3.4 Построение эпюр активного и пассивного давления грунта

при отсутствии нагрузки, q (0,L) = 0 кН/м²

Графоаналитический расчет одноанкерного больверка при отсутствии нагрузки на кордоне приведен на рисунке 4

Активное давление:

на поверхности грунта засыпки:

на уровне воды акватории выше поверхности воды:

на уровне воды акватории ниже поверхности воды:

на уровне проектного дна:

ниже уровня проектного дна:

на отметке низа шпунта:

Пассивное давление:

на 1 метр ниже уровня проектного дна:

р₃=р_с3=75,68 кН/м²

на уровне низа шпунта:

Величины сил Ei сведены в таблицу 3.

Таблица 3

№№	Ei, кН	№№	Ei, кН	№№	Ei, кН
1	2,81	7	29,78	13	71,56
2	8,43	8	33,55	14	116,43
3	14,06	9	37,32	15	161,30
4	11,13	10	41,09	16	206,17
5	13,80	11	3,31	17	251,04
6	26,01	12	16,99	18	142,35

3.5 Построение силового и веревочного многоугольников

На основании этих данных строится силовой многоугольник: масштаб 1 мм – 2,5 кН, полюсное расстояние η = 200 кН = 80 мм, полюс О размещается на вертикали около середины значения активных сил (рис. 4).

z₁= 0,85 м

z₂= 0,77 м.

Точка Bна веревочном многоугольнике определяет необходимую глубину забивки шпунтовых свайt_o= 3,8 м (рис. 4)

t_ш= (1.1÷1.15)·3,8= 4,3 м

3.6 Определение величины анкерной реакции и максимального изгибающего момента в стенке при отсутствии нагрузки, q (0,L) = 0 кН/м²

Пересечение замыкающей с эпюрой моментов определяет положение силы , ее величина определяется из силового многоугольника отсечением лучом сил относящихся к реализованной части эпюры и лучом, параллельным замыкающей АВ проведенным из полюса О.

= 255,34 кН – суммарная величина обратного отпора.

Величинаопределяется из силового многоугольника отсечением первым лучом и лучом, параллельным замыкающей АВ (рис. 4).

R_a^q= 110,35 кН – величина усилия в анкерной тяге на один погонный метр набережной.

Определяем значение максимального изгибающего момента в стенке:

M^q=η·z₁= 200·0,85 = 170 кНм.

3.7 Определение приращений максимального изгибающего момента δм в стенке и анкерной реакции δ Ra

Рисунок 4

3.8 Определение приращений максимального изгибающего момента в стенке

и анкерной реакции от полосовой нагрузки q (x₁,x₂)

Для вычисления ;первоначально задаемся контрольным значением нагрузки

q’(x₁,x₂) =q’(9,10.8) = 90 кН/м².

Проводим графо-аналитический расчет стенки методом Блюма-Ломейера, но по иному строим эпюру активного давления грунта (рисунок 5).

От крайних точек полосы загружения проведены лучи под углами φ º, 45º+φ/2 .

В местах пересечения лучей со шпунтовой стенкой (или ее продолжением) получены точки a, b, c, распорное давление от полосовой нагрузки действует только на участке стенки – а-с с максимальной ординатой в точкеb. Величина распорного давления в которой вычисляется по формуле:, где

q’=90кН/м²- величина полосовой нагрузки на кордоне;

x₁=9,0 м,x₂=10,8 м- координаты полосы загружения.

а₁= 31,23 кН/м²

а₂= 33,75 кН/м²

а₃= 49,23 кН/м²

Затем производится графическое суммирование эпюр распора грунта от полосовой нагрузки q’ и эпюры активного давления грунта на стенку при отсутствии полосовой нагрузки на причале, т.е. только от грунта засыпки.

Величины сил Ei сведены в таблицу 4.

Таблица 4

№№	Ei, кН	№№	Ei, кН	№№	Ei, кН
1	1,01	7	40,01	13	62,72
2	6,18	8	47,56	14	100,62
3	11,81	9	55,12	15	138,52
4	17,43	10	15,63	16	152,76
5	33,99	11	2,79	17	234,84
6	38,34	12	20,62

Далее строятся силовой и веревочный многоугольники.

В результате при q’(9,10.8) = 90 кН/м²:

z₁= 1,25 м

z₂= 1,14 м.

Необходимая глубина забивки шпунтовых свай t_o= 4,3 м (рис. 5)

t_ш= (1.1÷1.15)·5,1= 5,6 м

М^q’=η·z₁= 200·1,25 = 250 кНм - максимальный изгибающий момент в стенке от нагрузкиq’(9.0,10.8) = 90 кН/м²

Ra^q’= 128,74 кН/м– величина усилия в анкерной тяге на один погонный метр набережной от нагрузкиq’.

3.9 Приращения максимального изгибающего момента ΔМ[q’] и анкерной реакции ΔRa[q’] при нагрузке q’(9.0,10.8) = 90 кН/м²: