врахуванням сейсмічної дії:

9іс =д_іф ₊(АК₁)², (8.112)

де д,- - сумарна сила від ваги ґрунту, ваги стіни і від навантаження на поверхні в /-му

елементі (з врахуванням зважувальної ваги ґрунту нижче за рівень води):

9wic =g_wi^ + (AKi) (8.113)

g_wj - вага води в об'ємі між поверхнею підземних вод і основою в /-му елементі;

bj - ширина елемента по нормалі до його межі;

а_/с - кут між нормаллю до підошви елемента і напрямом дії сили:

a_zc = а і ±оз, (8.114)

a - кут між підошвою елемента і горизонталлю, (за відсутності сейсмічної дії а_іс= а,);

co - кут нахилу до вертикалі рівнодійних д_іс і g_wic, визначають за формулою (8.90);

АК^ - коефіцієнти сейсмічності ділянки будівництва, що приймають згідно з вказівками 8.57 цього стандарту;

F - рівнодійна навантаження від надземних конструкцій;

a_F - кут між нормаллю до підошви і напрямом рівнодійного навантаження від надземних конструкцій (при вертикальному навантаженні F= 0).

tgcp* = tg<p-| lk_f- (8.115)

c =c^lk_f (8.116)

де k_f - коефіцієнт стійкості

k_f=k_n/ т (8.117)

де k_n - коефіцієнт надійності, який приймають за відсутності сейсмічної дії не менше ніж 1,2, при врахуванні сейсмічної дії - 1,5;

т - коефіцієнт умов роботи, який приймають за відсутності сейсмічної дії - 1, при врахуванні сейсмічної дії: для скельних крупноуламкових і піщаних (окрім пухких) маловологих ґрунтів, а також глинистих ґрунтів (з консистенцією l_L< 0,5) - 1,2; для пісків пухких, насичених водою, і глинистих ґрунтів (з консистенцією l_L> 0,75) - 0,7; для інших ґрунтів - 1;

tg <p_F - значення tgcp* у підошві того елемента, в якому сила F перетинається з даною круглоциліндричною кривою.

37. При розрахунку на зрушення по круглоциліндричній поверхні коефіцієнти надійності за на­вантаженням для ґрунту і конструкцій приймаються п = 1. Визначення сил д_;- виконують виходячи з розрахункового значення питомої ваги у_н ґрунту, що складає відповідно /-й елемент.

Розрахунок слід виконувати, виявляючи (за необхідності, використовуючи повторні спроби) найбільш небезпечну криву, для якої значення лівої частини умови (8.111) приймають мінімальними.

При розрахунку круглоциліндричну криву слід проводити через край фундаменту або нижче за нього, пересікаючи слабкий шар ґрунту, охоплюючи область підвищених навантажень, а також вра­ховуючи інші особливості ділянки.

9 ПРОЕКТУВАННЯ ПІДПІРНИХ СТІН І СТІН ПІДВАЛІВ

1. У даному розділі встановлено загальні вимоги до проектування підпірних стін і утримуючих заглиблених споруд.

2. При розрахунку стін повинні розглядатись, як мінімум, наступні граничні стани:

Скачать бесплатно