Страница 16: ДСТУ-Н Б В.2.1-32:2014. Настанова з проектування котлованів для улаштування фундаментів і заглиблених споруд (62834)

Усереднені значення W_Nmт і Ц_{іт т} за результатами випробувань склали відповідно 7,0 кН і 0,83 см.

2. Підраховуємо граничну величину несучої здатності основи фундаменту натурних розмірів (C_L= 20) і відповідне їй переміщення:

Чт,р = Чт,т (Q)²'² = 7,0-20²’² = 5098 кН;

Ціт,р ^— Ціт.т ~ 0>83’20 — 16,6 СМ.

3. Виконуємо побудову можливого графіка залежності "навантаження - переміщення" для про­тотипу. При цьому множимо значення граничного навантаження і переміщення на параметри без­розмірної залежності і зводимо в таблицю Б.З абсолютні величини.

Таблиця Б.З - Значення Л/,_р

Далі за цими даними будуємо графік залежності "навантаження -переміщення" для прототипу (рисунок Б.2).

З цього графіка видно, що для фундаменту натурних розмірів допустимому осіданню 20 мм відповідає навантаження 1800 кН. При коефіцієнті безпеки по ґрунту 2,0 зусилля складе 2549 кН і викличе осідання 3,4 см.

Б.2.2 Приклад 2. Визначення несучої здатності вертикально навантаженого фундаменту у виг­ляді секції траншейної стіни

Завдання

Потрібно визначити несучу здатність на вертикальне навантаження фундаменту у вигляді секції траншейної стіни протяжністю 1 м в підземному проїзді на ділянці з перекриттям.

Розрахунок виконується за аналогією з пальовим фундаментом виходячи з опірності ґрунту уздовж бічних поверхонь секції траншейної стіни і під її нижнім кінцем.

Вихідні дані

Основа складена на 4 м піском дрібним середній щільності з наступними характеристиками: у = 17,2 кН/м³; е = 0,6; с = 0,1 кПа; <р = 35°; Е= 25 МПа, а нижче підстилається на всю розвідану глиби­ну до 16 м суглинком моренним напівтвердим з характеристиками: у = 21,2 кН/м³; е = 0,36; l_L = 0,15; с = 51 кПа; ер = 22°; Е = 20 МПа.

Глибина занурення секції вертикальної траншейної стіни від планувальної відмітки -9м при її товщині 0,6 м. Дно котловану для підземного проїзду знаходиться на глибині 6 м, перекриття зверху стіни на глибині 1 м. Стіна затиснена в ґрунті нижче за дно котловану на глибину 3 м. Ґрунт під нижнім кінцем стіни ущільнений за рахунок зачистки від шламу в траншеї і опресовування за допо­могою ін'єкції цементного розчину. Поверхня ґрунту зовні стіни горизонтальна. Ґрунт над перекрит­тям проїзду засипаний, а розрахункове вертикальне навантаження на 1 п.м стіни складає 2250 кН.

Розв’язання

Несуча здатність 1 п.м секції траншейної стіни визначається за аналогією з палями стосовно випадку розкопаного ґрунту усередині проїзду до рівня дна котловану за наявності зверху плити пе­рекриття і передачі на стіну повного розрахункового навантаження. Ззовні стіни на її бічній поверхні (за глибиною від 1 до 9 м) виникають опори: у шарі піску завтовшки 3 м при його середній глибині від поверхні в 2,5 м - 57 кПа, а в товщі суглинку від 5 м до 9 м при середній глибині шару від поверхні 6,5 м - 64,5 кПа. Зсередини проїзду нижче дна котловану в триметровому шарі суглинку (за гли­биною від 6 м до 9 м) при середній його глибині 7,5 м опір на бічній поверхні складе 67,7 кПа. Розра­хунковий опір суглинку з l_L = 0,11 при його ін'єкційному опресовуванні під нижньою торцевою поверхнею секції траншейної стіни на глибині 9 м складає 6050 кПа. Тоді несуча здатність 1 п.м секції траншейної стіни, виходячи із загального опору ґрунту, буде дорівнювати

F = 1,0-[6050 кПа-1,0 м-0,6 м-1,0 + 0,9-1,0 м (4,0 м-57 кПа + 5,0 м-64,5 кПа + 76,7 кПа-3,0 м)] =

= 3630 кН + 702 кН = 4332 кН.

Допустиме загальне вдавлювальне зусилля на 1 м такого фундаменту складе 4332/1,4 = 3094 кН, що істотно перевищує передаване на нього розрахункове проектне навантаження 2250 кН. Навіть в разі нехтування опором ґрунту уздовж бічних поверхонь допустиме зусилля складе 3630/1,4 = 2593 кН, що більше, ніж 2250 кН.

Б.2.3 Приклад 3. Розрахунок затисненої в ґрунті траншейної стіни, що захищає котлован

Завдання

Для представленої на рисунку Б.З затисненої в ґрунті огороджуючої глибокий котлован тран­шейної стіни визначити ординати бічного тиску ґрунту: активного ст_а, пасивного і у спокої о₀ через кожен метр за глибиною і рівнодійні зусиль від напору F_a, F_o і відпору F_p ґрунту.

Рисунок Б.З - Схема затискання в ґрунті траншейної утримуючої стіни

Вихідні дані

Глибина котловану/7 = 4 м; привантаження на поверхні q = ЗО кН/м²; ґрунт по глибині піщаний з характеристиками: у = 18,0 кН/м³; <р = 30°; с = 0; Е = 18 МПа; v = 0,25.

Розв’язання

Підрахунок зводимо в таблицю Б.4 для різних глибин h через 1 м.

Таблиця Б.4-Значення параметрів

Б.2.4 Приклад 4. Розрахунок затисненої в ґрунті захисної траншейної стіни, за відсутності ан­керного кріплення і за наявності одного ярусу кріплення

Завдання

Для прийнятої в прикладі 2 затисненої в ґрунті стіни визначити необхідне її закладення t нижче за дно котловану за відсутності анкерного кріплення, а також необхідне закладення t і анкерну реак­цію N_a на метр стінки за наявності одного ярусу кріплення. Анкерний пояс прийняти на глибині h_a = 1,0 м від поверхні ґрунту за стінкою.

Розв’язання

Розрахунки виконуємо з використанням даних таблиці Б.4 і зводимо в таблицю Б.5. При цьому шляхом послідовного збільшення глибин h і t добиваємося дотримання умов рівності перевертаю­чих і утримуючих моментів відповідно від натиску і відсічі ґрунту. В разі вільно розташованої стінки для зручності обчислень значення t₀ відповідають величинам t в заанкерованій стінці. їх розрахун­кові схеми наведені на рисунку Б.4.

а) б)

it

а - вільнорозташована; б - заанкерена в одному рівні

Рисунок Б.4 - Розрахункові схеми траншейних захисних стін

Таблиця Б.5 - Значення параметрів