эл. учебник. И фундаменты

• Название: И фундаменты
• Дата: 21.10.2022
• Размер: 1.24 Mb.
• Имя файла: эл. учебник.doc
• Тип: Учебник; #746623
• страница: 16 из 26

«*"

Рис. 12.5. Конструкция раскрываю­щегося башмака

зоа

1 — инвентарная труба; 2 — раскрываю­щиеся створки; 3 — шарнир; <( —теряеис кольцо




V

Рис. 12.6. Последовательность изготовления песчаных свай (а — в) и разме­щение их в плане (г) / — свая; 2 — зона уплотнения

Сваи размещают в шахматном порядке в вершинах равно­сторонних треугольников (рис. 12.6, г). Отношение площади се­чения свай к площади уплотняемого основания Qопределяют по формуле

^Q= (^е0 - ^еоп)К^Х + ^ео) - (Prf. « - P*VP*. _е„. (¹²-⁷)

Где во, Pd — коэффициент пористости и плотность скелета грунта природного сложения; е_сп, Pd.cn— требуемые по проекту средние значения коэффициента пористости и плотности скелета грунта после уплотнения.

В таком случае число свай под фундаментом

п = QA_CnlAp,

(12.8)

где Асп — площадь уплотняемого основания с учетом зоны, располагающейся За контуром фундамента; А_р— площадь поперечного сечения свай.

(12.9)

Расстояние между осями свай находят из выражения L= 0,95^ ^9_d._cnl(9_d._cn-9_d),

где d—диаметр сваи; р<г. _т — средняя плотность скелета грунта после уплот­нения; pd — плотность скелета грунта природного сложения.

Сильно заторфованные, насыщенные водой пески уплотнить песчаными сваями не удается, так как заторфованные прослой­ки медленно отдают воду. Иногда для уплотнения заторфован-ных и слабых, насыщенных водой пылевато-глинистых грунтов применяют грунтоизвестковые или грунтоцементные сваи. Мо­лотая известь или цемент подаются через специальный шнек,

304

который, внедряясь в слабый грунт, перемешивает его с вяжу­щим материалом.

Уплотнение грунтов производят в т. ч. на участках, приле­гающих к зоне наибольших напряжений. Обычно ширина поло­сы вокруг контура подошвы, ниже которой уплотняется грунт, равна 0,26 (здесь b— ширина подошвы фундамента).

12.3.4. Уплотнение грунта статической нагрузкой

Рассмотренными выше способами невозможно эффек­тивно уплотнить слабые, насыщенные водой пылевато-глини-стые грунты (илы, очень пористые глины и суглинки, находя­щиеся в текучем и текучепластичном состоянии) и торфы, так как они обладают малой водопроницаемостью, а их уплотнение связано с выдавливанием воды из пор грунта. Для уплотнения таких грунтов используют статическую нагрузку в виде насыпи. При этом для ускорения процесса уплотнения устраивают дрены (рис. 12.7, а).

Давление по подошве насыпи должно быть больше давления от проектируемого сооружения в пределах площади застройки. Обычно насыпь отсыпают послойно, так как выполнение ее сразу на необходимую высоту может привести к потере устой­чивости слабых грунтов в ее основании.

Вертикальные дрены делают песчаными, из специального по­ристого картона или из пластмассовой ленты в бумажном ко­жухе (рис. 12.7,6). Песчаные дрены изготовляют аналогично песчаным сваям, но располагают значительно реже — обычно че­рез 2...4 м. Картонные и пластмассовые дрены обычно вдавли­вают в грунт.

