Меню

Давление грунтов на боковую поверхность фундамента

7.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АКТИВНОГО И ПАССИВНОГО ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА НА СТЕНЫ

7.2.1. Общие положения

Давление грунта на стены зависит от их конструктивных особенностей (наклона и жесткости стены, наличия разгружающих элементов и т.д.), от свойств грунта, взаимодействующего со стеной, от величины и направления перемещений, поворота и прогиба стены [2].

Активное давление грунта σa реализуется при смещении стены от грунта и соответствует минимальному значению давления. Пассивное давление грунта σр реализуется при смещении стены на грунт и соответствует максимальному значению давления. При отсутствии перемещений стены реализуется давление покоя σ . Изменение давления грунта в зависимости от перемещения стены и представлено на рис. 7.6.

7.2.2. Характеристики грунта, используемые при определении давления грунта

На стенки действует боковое давление грунта нарушенного сложения. Характеристики этого грунта выражаются через соответствующие характеристики грунта ненарушенного сложения следующими соотношениями [3]:

где γI, φI, cI, γII, φII, cII — соответственно удельный вес, угол внутреннего трения и удельное сцепление грунтов ненарушенного сложения для расчетов по первой и второй группам предельных состояний, определяемые в соответствии со СНиП 2.02.01-83.

7.2.3. Активное давление грунта

А. НЕСВЯЗНЫЙ ГРУНТ

В случае свободной от нагрузки наклонной поверхности засыпки и наклонной тыловой грани стены горизонтальная σah и вертикальная σav составляющие активного давления грунта на глубине z (рис. 7.7) определяются по формулам [3, 4]:

где γ — расчетное значение удельного веса грунта; α — угол наклона тыловой грани стены к вертикали, принимаемый со знаком плюс при отклонении от вертикали в сторону стены; δ — угол трения грунта на контакте со стенкой, принимаемый для стен с повышенной шероховатостью равным φ , для мелкозернистых водонасыщенных песков и при наличии на поверхности вибрационных нагрузок равным 0, в остальных случаях равным 0,5 φ (здесь φ — расчетное значение угла внутреннего трения грунта); λa — коэффициент активного давления грунта:

здесь ρ — угол наклона поверхности грунта к горизонту, принимаемый со знаком плюс при отклонении этой поверхности от горизонтали вверх: |ρ| ≤ φ .

В частном случае для гладкой вертикальной тыловой грани и горизонтальной поверхности грунта коэффициент активного давления вычисляется по формуле

Равнодействующие горизонтального Еah и вертикального Eav давлений грунта для стен высотой Н определяются как площади соответствующих треугольных эпюр давлений (рис. 7.7) по формулам:

Б. СВЯЗНЫЙ ГРУНТ

Горизонтальная σ’ah и вертикальная σ’av составляющие активного давления связного грунта на глубине z (см. рис. 7.7) определяются по формулам:

где σch — давление связности:

здесь с — удельное сцепление грунта;

Если значение K , вычисленное по формуле (7.10), меньше нуля, в расчетах принимается K = 0.

В частном случае при горизонтальной поверхности засыпки ( ρ = 0) и вертикальной задней грани ( α = 0) (или расчетной плоскости) горизонтальная составляющая активного давления грунта на глубине z определяется по формуле

Равнодействующая горизонтального Еah и вертикального Eav давлений грунта для стен высотой Н (см. рис. 7.7) определяется по формулам;

В. ДАВЛЕНИЕ НА СТЕНЫ ОТ НАГРУЗКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ЗАСЫПКИ

Сплошная равномерно распределенная нагрузка q (рис. 7.8, а). Горизонтальная σqh и вертикальная σqv составляющие активного давления грунта от этой нагрузки на глубине z для связных и несвязных грунтов определяются по формулам:

Читайте также:  Водяная станция джилекс не набирает давление причины

Сплошная (на всей призме обрушения) равномерно распределенная нагрузка q , приложенная на расстоянии а от стены (рис. 7.8, б). Горизонтальная σqh и вертикальная σqv , составляющие активного давления грунта от этой нагрузки определяются при za/(tgα + tgΘ) по формулам (7.14) и (7.15), а при 0 ≤ za/(tgα + tgΘ) (где Θ = 45° – φ /2) σqh = σqv = 0.

Полосовая (ширина полосы b ) нагрузка q , приложенная в пределах призмы обрушения на расстоянии а от стены (рис. 7.8, в). Горизонтальная σqh и вертикальная σqv составляющие активного давления грунта от этой нагрузки определяются при a/(tgα + tgΘ) ≤ z ≤ (a + b)/(tgα + tgΘ) по формулам (7.14) и (7.15), а при 0 ≤ za/(tgα + tgΘ) и z > (a + б)/(tgα + tgΘ), σqh = σqv = 0.

