Грунтовые условия. Верхний слой мощностью 6м- песок, следующий слой мощностью 12 м- тугопластичная глина с числом текучести IL = 0,3. Зеркало грунтовых вод на глубине 3 м от поверхности.
- Стройка.
Расчетные свойства грунтов для расчетов по I группе предельных состояний обоснованы экспериментально и по данным изыскательской организации таковы: песок -сцепление с = 5 кПа, угол внутреннего трения <р,= 32°, удельный вес у, = 19 кН/м3, удельный вес с учетом взвешивающего действия воды уш= 11,7 кН/м3; глина- с = 25 кПа, ф,= 18°, у = 20 кН/м3.
Конструкция. Тонкая (шпунтовая или железобетонная) стена поддерживает откос котлована глубиной п = 6м. Заглубление стены ниже дна котлована 5 м. Требуется определить устойчивость стены и рассчитать ее параметры.
Расчет. Схема изображена на рис. 12.20, а. Потеря устойчивости консольной стены происходит путем поворота вокруг точки О, находящейся на глубине f = 0,8-i = 0,8-5 = 4 м. При этом со
стороны откоса на стену выше точки О действует активное давление грунта, а со стороны дна — пассивный отпор грунта; на стену также действует давление воды. Работой отрезка стены ниже точки О пренебрегают.
По формулам (12.5) рассчитаем коэффициенты активного и пассивного давления для заданных грунтов:
для песка: = tg2(45°- ср/2) = 0,31, = tg2(45°+ ф/2) = 3,25;
для глины: \g = tg2(45°- ф/2) = 0,52, Xpg = tg2(45°+ ф/2) = 1,89.
Строим эпюры вертикального давления грунта на стену со стороны откоса и дна котлована. Вертикальное давление грунта на глубине уровня грунтовых вод (в точке D) по формуле составляет а = 3 м-19 кН/м3 = 57 кПа. Ниже идет обводненный песок с удельным весом у = 11,7 кН/м3, и вертикальное давление в песке на уровне дна котлована за стенкой составит а = 5 7 кПа + + 3 м-11,7 кН/м3 = 92,1 кПа. Таким образом, на этом же уровне вертикальное давление в водонепроницаемой глине скачкообразно возрастет на величину давления воды на кровлю глинистого слоя.