/ г J

тт

ТГ

ТТ

Q)

S 7

Рис. 12.7, Схема уплотнения слабого грунта статической нагрузкой

1 — слабый грунт; 2 — пластовый дренаж; 3 — нагрузка в виде насыпи; 4 — вертикалы

ные дрены (стрелками указано направление отжатая воды из грунта); 5 —плотный

грунт; й«-бумажный кожух; 7 — пластмассовая лсшта [поперечное сечение)

305

12.3.5. Уплотнение грунта водопонижением

Слабые пылевато-глинистые грунты, которые способны отдавать воду из пор (иды, ленточные глины, заторфованные супеси и др.), можно уплотнить, понижая уровень подземных вод, например, путем откачки воды из екважин-фильтров. Пони­жение уровня подземных вод приводит к снятию выталкиваю­щего давления воды, что вызывает в скелете грунта значитель­ное повышение напряжений, действие которых на грунт будет аналогичным действию внешней нагрузки. Отжимаемая в про­цессе уплотнения вода откачивается из екважин-фильтров.

При пологой депрессионной кривой у екважин-фильтров уро­вень подземных вод понижается на большой площади, выходя­щей далеко за пределы намечаемой территории застройки, что может привести к нежелательной осадке существующих зданий или подземных коммуникаций. Для исключения этого уплотняе­мый участок можно оградить шпунтом или осуществить подачу воды в грунт около объектов, осадка которых недопустима.

Слабо фильтрующие пылевато-глинистые грунты во многих случаях не отдают воду. Тогда для их уплотнения прибегают к использованию электроосмоса. Для этого в грунт погружают электроды и пропускают через них постоянный электрический ток. По мере прохождения тока поровая вода концентрируется у катода. Катод делается в виде иглофильтра (рис. 12.8). Из группы иглофильтров вода откачивается вихревыми насосами. Таким образом, пылевато-глинистый грунт уплотняется как вследствие понижения уровня подземных вод и увеличения на­пряжений в скелете грунта, так и благодаря уменьшению влаж­ности грунта в результате движения поровой воды к катодам.

При использовании электроосмоса грунт уплотняется доста­точно быстро и только в пределах необходимой площади. Кроме



Рис. 12.8. Схема осушения грунтов с использованием электроосмоса

I — иглофильтры-катоды; 2— металлические стержни-аноды! 3 — коллектор; 4 — элек­трические провода; S — депрессионвая кривая

306




Рис. 12.9. Фундаменты в вытрамбованных

котлованах

а — без втрамбовывания щебня; б—о втрамбо» выванием щебня в грунт; 1 — стакан для установ­ки колонны; 2 — фундамент; S — зона уплотнен­ного грунта; 4 — втрамбованный щебень

того, увеличивается прочность этого грунта, т. е. он закрепляется, при этом улучшаются его строительные качества.

12.3.6. Фундаменты в вытрамбованных котлованах

За последнее время в неводонасыщенных грунтах, в частности в лёссах, стали устраивать фундаменты в вытрамбо­ванных котлованах. Для этого специальной трамбовкой удара­ми по одному месту вытрамбовывают полость, уплотняя грунт вокруг нее. В полость укладывают бетон с трамбованием — и фундамент после твердения бетона готов (рис. 12.9, й). Иногда в нижнюю часть полости до бетонирования в грунт втрамбовы­вают щебень, добиваясь существенного повышения несущей спо» собности таких фундаментов (рис. 12.9,6),

12.4. Закрепление грунтов

12.4.1. Общие положения

В процессе закрепления грунтов между твердыми части­цами устанавливаются прочные, обусловленные вяжущим веще­ством, связи, которые в значительной степени увеличивают проч­ность грунта и уменьшают его сжимаемость. В отдельных слу­чаях грунт превращается в полускальную породу.

Закреплению поддаются грунты, относительно хорошо филь­трующие воду или газопроницаемые, так как этот процесс свя­зан с внедрением в их поры растворов или газов. Закрепленные грунты в некоторых случаях можно рассматривать как фунда­менты, которые сделаны без отрывки котлована. Хотя такое устройство фундаментов имеет определенные преимущества, од­нако применяется оно сравнительно редко вследствие высокой стоимости закрепления грунтов. Закрепление грунтов применяют главным образом в тех случаях, когда устройство фундаментов невозможно или связано с затратами значительных средств (на­пример, при усилении основания под существующим фундамен­том), либо для уменьшения фильтрации воды около мест ее про­никания в подземные помещения,

807

12.4.2. Цементация

Цементацию (нагнетание цементационного раствора под большим давлением) производят для закрепления грунтов, об­ладающих большой водопроницаемостью (трещиноватой скаль­ной породы, гальки, гравия, гравелистого и крупного песка). За­крепление грунтов цементационным раствором в основном при­меняют для уменьшения их водопроницаемости, а в некоторых случаях — для увеличения прочности. Наиболее часто для це­ментации грунтов используют смесь цемента с водой, иногда в раствор добавляют тонкий песок. Чем мельче поры и тоньше трещины в грунте, тем более жидкий раствор применяют для его закрепления. Обычно на 1 часть цемента берут 10...50 ча> стей (по массе) воды.

Цементацию применяют также для уменьшения водопрони­цаемости и повышения прочности материала самого фундамен­та. С этой целью в бетонной или иной кладке фундамента де­лают шпуры, в которые заделывают трубки. Затем через эти трубки подают цементационный раствор под большим давле­нием. Раствор проникает в поры бетона, в связи с чем его прочность повышается, а водопроницаемость резко снижается.

12.4.3. Силикатизация

Химические растворы '(силикаты натрия)' легко прони­кают в поры песков и других грунтов, относительно хорошо фильтрующих воду. В настоящее время в строительной прак­тике применяют два метода силикатизации грунтов — двух-растворный и однорастворный.

Двухрастворный метод силикатизации используют для закрепления песков крупных и средней крупности, обла­дающих коэффициентом фильтрации от 80 до 2 м/сут. При закреплении по этому методу в грунт последовательно нагне­тают, например, растворы силиката натрия и хлористого каль­ция. В результате взаимодействия этих растворов выделяется гель кремниевой кислоты, являющийся вяжущим веществом.

При двухрастворном методе в песок забивкой или вибриро­ванием погружают инъектор (рис. 12.10), через который в грунт нагнетают раствор силиката натрия. При толщине мас­сива закрепляемого грунта более 1 м инъектор после подачи раствора в верхний слой погружают еще на 1м и вновь нагне­тают через него в грунт раствор силиката натрия. Такие опе­рации повторяют до тех пор, пока низ ииъектора не достигнет глубины, до которой необходимо закрепить грунт. Затем через этот же инъектор в грунт подают раствор хлористого кальция, поднимая инъектор по мере нагнетания раствора каждый раз на 1 м. В результате таких операций закрепляется столб грун­та радиусом 30... 100 см. Грунт в пределах необходимого объ-

308






\

Рис. 12.11. Массив грунта, за­крепленного при трех заходках инъектора

I— инъектор; 2 — массив закреп* лепного грунта

Рис. 12,10. Инъектор для за­крепления грунтов химически­ми способами

/ — заостренный паконошнк; 2 — перфорированная труба; 3 — соеди­нительная муфта; 4 — соединитель* ный тройник; 5 — оголопок

ема (рис. 12.11) закрепляют, размещая инъекторы в шахмат­ном порядке. Закрепленный грунт похож на песчаник и обла­дает кубиковой прочностью 1,5...3,5 МГЛа.

Слабо фильтрующие грунты с коэффициентом фильтрации б...0,3 м/сут (пески мелкие и пылеватые) и лёссовые грунты! закрепляют однораствориым методом силикатизации, При закреплении песков в инъектор нагнетают сложнйй рас­твор, состоящий, например, из силиката натрия и фосфорной кислоты» Эти вещества медленно вступают в реакцию, поэтому,

309

до ее начала раствор можно инъецировать в грунт. Через 28 суток кубиковая прочность песка, закрепленного однорас-творным методом силикатизации, достигает 0,4...0,5 МПа.

Лёссовые просадочные грунты с коэффициентом фильтра­ции 0,1...2 м/сут закрепляют путем нагнетания в них одного раствора силиката натрия, так как в таких грунтах, как пра­вило, имеются соли, способные взаимодействовать с ним.