При расчете подпорных стен давления от нагрузок на поверхности засыпки, вычисленные по формулам (7.14) и (7.15), добавляются к давлениям от грунта, вычисленным по формулам (7.1), (7.2) и (7.7), (7.8).

Г. ДАВЛЕНИЕ ГРУНТА НА УГОЛКОВЫЕ ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ

Для уголковых подпорных стен активное давление грунта на условную поверхность определяется по двум возможным вариантам:

  • – для длинной опорной плиты в предположении образования симметричной призмы обрушения (рис. 7.9, а, условная поверхность ab );
  • – для короткой опорной плиты — несимметричной призмы обрушения (рис. 7.9, б, условная поверхность abc ).

В обоих случаях вес грунта, заключенного между условной поверхностью и тыловой поверхностью стены, добавляется к весу стены в расчетах на устойчивость, которые выполняются так же, как и для массивных стен: α = Θ = 45°— φ /2; δ = φ .

7.2.4. Пассивное давление грунта

При горизонтальной поверхности грунта и равномерно распределенной нагрузке на поверхности горизонтальная σph и вертикальная σpv составляющие пассивного давления на глубине z от поверхности определяются по формулам:

где q — нагрузка, равномерно распределенная на поверхности; λph — коэффициент горизонтальной составляющей пассивного давления, определяемый при горизонтальной поверхности грунта по формуле

Источник

Приложение нагрузки от давления грунта на стены подвала

В версии САПФИР 2020, появилась возможность автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на подпорные стены и стены подвала.

Рассмотрим процесс приложения нагрузки от давления грунта на стены подвала здания с монолитным железобетонным каркасом.

Общие положения расчёта давления грунта на стены подвала

Определять величину давления грунта на стены подвала, следует выполнять в соответствии с указаниями Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов, раздел 5 Давление грунта.

В общем случае, существует три вида давления грунта на вертикальные поверхности (стены подвала):

  1. Горизонтальное активное давление от собственного веса;
  2. Дополнительное горизонтальное давление грунта, обусловленное наличием грунтовых вод;
  3. Горизонтальное давление от равномерно распределённой нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения;

Возможные схемы давления грунта, изображены на рисунке:

В ПК САПФИР, реализован алгоритм автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на вертикальные и наклонные поверхности. Кнопка вызова диалогового окна, находится на вкладке «Создание»:

Читайте также:  На графике показано изменение давления в паровой турбине после запуска

Помимо ввода необходимых исходных данных, в диалоговом окне, также, есть возможность выбрать загружения, к которым будут относиться создаваемые нагрузки от давления грунта, а также, вывести на экран результат определения значения самой нагрузки, до момента её приложения.

Ввод исходных данных для вычисления нагрузки от давления грунта

Ввод данных о создаваемых загружениях

В полях диалогового окна, следует ввести наименования загружений для трёх видов нагрузок:

  • Активное давление от собственного веса;
  • Дополнительное давление от грунтовых вод;
  • Давление от нагрузки на поверхности грунта;

Дополнительно, можно настроить приложение нагрузки с тыльной стороны стены.

Ввод данных для создания активного давления от собственного веса грунта

Планировочная отметка — уровень поверхности грунта относительно нуля здания;

Удельный вес, угол внутреннего трения, удельное сцепление грунта, принимаются как для грунта обратной засыпки.

Дополнительные указания даны в п.5.1-5.3 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Коэффициент надёжности по нагрузке, принимается равным 1.15, согласно Табл. 7.1 СП 20.13330.2016.

Угол наклона расчётной плоскости принимается исходя из конструктивных и объёмно-планировочных решений. Для вертикальной стены принимать равным 0.

Угол наклона поверхности грунта, принимать в соответствии с разделом ПЗУ (План земельного участка), в части схемы организации рельефа.

Угол трения грунта на контакте с расчётной плоскостью, принимается согласно п.5.6 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов: для гладкой стены — 0, шероховатой — 0.5*φ, ступенчатой — φ.

Ввод данных для создания дополнительного давления от грунтовых вод

Коэффициент пористости грунта определяется по таблицам приложения Б СП 22.13330.2010, в зависимости от характеристик c, φ, E грунта обратной засыпки.


Влажность грунта — если обратная засыпка выполняется местным грунтом, то, допускается принимать влажность по результатам инженерно-геологических изысканий. Если, при засыпке, применяется привозной грунт, то, рекомендуется приводить в общих указаниях проектных решений, производить обратную засыпку грунтом оптимальной влажности. Наиболее подходящий грунт, для обратной засыпки — песок.

