МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТРАНСПОРТНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Кафедра дорожньо-будівельних матеріалів і хімії

Курсовий проект

з дисципліни «Ґрунтознавство і механіка ґрунтів»

на тему:

“Розрахунок підпірної стінки”

Студента ІІІ курсу, групи ТК-ІІІ-1

Напряму підготовки: будівництво

Фахового спрямування: технології будівельних

конструкцій, виробів та матеріалів

Ткаченко В. О.

Керівник: асистент Куцман О. М.

Національна шкала ______________

Кількість балів: ______ECTS _____

Члени комісії: ________________________

________________________

________________________

м. Київ, 2015 рік

ЗМІСТ

1	Загальні положення ..........................................................................			3
	1.1	Основні положення розрахунку ..............................................	3
	1.2	Визначення тисків на стінку .....................................................	5
	1.3	Конструктивні вимоги ..............................................................	14
	1.4	Розрахункові характеристики ґрунтів .....................................	15
	1.5	Інші розрахункові характеристики ..........................................	19
2	Розрахунок підпірної стінки ............................................................			20
	2.1	Завдання ....................................................................................	20
	2.2	Вихідні дані ...............................................................................	20
	2.3	Визначення характеристик ґрунтів ...........................................	21
	2.4	Визначення тиску на стінку ......................................................	23
	2.5	Визначення ваги частин стінки .................................................	26
	2.6	Оцінка стійкості стінки ..............................................................	28
Список використаної літератури .............................................................				33

1 Загальні положення

1.1 Основні положення розрахунку

Підпірними стінками називають споруди, що призначені для утримання ґрунту від обрушення. У конструктивному відношенні розрізняють три типи підпірних стінок: масивні, кутові та шпунтові (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 Основні типи підпірних стінок: а – масивна; б – кутова; в – шпунтова; 1 – підпірна стінка; 2 – ґрунтова засипка

Масивні підпірні стінки мають поперечний переріз з розмірами приблизно одного порядку і спороджуються із монолітного бетону, каменю або цегли на цементному розчині. Кутові підпірні стінки складаються із двох плит – вертикальної (огороджуючої) та горизонтальної (фундаментної) і споруджуються із залізобетону. Шпунтові підпірні стінки являють собою металева, залізобетонні або дерев’яні бруски, які забивають в ґрунт і створюють суцільний ряд. Берегові опори мостів (устої) також належать до підпірних стінок.

Мета розрахунку підпірної стінки – визначення її геометричних розмірів виходячи із стійкості стінки та міцності її конструкції.

Підпірна стінка може утримувати ґрунт від обрушення, якщо вона має достатню стійкість проти перекидання та зсуву.

Зовнішні навантаження, які дають на підпірну стінку, складаються з активного і пасивного тиску, привантаження на його поверхні та тиску води. Для забезпечення стійкості стінки вона повинна мати достатню власну вагу. Економія матеріалу досягається раціональним конструюванням стінки.

Підпірну стінку розраховують як плоску систему. При розрахунку розглядають ділянку стінки довжиною 1м. Навантаження, які діють на стінку та на поверхню ґрунту за стінкою, приводять до ділянки стінки довжиною 1 м.

Стійкість конструкцій проти перекидання розраховують за формулою 1.1.

, (1.1)

де М_і – момент перекидаючих сил відносно осі можливого повороту (перекидання) конструкції, який проходить через крайні точки спирання;

m – коефіцієнт умов роботи, що дорівнює для конструкцій на нескельних ґрунтах 0,8;

- коефіцієнт надійності за призначенням, який при розрахунках у стадії постійної експлуатації береться рівним 1,1 і у стадії будівництва – 1,0;

М_z - момент утримуючих сил відносно осі можливого повороту конструкції

До перекидаючих сил слід віднести силу активного ґрунту, тиск від навантаження на зовнішній поверхні ґрунту та від ґрунтової води у засипці. Ці сили прикладені до задньої поверхні (грані) стінки. Решта сил є утримуючими.

Стійкість конструкції проти зсуву розраховують за формулою 1.2.

, (1.2)

де - зсувна сила, що дорівнює сумі проекцій утримуючих сил на напрям можливого зсуву.

До зсувних сил слід віднести ті, що й до перекидаючих. Так, для масивної стінки (див. рисунок1.1, а) розрахунок на стійкість проти перекидання повинен виконуватись відносно осі, що проходить через точку А, та перпендикулярній до площі креслення, а розрахунок на стійкість проти зсуву – відносно переміщення стінки вліво при зсуву підошви фундаменту АВ по ґрунту.

Із нерівностей (1.1) та (1.2) випливає, що конструкції на нескельних ґрунтах, які призначені для постійної експлуатації, повинні мати запас на стійкість проти перекидання та зсуву по основі не менше: .