3. Построение инженерно-геологических разрезов.

Инженерно-геологические разрезы строятся по направлениям, являющимся наиболее информативными. В нашем случае наиболее информативными будут разрезы 1-1-по скважинам 1-3 и 2-2 по скважинам 2-4. Они дают наибольшую информацию о состоянии рельефа строительной площадки, т.к. разрезы примерно совпадают с направлением главных осей проектируемого здания.

Построение инженерно-геологических разрезов 1-3 и 2-4 см. на графической части.

4. Расчет траншейной «стены в грунте» как глубокого фундамента.

Подпорную стену рассчитываем на погонный метр ее длины.

Условный угол приведения пригрузочного давления находим по формуле:

Ɵ = 45º - φ/2 = 45º - 27º / 2 = 31,5º.

Активное давление связного грунта действует не по всей высоте стен, а лишь начиная с глубины h_cот поверхности:

h_c=2c/γtgƟ = 22,95 / 15,3 ·tg31,5º = 0,63 м.

Равнодействующая дополнительного бокового давления от пригруза составляет:

E_q =q_кр·H_q ·tg²Ɵ = 80 · 3,5 ·tg² 31,5º = 105 кН.

Равнодействующая активного давления вычисляется по формуле:

Е_a= [ γ(H₃+h)tg²Ɵ – 2ctgƟ](H₃ +h-h_c )/2 =

= [15,3(15.1+h)tg² 31.5º – 22,95tg 31.5º] (15,1 + h – 0.63 )/2 =

= (5,75h + 84,5) (7.2 + 0.5h) = 2.88h² + 83.65h + 608,4.

z_а = h + H₃ – h_c = h + 15.1 – 0.63 = h + 14.47;

Равнодействующая пассивного давления вычисляется по формуле:

Е_p= γh²/2tg²(45º + φ/2) + 2ctg(45º +φ/2)h=

= 15,3h²/2 tg² (45º + 27º/2) + 2 2,95 tg (45º + 27º/2) h =

= 20,37 h² + 9,63h.

Трапецевидную эпюру пассивного давления грунта разбиваем на прямоугольную и треугольную составляющие и момент относительно точки О определяем по формуле:

E_p z_p =E_pпр z_pпр +E_{p тр}z_pтр =

= 20,37 h² (0.67h+ 14.47) + 9,63h(0.5h+ 14.47) =

= 13.65 h³ + 300h² + 139.3h,

где z_pпр = h/2 +H₃ –h_c = 0.5h+ 15.1 – 0.63 = 0.5h+ 14.47;

z_pтр = 2h/3 +H₃ –h_c = 0.67h+ 15.1 – 0.63 = 0.67h+ 14.47.

Подставим выше полученные уравнения в формулу ΣМ_О=0. Тогда

E_q z_q + E_a z_a-E_p z_p = 0,

105 4.26 + (2.88h²+ 83.65h+ 608,4)(h+ 14.47) – (13.65h³ + 300h² + 139.3h) = 447 + 2.88h³ + 83.65h² + 608,4h+ 41,7h²+ 1210.4h+ 8803,5– 13.65h³- 300h² - 139.3h= -10.77h³ – 174,65h² +1680h+ 9250 = 0.

Решая уравнение, находим h=9,5м.

Находим усилие в распорке:

ΣХ=0, E_а +E_q -E_p -E_pас = 0,

E_pас =E_а +E_q -E_p = 1912 + 105 – 1929 = 88 (кН).

Распорки расставим с шагом 3м. Тогда усилие в распорке равно

N=sE_pас = 388 = 264 кН.

Распорки опираем на стойки, расставленные с шагом 3 м по периметру отступая на 6 м от самой стены в грунте

i_тр =b/λ = 600/120=5cм.

Принимаем для распорки трубу по ГОСТ 10704-91 426х6 (i_x =14.9cм).

Находим φ= 0,419.

Условие выполняется.

Толщину подпорной стенки определяем по формуле

t= 1/20(H₃+h) = 1/40(15.1+ 9,5)=1.23м, принимаемt= 0.8м.

Площадь основной требуемой арматуры по стене определим по формуле:

А_s ^тр. = М_max / ( 0.9* h₀ *R_s )= 374 / 0,9 · 0,75 · 365000 = 15,2 (см²);

где h₀ = t - (5) см; R_s =365 МПа – расчётное сопротивление продольной арматуры A-IIIрастяжению.

Принимаем 5Ø20 A-III( А_s =15.70 см² ), шаг - 200 мм.