Необходимое количество инъецируемого раствора определяют по формуле

(12.10)

где а — коэффициент; принимается при крупных и средней крупности песках равным 0,5 (для каждого раствора), при мелких и пылеватых песках — 1,2, при лессах —0,8; п — пористость грунта; V— объем закрепляемого грунта.

Для оценки радиуса распространения нагнетаемого раство­ра и установления требуемого количества его на площадке строительства производят опытное закрепление грунтов.

12.4.4. Электрохимическое закрепление

Однорастворный метод силикатизации применим только в грунтах с коэффициентом фильтрации более 0,1...0,2 м/сут. Слабые грунты (илы, глины и суглинки, находящиеся в текучем и текучепластичном состоянии), как правило, имеют коэффи­циент фильтрации меньше указанных величин. Чтобы ввести растворы силиката натрия и хлористого кальция, через такие грунты пропускают постоянный электрический ток, При пропу­скании тока в грунтах развивается электроосмос — движение воды, находящейся в порах, от анода к катоду. Используя это явление, через перфорированный анод вводят в грунты химиче­ские вещества, в т. ч. последовательно раствор силиката нат­рия и хлористого кальция. Введение этих химических веществ позволяет закрепить грунты с коэффициентом фильтрации ОД...0,005 м/сут (пылеватые пески, супеси и легкие суглинки).

12.4.5. Смолизация

Растворы синтетических смол, способных твердеть в грунтах, можно нагнетать в поры грунта. После твердения смол грунт превращается в достаточно твердое тело. В качестве вяжу­щего вещества в настоящее время широко применяют карбамид-ную смолу с отвердителями.

Карбамидную смолу используют для омоноличивания мелких и пылеватых песков с коэффициентом фильтрации 0,5...5 м/сут, а также для закрепления лёссовых грунтов. В качестве отверди-теля используют, в частности, раствор соляной кислоты, соеди­няя с ним раствор корбамвдной смолы непосредственно перед

310

инъецированием. Иногда в грунт предварительно нагнетают¹ раствор соляной кислоты 3...5 %-ной концентрации.

Примером применения раствора карбамидной смолы являет­ся укрепление пылеватых песков в основании Государственного академического театра оперы и балета им. С. М. Кирова в Ле­нинграде во время его реконструкции.

В настоящее время известно несколько видов синтетических смол (фенольиые, фурановые и др.), которые можно использо­вать для закрепления грунтов, в т. ч. получаемые из отходов производства. Для закрепления супесей и суглинков начинают также применять электросмолизацию.

12.4.6. Термический метод

Этот метод закрепления грунтов применяют для устра­нения просадочности и увеличения прочности лёссов. Чаще все­го его используют, если в результате случайного замачивания грунтов основания сооружение начинает получать нежелатель­ные неравномерные осадки. Термическому закреплению под­даются также глины и суглинки, если они обладают воздухо­проницаемостью.

Сущность термического закрепления заключается в увеличе­нии прочности структурных связей в грунте под влиянием высо­кой температуры. Для обжига грунта в пробуренных скважинах сжигают топливо (газообразное, жидкое или твердое), в каче­стве которого используют обычно природный и иные горючие газы, соляровое масло, мазут и др. С целью поддержания про­цесса горения в скважины подают воздух под давлением.

Подачу воздуха и топлива регулируют так, чтобы в скважи­нах поддерживалась температура около 800 °С и проникающие в поры грунта горячие газы нагревали бы его до температуры не ниже 300 °С. Эффективный обжиг лёссового грунта происхо­дит в диапазоне температур 400...800 °С. При температуре ниже 300 °С устранение просадочных свойств лёссов не обеспечивает­ся. При температуре выше 900 °С происходит спекание грунта и оплывание стенок скважины.

При сжигании топлива в верхней части скважины столб обожженного грунта получает форму усеченного конуса (рис. 12.12). Для увеличения поперечного сечения нижней части столба обожженного грунта приходится регулировать процесс фильтрации нагретых в скважине газов. С этой целью в сква­жину опускают трубу, тампонируя затрубное пространство отсе-кателем.

