Порядок выполнения работы

Проверка устойчивости стенки на глубинный сдвиг

Эта проверка выполняется по способу, рекомендуемому в СНиП 2.02.02-85. По этому способу линия скольжения, ограничивающая область предельного состояния грунта основания, принимается в виде двух отрезков прямых AB и CD, соединенных между собой криволинейной вставкой, описываемой уравнением логарифмической спирали (рис. 2).

Рис. 2. Расчетная схема к проверке устойчивости стенки

на глубинный сдвиг по методу ВНИИГ

Действительный внецентренно нагруженный фундамент заменяется эквивалентным центрально нагруженным с приведенной шириной b_пр равной

b_пр= b – 2 e_экспл,

где e_экспл - эксцентриситет приложения вертикальной силы N_экспл в эксплуатационном случае вычисляется по формуле:

е = b/2 – x.

Связь между углом d наклона к вертикали равнодействующей внешних сил равной по величине силе предельного сопротивления сдвигу R* и ориентировкой треугольника ABE предельного равновесия определяется углом n, величина которого находится по формуле:

.

Предельная величина сдвигающего напряжения t_пр определяется следующим образом. По ряду значений d (d = 0; d = 0.1j; d = 0.3j; d = 0.5j; d = 0.7j и d = 0.9j) вычисляются соответствующие им значения по приведенному выше соотношению.

По найденному значению n находятся все данные, необходимые для определения размеров призмы обрушения ABCDE. Линия AB проводится по углу n, линия EB - по углу a = 90°+ j – n. Линия EC строится по углу (45°–j/2) между ней и горизонтальной поверхностью основания. Очертание ограничивающей кривой скольжения BC строится по уравнению логарифмической спирали. Радиус находится по формуле

r = r_o exp (q tgj),

где ; q = 45°–j/2 + n.

В эту формулу значение угла q подставляется только в радианах.

Линия CD проводится через точку С под углом (45°–j/2) к горизонтальной поверхности ED.

Длину участка можно определить через коэффициент K по формуле:

.

Значения коэффициента K приведены в Приложении I. Величина R* определяется из соотношения:

R* = b²_пр g_взв^осн N_g + b_пр c N_c + b_пр q₂ N_q2,

где коэффициенты несущей способности N_g, N_c и N_q2 представлены в Приложении I в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения j основания. По найденным значениям R* определяются величины s и t_пр по формулам:

; .

Здесь s_с = с / tgj.

Расчёт целесообразно вести в форме таблицы 2.

Таблица 2

d

n, град.

a, град.

q

r0, м

r, м

К

, м

R*, кН/м

s, кПа

tпр, кПа

в долях j

град.

град.

рад.

0,1j

0,3j

0,5j

0,7j

0,9j

Затем строится график несущей способности основания t_пр = f (s) (рис. 2).

Рис. 3. График несущей способности основания:

1 - при глубинном сдвиге; 2 - при плоском сдвиге

По напряжению s_экспл = N _экспл / b _пр в эксплуатационном случае определяется соответствующее предельное сдвигающее напряжение t_пр ^экспл так, как это показано на рис. 3. Коэффициент запаса на глубинный сдвиг К _гл окончательно вычисляется из соотношения:

К _гл = t_пр ^экспл b _пр / Е_а ³ 1,15.

Приложение I

Значения коэффициентов несущей способности N_g, N_c, N_q2

и коэффициента К для расчета общей устойчивости