|
Курсовая работа, расчет шпунтового ограждения. Исходные данные Глубина воды 3,5 м
Исходные данные Глубина воды 3,5 м Глубина котлована 4,5 м
Количество слоев грунта 2
1 слой - № слоя 3/ мощность 2 м
2 слой - № слоя 6
![](64976_html_m61ed4067.png) Расчеты на устойчивость и прочность: Шпунтовая стенка без распорного крепления, без водозащитной подушки (тампонажного слоя), погружение в несвязный грунт (с водоотливом). Минимальная глубина погружения шпунта ниже дна котлована определяется по формуле: ![](64976_html_19a245c8.gif)
РУВ расчетный уровень воды
=3,5 высота воды в акватории реки (разность между отметками РУВ и уровня грунта снаружи котлована)
=4,5 глубина котлована (разность между отметками дна котлована и уровня грунта снаружи котлована)
=5 условная глубина погружения шпунта ниже дна котлована
дополнительная глубина погружения шпунта
удельный вес грунта во взвешенном состоянии
=2,573 для песка мелкого
=2,449 для суглинка
удельный вес грунта
удельный вес воды
коэффициент пористости грунта
угол внутреннего трения
=1(3,5+4,5)=8,0 интенсивность давления воды
интенсивность активного давления грунта
интенсивность пассивного давления грунта![](64976_html_1df16ec7.gif)
коэффициент активного давления
=0,217 для песка мелкого
=0,406 для суглинка
коэффициент пассивного давления
=2,464 для суглинка Уравнение устойчивости:
(относительно точки «О»)
момент опрокидывающих сил относительно точки «О»
момент удерживающих сил относительно точки «О»
коэффициент условия работы:
коэффициент надежности по назначению
Опрокидывающие силы: Ев1, Ев2, Еакт.п1, Еакт.п2, Еакт.с принимаются с коэффициентом надежности по нагрузке.
Ев1, Ев2 равнодействующие гидростатического давления, действующего на стенку
![](64976_html_mf4b3a44.gif) ![](64976_html_5e3983e3.gif)
![](64976_html_m6935122c.gif) ![](64976_html_3e13764a.gif)
, , равнодействующая активного давления грунта, действующего на стенку
![](64976_html_40278eb3.gif) ![](64976_html_29724d0e.gif)
![](64976_html_m5edca64e.gif) ![](64976_html_m593c31b7.gif)
![](64976_html_561daa63.gif) ![](64976_html_m72966a4f.gif)
Удерживающие силы: , принимается с коэффициентом надежности по нагрузке.
равнодействующая пассивного давления грунта со стороны котлована, действующего на стенку
![](64976_html_6334b378.gif) ![](64976_html_22177676.gif)
Уравнение устойчивости относительно точки О:
*x1+ *x2+ *x3* + *x4* + *x5* = *x6* *m/![](64976_html_20629355.gif)
![](64976_html_2f367a6e.gif)
![](64976_html_92bbce7.gif)
(3.167+to)*1.2+ =
17,522 м
![](64976_html_m750b5341.png)
3938,557 ˂ 3938,594
;
равнодействующая пассивного давления грунта с внешней стороны котлована (обратного отпора), определяется из уравнения равновесия ![](64976_html_238bdd8b.gif)
Ев1+Ев2+Еакт.п1+Еакт.п2+Еакт.с-Епас.с-Епас=0
6,125+78,75+1,3404+126,5916+264,2532-711,6336-Епас=0
Епас= 234,573
интенсивность пассивного давления грунта, действующего на стенку с внешней стороны котлована
![](64976_html_m2cf93051.gif)
=105,73364-21,024436=84,7092
![](64976_html_m799f4da4.gif)
t=t0+ =17.522+1.26=18,782
![](64976_html_21fe60c8.png)
Уравнение прочности: ![](64976_html_m53dfe62f.gif)
В расчете рассматривается 1 пог.м. поперечного сечения шпунта. Расчет выполняется по максимальному моменту, действующему в шпунте на 1 пог.м.
момент сопротивления 1 пог.м. поперечного сечения шпунтовой стенки
расчетное сопротивление металла по пределу текучести (по СНиП 2.05.03-84*)
При марке стали 15ХСНД расчетное сопротивление изгибу МПа
Рассматриваем консольный стержень с жесткой заделкой на глубине =17,522. Решая неравенство, находим требуемый момент сопротивления
= 1177,019*100000 /2950= 39898,96 (ближайшее большее по сортаменту).
требуемый момент сопротивления 1 пог.м. шпунтовой стенки
момент сопротивления 1 пог.м. шпунтовой стенки (см. Приложение 2)
По полученному моменту сопротивления подбираем тип шпунта с моментом сопротивления ![](64976_html_5435e90a.gif)
Нет такого шпунта, необходимо ставить распорки.
Расчеты на устойчивость и прочность: Шпунтовая стенка с распорным креплением, без водозащитной подушки (тампонажного слоя), погружение в несвязный грунт (с водоотливом). Ставим одну распорку на глубине 1.5 м от РУВ, вторую на глубине 5 м от РУВ.
Тогда получим Епас.рас1=75,68141
Епас.от.рас2а= 552,48787
Епас.от.рас2б= 13,32085
Тогда
*x1+ *x2+ *x3* + *x4* + *x5* =( + Епас.рас1+ Епас.от.рас2а + Епас.от.рас2б )*x6* *m/![](64976_html_20629355.gif)
Получим t0= 11,3839
![](64976_html_mdb6d418.png)
![](64976_html_23e62a24.png)
= 7,83354*100000 /2950= 265,5437 ![](64976_html_43a501c9.gif)
шпунт ШК-1 с см3
![](64976_html_m3701f01a.gif)
Проверка выполняется. ШПУНТОВЫЕ СВАИ (сталь прокатная для шпунтовых свай)
![](64976_html_m71c19399.png) ХАРАКТЕРИСТИКИ ШПУНТОВЫХ СВАЙ
![](64976_html_m2bc2d3a7.png)
РАСЧЕТ НА ВЫПУЧИВАНИЕ:
Проверка на выпучивание:![](64976_html_696ea603.gif)
предельное сопротивление грунта дна котлована силам выпучивания, тс/м2
давление столба грунтовой массы высотой и слоя воды высотой на основание (силы выпучивания), тс/м2
коэффициент надежности по назначению, принимаемый не менее 1.4
Предельное сопротивление грунта дна котлована силам выпучивания определяется по формуле:
![](64976_html_117523cf.gif)
и коэффициенты принимаемые по таблице 1.1
расчетное сцепление в грунте, тс/м2
удельный вес грунта, тс/м3
удельный вес воды, тс/м3
, , опытные коэффициенты несущей способности грунта, находящегося в пределах шпунтового ограждения, зависящие от расчетного угла внутреннего трения грунта , определяются по таблице 1.2
расстояние от дна котлована до нижнего края шпунта, м
меньшая сторона прямоугольного, сторона квадратного или радиус круглого котлована, м
слой воды над дном котлована, м
![](64976_html_m442b6f58.gif)
Давление сил выпучивания определяется по формуле (рис. 2.1):
![](64976_html_65210112.gif)
высота слоя воды, м
высота слоя грунта, м
![](64976_html_1f1d8598.gif)
Проверка выполняется
Таблица 1.1
Значения коэффициентов и ![](64976_html_5bd309de.gif)
Форма котолована
|
![](64976_html_5346033.gif)
|
![](64976_html_5bd309de.gif)
| Прямоугольная
| 0.7
| 0.5
| Квадратная
| 0.8
| 0.5
| Круглая
| 0.9
| 0.6
|
Расчетные значения величин и определяют по материалам инженерно-геологических изысканий. В условиях гидродинамического воздействия (для случаев откачки воды из котлована) значения следует уменьшить в два раза. Таблица 1.2
Значения коэффициентов , и ![](64976_html_m58f6a20a.gif)
, град.
|
![](64976_html_5ba54931.gif)
|
![](64976_html_3b646a4c.gif)
|
![](64976_html_m58f6a20a.gif)
| 0
| 5.0
| 1.5
| 0
| 5
| 6.2
| 1.8
| 0
| 10
| 7.6
| 2.1
| 0
| 15
| 9.3
| 3.0
| 0.5
| 20
| 11.5
| 4.0
| 1.0
| 25
| 14.0
| 5.5
| 2.5
| 30
| 18.0
| 8.0
| 5.0
| 35
| 23.0
| 12.5
| 8.0
|
РАСЧЕТ НА ФИЛЬТРАЦИОННЫЙ ВЫПОР ГРУНТА КОТЛОВАНА:
Фильтрационный выпор грунта котлована происходит только при откачке из него воды в песчаных грунтах, супесях и песчаных илах. Выпор начинается около шпунтового ограждения.
Проверку на фильтрационный выпор производят по формуле:
![](64976_html_m27edf2d3.gif)
коэффициент надежности по назначению, принимаемый не менее 1.4
суммарная высота столба речной и грунтовой воды внутри котлована, считая от низа шпунта, м
разность высот столбов речной и грунтовой воды снаружи и внутри котлована, считая от низа шпунта, м.
![](64976_html_1955d2d9.gif)
![](64976_html_12480608.gif)
Проверка выполняется
Конструктивная схема Шпунт ШК-1
![](64976_html_m4d80ae8d.png)
План ограждения из шпунта ШК-1
![](64976_html_6ccf521e.png) |
|
|