раздел 2 настоящей диссертации) рассматриваются
две зоны напряженного состояния грунта: предельного (высотой h) и допредельного
(высотой H-h). Поскольку для области предельного напряженного состояния сила
бокового давления связного грунта определяется традиционными методами,
приводящими к линейным эпюрам интенсивности давления грунта, то для получения
эпюры давления в допредельной области воспользуемся методом, предложенным в
четвертой главе диссертации.
Принимая прямолинейное изменение эпюры допредельного давления с глубиной,
получим трапецеидальную эпюру в пределах высоты H-h (рис. Б.1; Б.2).
Интенсивность активного давления связного грунта в предельном напряженном
состоянии на глубине z=h определяется по формуле
; (Б.7)
где Ee - предельная составляющая активного давления связного грунта,
действующая на участке высотой h.
Ордината эпюры активного давления связного грунта в точке пересечения
поверхности грунта с контактной гранью стенки определяется по формуле
(Б.8)
где q - интенсивность равномерно распределенной нагрузки;
la - коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта;
lac - коэффициент активного давления для сил сцепления;
с - удельное сцепление.
Интенсивность активного давления связного грунта в допредельном напряженном
состоянии на глубине z=H определяется по формуле
. (Б.9)
где E’ - допредельная составляющая активного давления связного грунта,
действующая на участке высотой H-h.
Результирующая сила активного давления Е связного грунта на стенку для любого
промежуточного деформированного состояния сооружения равна векторной сумме двух
ее составляющих: предельной Ее, действующей на участке h, и допредельнлй E’,
действующей на участке H-h.
Опрокидывающие моменты Мoe и M’o равны произведению горизонтальных сил на
соответствующие плечи:
; (Б.10)
Суммарный опрокидывающий момент равен сумме моментов горизонтальных
составляющих активного давления грунта:
(Б.11)
В качестве примера в таблице Б.2 приведены результаты численного решения задачи
определения бокового давления связного грунта за вертикальным причальным
сооружением гравитационного типа из правильной кладки массивов, а также
нормальных напряжений на контакте подошвы сооружения и каменной постели и
сопоставление со случаем для несвязных грунтов.
Используя данные, приведенные в таблице Б.2 можно заключить, что увеличение
сцепления уменьшает боковое давление грунта на 2% при c=0-0.8 кПа, на 13% при
с=0.8-6.0 кПа и 9-12% при с=6-10 кПа, на 8% при с=10-11.5 кПа (для высоты
стенки от 8.25 м до 10.75 м); краевые нормальные напряжения на контакте грунта
основания с каменной постелью сооружения выравниваются. Максимальные краевые
напряжения уменьшаются на 3% при с=0-0.8 кПа, на 15% при с=0.8-6 кПа, 9-12% при
с=6-10 кПа и на 5-10% при с=10=11.5 кПа. Минимальные напряжения увеличиваются
на 9-20% при с=0-0.8 кПа, на 20% при с=0.8-6 кПа, на 15-25% при с=6-10 кПа и на
13-18% при с = 10-11.5 кПа (для высоты стенки от 8.25 м до 10.75 м).
Увеличение сцепления ведет к возрастанию устойчивости сооружения на сдвиг по
поверхности каменной постели на 2% при с=0.8-6 кПа, на 12-14% при с=6-10 кПа и
на 16-25% при с=10-11.5 кПа.
Таблица Б.2
Результаты сопоставительного расчета напряженно-деформированного состояния для
связного и несвязного грунта
кПа
Ее
кН/м
Е’
кН/м
кН/м
smax
кПа
smin
кПа
гlc · F ? R · гс / гn
6.0
0.0
72.5
298.0
370.6
218.0
42.0
400>390
0.6
69.4
294.0
363.1
211.5
46.0
390=390
6.0
49.4
265.0
314.3
180.0
78.0
360<380
10.0
35.6
248.0
286.0
164.0
92.0
320<380
11.5
28.1
234.5
262.5
148.0
106.0
310<380
6.5
0.0
81.5
343.0
425.0
270.0
10.4
490=490
0.8
78.1
338.6
416.5
266.0
14.0
480<490
6.0
56.2
307.1
363.2
239.6
36.4
430<480
10.0
39.4
283.0
322.2
211.6
53.6
380<480
11.5
33.1
274.0
307.0
201.2
63.0
360<480
7.25
0.0
90.8
391.6
482.0
285.0
18.2
573>570
0.8
87.2
386.0
473.0
284.0
19.0
558<570
6.0
63.5
352.0
416.0
254.0
43.0
487<562
10.0
45.2
326.0
371.2
242.0
60.0
440<560
11.5
38.0
316.0
355.0
224.0
72.0
420<560
8.25
0.0
104.0
460.4
564.0
325.0
16.0
660<650
0.8
100.0
455.0
554.0
307.0
22.1
650<650
10.0
82.0
398.0
486.0
286.0
54.0
610<640
11.5
46.2
377.0
423.0
235.0
90.0
500<640
Волноотбойная стенка (рис. Б.3)
Таблица Б.3
Исходные данные для расчета вертикальной волноотбойной стенки
Наименование
Обозначение
Величина
Един. Измер.
Равномерно распределенная нагрузка
15
кПа
Угол внутреннего трения грунта
jз
25
град.
Объемный вес грунта
gз
12
кН/м3
Объемный вес стенки:
в надводной части
gбн
24
кН/м3
в подводной части
gбп
14
кН/м3
Угол отклонения давления от нормали к стене
12,5
град.
Угол отклонения тыловой грани от вертикали
a
град.
Угол отклонения поверхности засыпки от горизонтали
град.
Удельное сцепление
0,8
кПа
6,0
кПа
10
кПа
11,5
кПа
Высота стенки
3.0
Высота расчетной волны
1.0
При расположении волноотбойной стенки в приурезовой зоне (рис. Б.3) и наличии
грунта засыпки за стенкой (рис. Б.3, а) опасное сочетание нагрузок возникает
при откате прибойной волны, когда на стенку действуют горизонтальная
составляющая сил активного давления связного грунта Ei