Обжиг грунта продолжается 5... 10 дней. При расходе жид­кого топлива 80...180 кг на 1м длины скважины вокруг нее об­разуется столб закрепленного грунта диаметром 1,5.„3 м с ку-биковой прочностью 1...3 МПа,

811

V////////////W//,

Рис. 12.12. Схема установки для термического закрепления грунтов

1 — компрессор; 2 — форсунка; 3 — насос для подачи топлива; 4 — трубопровод; 5 — емкость с топливом; 6 — закрепленный грунт; 7 — лёссовый грунт; 8 — непросадочный

грунт

Стоимость закрепления грунта обжигом во много раз мень­ше стоимости силикатизации и электрохимического закрепле­ния грунта.

12.4.7. Битумизация и глинизация

Оба эти метода используются для уменьшения водопро­ницаемости грунтов.

Битумизацию применяют для снижения водопроницаемости трещиноватой скальной породы. При этом в скважины нагне­тают расплавленный битум или битумную эмульсию с коагулян­том. Битум тампонирует полости и трещины в грунте, фильтра­ция воды прекращается или сильно снижается.

Глинизацию применяют для уменьшения водопроницаемости песков. Нагнетание глинистой суспензии в сравнительно тонкие поры песков приводит к выпадению в них глинистых частиц — к заилению песков. В результате коэффициент фильтрации пе­сков уменьшается на несколько порядков.

13. КРЕПЛЕНИЕ СТЕН

И ОСУШЕНИЕ КОТЛОВАНОВ. ФУНДАМЕНТЫ ГЛУБОКОГО ЗАЛОЖЕНИЯ

13.1. Общие положения

При устройстве фундаментов в открытом котловане вы­полняют следующие основные работы: снятие почвенно-расти-тельного слоя, планировку территории, отрывку котлована,

S12

крепление стен котлована, осушение его, подготовку основания, устройство самих фундаментов, обратную засыпку пазух грун­том с надлежащим уплотнением.

Иногда до отрывки котлована приходится осушать террито­рию с помощью дренажных устройств, организовывать отвод поверхностных вод.

Вопросы снятия почвенно-растительного слоя и планировки территории относятся к разделу «Инженерная подготовка тер­риторий» курса «Архитектура».

Применяемые способы отрывки и крепления стен котлованов должны обеспечивать сохранность природной структуры грун­тов в основании возводимых фундаментов. В связи с этим при залегании непосредственно ниже дна котлована сравнительно слабых насыщенных водой пылевато-глинистых 'грунтов с легко нарушаемой от динамических воздействий природной структу­рой нельзя применять механизмы, которые могут ухудшить строительные качества грунтов основания.

При отрывке котлованов глубиной 1...3 м в неводоносных грунтах часто не требуется крепление их стенок, устраиваемых с откосом. При отрывке сравнительно глубоких котлованов, осо­бенно ниже уровня подземных вод, приходится укреплять стены котлованов и решать вопросы их осушения.

Устройство фундаментов важно выполнять в минимальные сроки, особенно в дождливый и зимний периоды года. Чем ско­рее после отрывки котлована возводят фундамент и засыпают пазухи, тем сохраннее природная структура грунтов в основа­нии и меньше затраты на осушение котлована.

Иногда фундаменты устраивают не в открытом котловане, а на поверхности грунта. Для погружения на необходимую глу­бину из-под них извлекают грунт. В некоторых случаях фунда­менты устраивают в изготовленных заранее полостях в грунте. Так погружают опускные колодцы, кессоны, оболочки и делают опоры глубокого заложения (столбы). Такие фундаменты назы­вают фундаментами глубокого заложения, так как глубина по­гружения их подошв часто в несколько раз превышает размеры в плане. Сооружение фундаментов глубокого заложения направ­лено на сохранность структуры грунтов в основании и передачу больших давлений на плотные грунты.

