Расчет ленточного свайного фундамента

Размещено на http://www.allbest.ru/

Дано: Высота откоса , уклон - 1:1,49. Характеристики грунта, слагающего откос: плотность , нормативный угол внутреннего трения , нормативное удельное сцепление .

Наклонную часть откоса разделим вертикальными линиями на 5 равных частей. Таким образом, ширина вертикального элемента будет равна:

Для текущего и последующих вычислений примем ширину вертикального элемента для наклонной и горизонтальной частей откоса равными между собой - .

В качестве начального центра вращения выберем точку на высоте над точкой пересечения горизонтальной линии откоса и серединного перпендикуляра к его наклонной части. Поверхность скольжения проходит через нижнюю точку откоса и представляет собой часть окружности радиусом и центром в точке :

Для всех вертикальных элементов определим: - расстояние от вертикальной оси, проходящей через центр вращения всех сил, соответственно удерживающих и смещающих отсек, до середины -го вертикального элемента отсека грунтового массива; - среднюю высоту - го вертикального элемента и - средний угол наклона участка окружности, принадлежащего -му вертикальному элементу. Вычислим коэффициент устойчивости откоса . Полученные данные занесём в Таблицу Др1-1.

Рис. 1. Расчётная схема определения устойчивости откоса с центром вращения .

Таблица Др1-1 Расчёт устойчивости откоса с центром вращения .

Таким образом, коэффициент устойчивости откоса с центром вращения равен:

Не изменяя координаты центра вращения в горизонтальной плоскости, увеличим её высоту на 1,490 м. Данную точку примем в качестве нового центра скольжения . Выполним построение новой поверхности скольжения через нижнюю точку откоса. Полученная поверхность скольжения представляет собой часть окружности с центром в точке и радиусом :

Рис. 2. Расчётная схема определения устойчивости откоса с центром вращения

Полученные данные занесём в Таблицу Др1-2.

Таблица Др1-2 Расчёт устойчивости однородного откоса с центром вращения

Коэффициент устойчивости откоса с центром вращения :

Поскольку с ростом высоты центра вращения имеет место уменьшение коэффициента устойчивости откоса, в вертикальной плоскости найдём такое положение центра вращения, при котором коэффициент устойчивости откоса будет минимальным. Для этого, не изменяя координаты центра вращения в горизонтальной плоскости, увеличим её высоту на 1,490 м. Данную точку примем в качестве нового центра скольжения . Выполним построение новой поверхности скольжения через нижнюю точку откоса. Полученная поверхность скольжения представляет собой часть окружности с центром в точке и радиусом :

Рис. 3. Расчётная схема определения устойчивости откоса с центром вращения .

Полученные данные занесём в Таблицу Др1-3.

Таблица Др1-3 Расчёт устойчивости однородного откоса с центром вращения

Коэффициент устойчивости откоса с центром вращения :

Рис. 4. Расчётная схема определения устойчивости откоса с центром вращения .

Очевидно, что минимальное значение коэффициента устойчивости соответствует промежуточному (между и ) положению центра вращения. В качестве следующего центра выберем точку посередине между центрами и . Выполним построение новой поверхности скольжения через нижнюю точку откоса. Полученная поверхность скольжения представляет собой часть окружности с центром в точке и радиусом :

Полученные данные занесём в Таблицу Др1-4

Таблица Др1-4 Расчёт устойчивости однородного откоса с центром вращения

Коэффициент устойчивости откоса с центром вращения :

Для уточнения положения центра вращения, соответствующего наименьшему значению коэффициента устойчивости откоса в вертикальной плоскости, аппроксимируем полученные значения в зависимости от высоты полиномом четвёртой степени (см. рис. 5). откос грунт фундамент

Рис. 5. Изменение коэффициента устойчивости откоса в зависимости от высоты положения центра вращения.

Из графика определяем высоту центра вращения и соответствующее ей минимальное значение коэффициента устойчивости откоса:

.Определим положение центра вращения в горизонтальной плоскости, соответствующее минимальному значению коэффициента устойчивости откоса. Для этого, не изменяя высоты ( 3,355м), отступим в направлении откоса на расстояние 1,490 м. Данную точку примем в качестве нового центра скольжения . Выполним построение новой поверхности скольжения через нижнюю точку откоса (см. рис. 6). Полученная поверхность скольжения представляет собой часть окружности с центром в точке и радиусом :

Рис. 6. Расчётная схема определения устойчивости откоса с центром вращения (размеры приведены в мм).

Полученные данные занесём в Таблицу Др1-5.

Таблица Др1-5 Расчёт устойчивости однородного откоса с центром вращения

Коэффициент устойчивости откоса с центром вращения :

Рис. 7. Расчётная схема определения устойчивости откоса с центром вращения (размеры приведены в мм).

Новый центр вращения выберем, отступив от оси (не изменяя высоты =3,355 м) в направлении от откоса на расстояние 1,490 м. Данную точку примем в качестве нового центра скольжения . Выполним построение новой поверхности скольжения через нижнюю точку откоса (см. рис. 7). Полученная поверхность скольжения представляет собой часть окружности с центром в точке и радиусом :

Полученные данные занесём в Таблицу Др1-6.

Таблица Др1-6 Расчёт устойчивости однородного откоса с центром вращения

Коэффициент устойчивости откоса с центром вращения :

Поскольку значения коэффициента устойчивости откоса слева (т. ) и справа (т. ) от оси больше значения на самой оси, то для уточнения положения центра вращения, соответствующего наименьшему значению коэффициента устойчивости откоса в горизонтальной плоскости, можно использовать график (см. рис. 8).

Рис. 8. Изменение коэффициента устойчивости откоса в зависимости от положения центра вращения в горизонтальной плоскости.

Из графика (рис. 8) определяем минимальное значение коэффициента устойчивости откоса и соответствующее горизонтальное расстояние от центра вращения до гребня откоса:

Таким образом, полученное значение коэффициента устойчивости минимально как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, и равно:

26. Поскольку , то откос является не устойчивым.

Размещено на Allbest.ru