Оптимальная влажность устанавливается согласно ГОСТ 22733-2002 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности. Справочные значения, оптимальной влажности грунтов, содержатся в документе ТР 73-98 Технические рекомендации по технологии уплотнения грунта при обратной засыпке котлованов, траншей, пазух, в таблице 2.1

Таблица 2.1 ТР 73-98

Наименование грунта Оптимальная влажность, % Коэффициент «переувлажнения»
Пески пылеватые, супеси лёгкие крупные 8-12 1.35
Супеси лёгкие и пылеватые 9-15 1.25
Супеси тяжёлые пылеватые, суглинки лёгкие и лёгкие пылеватые 12-17 1.15
Суглинки тяжёлые и тяжёлые пылеватые 16-23 1.05

Коэффициент надёжности по нагрузке w, принимается равным 1.1, согласно п.5.9 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Ввод данных для расчёта давления от нагрузки на поверхности грунта

Нагрузка на поверхности грунта q, для жилых и административных зданий, определяется в соответствии с СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений:

Указания по определению нагрузок от подвижного транспорта даны в п.5.11-5.15 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Привязка нагрузки — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равной 0.

Читайте также:  Брс соединения к рвд рукавам высокого давления

Коэффициент надёжности по нагрузке — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равным 1.

Источник

Горизонтальное давление от насыпных грунтов характеристики которых неизвестны.

Геотехника. Теория и практика

Геотехника. Теория и практика

Хочу быть фотографом 🙂

Denbad:понятно — Вы коэффициент бокового давления грунта принимаете равным 1,0

если нет дороги, и вообще ничего нет, то СНиП требует вводить 1 т/м2 нагрузки, а не 500 кг. Если есть дорога — значения во много раз больше.

Кстати, никто не забыл, что нужно еще учитывать давление грунтовых вод.

В общем, для засыпки из песка с нулевым сцеплением и наихудшими характеристиками у меня получилось примерно: от грунта — 0.8 т/м2 на метр глубины, от воды — 1 т/м2 на метр глубины, и от нагрузки — 0.45 т/м2 независимо от глубины.
Кстати, все расчеты производятся в соответствии со СПРАВОЧНЫМ ПОСОБИЕМ
к СНиПу 2.09.03-85 «Проектирование подпорных стен и стен подвалов», там все подробно расписано.

проектирование транспортных сооружений

«Во много» раз — это во сколько?

Для стены высотой 4м (со стороны засыпки) при длине секции 10м дополнительное горизонтальное давление от нагрузки 1т/м2 составит 40*мю (т). Тоже от дорожной нагрузки A11 — (1.1т/м*10м+11т*2)*мю=33мю (т); при длине секции 20м и высоте стены 6м — 120мю (т) и 88мю (т) соответственно с учетом второй полосы и без учета понижающего коэфф. полосности. Но самое интересное открытие Вас ждет при сборе опрокидывающих моментов. Очень рекомендую проделать самостоятельно.

Геотехника. Теория и практика

depak — понятно, что называется приехали !
Насыпной грунт слежавшийся — коэффициент бокового давления для него можно принимать в пределах 0,50-0,65. Но не это главное — значительные усилия в сваях для рассматриваемого случая возникнут только в том случае, если рассматривать оползневой процесс, происходящий на склоне — но это совсем другая задача, гораздо более сложная. Процесс сдвижки склона, при котором возникнет предполагаемая ситуация связан с природными явлениями (сейсмика, межпластовое гидродинамическое давление воды, отрывка глубоких котлованов и т.д.). Влияние же бокового давления при статическом загружении даже при наклоне пласта на горизонтальные усилия в сваях практически нулевое — с противоположной стороны возникает пассивное давление (отпор), по величине больше, чем от активного давления. Уравновешивается с запасом.
Интересно, а в Воронеже были случаи оползней на свободных или застроенных склонах ?. На необходимость учета при проектировании подобных процессов на каждом конкретном объекте ОБЯЗАНЫ по всем существующими нормам и правилам указывать в отчетах по инженерно-геологическим изысканиям. И не дело конструктора гадать -будет оползень или нет. Этот вопрос должны решать и давать рекомендации специалисты — геологи. Так что в данной ситуации вопрос о статическом давлении грунта на стенку подвала и определение его для расчета свай на горизонтальные нагрузки не актуален.

Добавлю: желательно все-же посмотреть, что за склон, его параметры, а еще лучше разрез по склону с описанием ИГЭ и вертиальной привязкой ростверка (плиты) — можно и в личку.

Источник

Adblock
detector