13.2. Крепление стен котлованов

13.2.1. Назначение крепления и требования, предъявляемые к нему

Связный грунт, как было сказано в п. 8,3, может дер­жать вертикальный откос в пределах некоторой глубины. При увлажнении такого грунта дождевыми водами сцепление в нем

313

существенно уменьшается и вертикальный откос может обру­шиться. По этой причине стенки котлованов часто делают с откосами или поддерживают креплением. Креплением стен кот­лована иногда одновременно решается вопрос об исключении притока в него подземных вод. Если в пределах поддерживае­мой призмы грунта находятся инженерные подземные коммуни­кации или на призму обрушения опираются надземные соору­жения, для исключения их подвижки крепление должно быть не только прочным, но и не иметь горизонтальных смещений.

Применяют следующие способы крепления стен котлованов: с помощью распорных креплений, с применением шпунтовых стенок или ледогрунтовых стен, путем устройства «стены в грун­те». Способ крепления выбирают в зависимости от инженерно-геологических и гидрогеологических условий площадки строи­тельства, глубины котлована и требуемой степени сохранности криродной структуры грунтов а основании.

13.2.2. Распорные крепления

К распорным относятся крепления с инвентарными рас-иорками, простые, закладные и сводчатые. Простые распорные крепления с инвентарными распорками, упирающимися в гори-вонтально (рис. 13.1) или вертикально расположенные доски, применяют для крепления стенок небольших котлованов и не­широких траншей, отрываемых выше уровня подземных вод. В связных грунтах стенку крепления делают не сплошной, в сы-яучих —- сплошной. При глубоких и больших в плане котлованах устраивают закладные крепления. Они состоят из вертикальных стальных прокатных профилей (двутавров, спаренных швелле­ров), погруженных в грунт до отрытия котлована методом за­бивки либо вибрированием или в заранее пробуренные скважи-

В )

_{л А}

Рис. 13.1. Распорные креплешш

'] — упорная доска; 2 — инвентарная распорка; 6 — сплошное крепление; 4 — стойки для промежуточного опирання распорок; 5 -»

Т\ ЯI* П 1*1 *1 Iflr

распорки

314

Рис. 13.2. Сплошные крепления '(план)

1 — двутавровая стойка¹, 2 —закладные до-сиг; 3 — распорка; 4 — швеллерная стойка; 5— свод из торкрет-бетона; 6 — анкер; 7 — натяжное устройство анкера

«)■

\ \

' 1 ?/////?///s/jy///1 i

ЦТ'

ны, и закладываемых между ними досок (рис. 13,2,а).В неко­торых случаях вместо досок при­меняют изготовляемые методом торкретирования сводики из рас­твора (рис. 13,2,(5) или железо­бетона. Стенки из торкрет-бетона водонепроницаемы. Такие крепления называют сводчатыми.

Для фиксации прокатных профилей между ними устанавли* вают распорки (см. рис. 13.1,5 и 13.2, а) или применяют на­клонные анкеры (рис. 13.2,6). Для уменьшения продольного изгиба в распорках при большой их длине забивают промежу­точные стойки. В этом случае распорки устанавливают с не­большим уклоном к центру котлована, чтобы промежуточные стойки не работали на выдергивание (см. рис. 13.1,6).

13.2.3. Шпунтовые стенки

При отрывке котлована ниже уровня подземных вод крепление его стенок делают не только прочным, но и плотным для исключения проникания в него воды через стенки. Иногда необходимо исключать проникание воды в котлован и через его дно. В таком случае креплением прорезают всю толщу водонос­ных грунтов, заглубляясь в слой относительно водоупорного (суглинок, глину) грунта (см. рис. 9.7). Плотное крепление

можно выполнить из деревян­ного или стального шпунта (рис. 13.3).

