В качестве примера 1, рассмотрим воздействие степени нагружения основания
(σ0) на изменение (L) максимального возможного шага погружённого
разряженного шпунта, при следующих исходных данных:
- Грунт основания мелкий песок со следующими характеристиками:φ =24°; γ
=18 кН/м3; ξ =0,3.
- Шпунт – металлический швеллер № 16 (h=0,16 м) имеет расчётную длину (ℓ-Н)
=2 м.
Из выражения (2.5) находим пассивное давление σпас в грунте, действующее
на отдельную (не раскреплённую) шпунтину при возможном повороте её относительно
точки О, из условия предельного состояния, с введением понижающего коэффициента
условия работы 0,8:
σпас =0,8∙γ∙(ℓ-Н)∙tg2(45°+
φ/2)= 0,8∙18∙2∙ tg2(45°+24°/2)=68,3 кПа
Используя выражение (2.9), определим максимально возможный шаг шпунтин (L), при
котором выполненный разряженный ряд шпунта усиления основания начинает работать
как единая конструктивная шпунтовая стенка, при давлении под подошвой фундамента
σ0=200 кПа:
Таким образом, получили шаг шпунта L= 0,34 м. Тогда расстояние между отдельными
шпунтинами (см. рис. 2.1) составит:
Lш = L-h= 0,34 - 0,16 = 0,18 м
Проведём подобные вычисления при σ0=300 кПа; 400 кПа; 500 кПа и
результаты вычислений представим в табличной форме (таблица 2.1):
Результаты вычислений по примеру 1.
Таблица 2.1.
|
σ0 (кПа)
|
200
|
300
|
400
|
500
|
|
Lш (м)
|
0,18
|
0,12
|
0,10
|
0,07
|
В качестве примера 2, рассмотрим ту же задачу, что и выше, но при более коротком
шпунте:
- Грунт основания мелкий песок со следующими характеристиками: φ =24°; γ
=18 кН/м3; ξ =0,3.
- Шпунт – металлический швеллер № 16 (h=0,16 м) имеет расчётную длину (ℓ-Н)
=1,5 м.
Проведём рассмотренные выше вычисления при σ0=200 кПа; 300 кПа;
400 кПа; 500 кПа и результаты вычислений представим в табличной форме (таблица 2.2):
Результаты вычислений по примеру 2;
Таблица 2.2
|
σ0 (кПа)
|
200
|
300
|
400
|
500
|
|
Lш (м)
|
0,14
|
0,09
|
0,07
|
0,05
|
Для более наглядного представления результатов расчёта по примеру 1 и 2, данные
вычисления изобразим в виде графика Lш=Lш(σ0)
на рис. 2.3.
Рис. 2.3. Графическое представление результатов расчёта (пример 1, 2) в определении
Lш – максимально возможного расстояния между шпунтинами, при котором
выполненный разряженный ряд шпунта усиления основания начинает работать как единая
конструктивная шпунтовая стенка в зависимости от вертикального давления под подошвой
ленточного фундамента.
Из результатов расчёта, представленных на рис. 2.3 видно, что максимального возможный
шаг погружённого разряженного шпунта (или расстояние между шпунтинами), при котором
выполненный разряженный ряд шпунта усиления основания начинает работать как единая
конструктивная шпунтовая стенка, зависит как от свойств грунта (φ, γ,
ξ), так и от вертикального давления (σ0) под подошвой фундамента.