Механика грунтов: Методические указания к выполнению курсовой работы, страница 2

          За подпорной стенкой образуется призма обрушения (при активном давлении засыпки) или призма выпора (при пассивном давлении засыпки). Призма обрушения (рис. 2.1,б) ограничена плоской поверхностью скольжения АВ, наклоненной к задней грани подпорной стенки под углом , а призма выпора (рис. 2.1, в) ограничена поверхностью скольжения АВ₁ наклоненной под углом μ к горизонтали. В призмах обрушения и выпора напряжения удовлетворяют условию прочности грунта по Кулону-Мору, при этом по­верхности скольжения образуют внутри призм сетки, линий скольжения [1].

          Равнодействующую давлений на стенку считают приложенной на уровне центра тяжести эпюр этих давлений. При гладкой контактной грани подпорной стенки равнодействующая направлена нормально к ней (рис. 2.1). При наличии трения между стенкой и грунтом, характеризуемого коэффициентом трения, равным tgδ, давления отклоняются на угол δ от нормали к стене. При наклоне контактной грани стенки в сторону засыпки давления считаются направленными горизонтально.

3. СОСТАВ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

          Для выполнения курсовой работы студент получает бланк задания, в котором приведены тип сооружения, вариант его основных размеров и характеристики грунтов засыпки и основания.

          Для студентов специальности «Мосты» в задания на курсовую работу включены устои мостов; студенты специальности «Тоннели и метрополитены», а также «Строительство железных дорог» выполняют расчеты подпорной стенки.

          Курсовая работа включает пояснительную записку с расчетами и чертежами.

          Текст пояснительной записки пишется на одной стороне стандартных листов писчей бумаги формата А4. Используемые формулы приводятся с расшифровкой входящих в них величин. Процесс вычисления иллюстрируется подстановкой в формулы числовых значений входящих в них величин и конечным результатом. Все цифры указывают в принятой размерности с тремя разрядами. Каждый расчет заканчивается соответствующим выводом.

          Расчеты сопровождают расчетными схемами, выполненными в общепринятых масштабах. Чертежи расчетных схем рекомендуется выполнять на миллиметровой бумаге.

          Записка должна быть сшита и снабжена титульным листом

Федеральное агентство железнодорожного транспорта Сибирский государственный университет путей сообщения Кафедра «Геология, основания и фундаменты» Расчёт подпорной стенки КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Механика грунтов» Пояснительная записка
Руководитель доцент ________________Иванов И.И.          (подпись) ________________       (дата проверки)	Разработал студент ________________Петров Н.Н.         (подпись) _________________  (дата сдачи на проверку)
Новосибирск 20____год

Рекомендуется следующая структура пояснительной записки:

1) исходные данные для расчетов;

2)  расчет горизонтального давления грунта на сооружение:           

а)  активное давление;

б) пассивное давление; 

3) расчеты устойчивости сооружения:

а)  против сдвига в. плоскости подошвы;

б) против опрокидывания;

4)  расчет устойчивости основания сооружения против сдвига по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения;

5)  Литература.

 4. РАСЧЕТЫ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДПОРНОЙ СТЕНКИ

4.1. Расчет активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку

          В курсовой работе рассматривается подпорная стенка простейшего профиля с вертикальными задней и передней контактными гранями (рис. 4.1). Поверхность засыпки за и перед стенкой приняты горизонтальными, причем на поверхности засыпки за стенкой действует равномерно распределенное давление р.

Рис. 4.1. Призмы обрушения и выпора у стенки, эпюры активного и пассивного давлений грунта, сетки линий скольжения

            На бланке задания приведена таблица исходных данных. В таблице указаны: высота стенки h, глубина заложения d, угол развития β, давление на поверхности засыпки р, а также характеристики грунта засыпки (угол внутреннего тре­ния φ, удельное сцепление с, удёльный вес γ) и грунта в основании стенки (угол внутреннего трения φ₀, удельное сцепление с₀ и удельный вес γ₀).В расчетах используют отмеченные в таблице исходные данные. Удельный вес материала (бетона) стенки γ_б следует принять равным 23,0 кН/м³.

          Если пренебречь силами трения грунта на контактных гранях стенки, то при указанных граничных условиях интенсивность давления грунта на эти. грани определяется согласно (2.3) и (2.4) формулами

за стенкой

;                                                                            (4.1)

перед стенкой       

                                                    (4.2)

где γ, γ₀ – удельный вес грунта засыпки и основания; z, z₁— расстояния от поверхности засыпки до точки, где определяются активное и пассивное давления; с, с₀ –удельное сцепление грунта засыпки и основания; ξ_а, ξ_р – коэффициенты активного и пассивного давлений, которые вычисляются по формулам (2.5) и (2.6) при углах внутреннего трения засып­ки φ и основания φ₀ соответственно.

          Из формул (4.1) и (4.2) следует, что активное и пассивное давления изменяются с глубиной по линейному закону. В расчетах их удобно подразделить на две части: на постоянную по глубине и изменяющуюся с глубиной по закону пря­мой пропорциональности (рис. 4.2)

;                                                                              (4.3)

                                                                                                  (4.4)

          В расчете на единицу длины подпорной стенки результирующие этих давлений вычисляются по площадям своих эпюр:

                                                                                (4.5)

                                                                                        (4.6)

          Эти силы считают приложенными нормально к контактным граням стенки и проходящими через центры тяжести эпюр, соответственно на расстояниях h/2, h/3 и d/2, d/3 от уровня подошвы подпорной стенки (рис. 4.2).

          При отсутствии или малой величине внешнего давления р и при наличии сцепления в грунте () в верхней части эпюры на глубину