Деревянный шпунт, изго-тавливаемый из досок (рис. 13.3, а) или брусьев (рис. 13.3,6), применяют при не­большой глубине котлована

(не более 5 м). При большей глубине котлована часто ио пользуют стальной шпунт пло­ский (рис. 13.3, в) или корыт-< ного профиля типа «Ларсен»

Рис, 13.3, Поперечные сечения шпунта

335

й) t =й	1. % t V	а, «—\а
	1	+\
V) *•	•hi til (if с	\ Чг

Р ис. 13.4. Схема деформации шпунтовой стенки

о — прогиб; б — поворот относительно точки О

(рис. 13.3,г). Стенка из шпунта ко-рытного профиля обладает значи­тельной сопротивляемостью на из­гиб.

Стенки из деревянного шпунта приобретают плотность вследствие разбухания древесины, а из сталь­ного шпунта становятся плотными вследствие сравнительно быстрого заиления его пазов, после чего во­да практически перестает поступать в котлован.

\

Значительное сопротивление на изгиб стенки из шпунта корытного профиля при глубине котлована до 6 м позволяет делать его без рас­порок и анкеров. При этом ниж­нюю часть стенок считают условно заделанной в грунте.

Безаикерные шпунтовые стенки чаще всего рассчитывают ме­тодом Блюма-Ломейера *, приводящим к результатам, близким наблюдаемым в натурных условиях. Иногда дополнительно проверяется устойчивость шпунтовой стенки вместе с массивом грунта на сдвиг (обычно по круглоцилиндрической поверхности скольжения, см. п. 8.3 и п. 10.2).

Рассматриваемые шпунтовые стенки способны получать зна­чительные горизонтальные смещения. Величину смещения б верха шпунтовой стенки приближенно можно представить как сумму трех слагаемых (рис. 13.4):

6 = 6, + б₂ + б₃. (13.1)

где 6i — прогиб стенки на участке АВ, определяемый как для консольной балки (рис. 13.4, а); 62+63 — смещение всей стенки б₂ и перемещение верха стенки б₃ в результате ее поворота на угол 6 (рис. 13.4, б).

Рассматривая заглубленный участок стенки АС как жесткую конструкцию, Н. К- Снитко ** получил:

6₂ + б₃ = [12/(«²)] [М (2 + ZH/t) + Q (3*/2 + 2Я)], (13.2)

_где k— значение в точке С переменного по глубине коэффициента постели грунта основания; t— глубина забивки стенки ниже дна котлована; М и Q — изгибающий момент и перерезывающая сила в точке Л; Н — глубина котлована.

* Будин А. Я. Тонкие подпорные стенки. Л.: Стройиздат, 1974. ** Снитко Н. К. Статическое и динамическое давление грунтов и расчет, подпорных стенок, Л,: Стройиздат, 1963,

316
Величину 6i вычисляют по формулам сопротивления мате­риалов. Если эпюра давления на стенку на участке АВ имеет трапециевидную форму с ординатой а\ в точке В и ординатой а% в точке А (рис. 13.4, а), то

6, = (#V120£7) (Па, + 4а₂). (13.3)

Для увеличения жесткости шпунтовой стенки, снижения воз­никающего момента и резкого уменьшения ее горизонтального смещения применяют распорки или анкеры. При глубоких кот­лованах ставят наклонные анкеры на нескольких уровнях (см. п. 13.6). При глубине котлована до 6 м часто ограничиваются постановкой горизонтального анкера, располагая его за преде­лами возможной призмы обрушения. Смещение стенок умень­шается путем предварительного натяжения анкеров.

Если шпунтовую стенку делают с одним рядом анкеров, рас­полагаемых на небольшой глубине, она испытывает, с одной стороны, активное давление, с другой — пассивный отпор грун­та (рис. 13.5).

Усилие, действующее в анкере, при необходимой глубине за­бивки будет

F_A = E_aE_p,(13.4)

где Е_аи Е_р— активное давление и пассивный отпор, определяемые по фор­мулам (8.18) и (8.18').

Наихудшие условия для работы шпунта возникают, когда положение анкера совпадает с поверхностью грунта (рис. 13.5, в). В таком случае, составив уравнение равновесия относительно точки А, можно получить кубическое уравнение

К >4 -