Расчет фундамента гидротехнических сооружений на естественном нескальном основании

Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Раздел 1. Оценка инженерно-геологических условий площадки строительства

1.1 Определение производных и классификационных характеристик грунтов

1.2 Строительная классификация грунтов

1.3 Определение нормативных значений физико-механических характеристик грунтовых свойств

1.4 Определение условного сопротивления грунтов основания

1.5 Сводная ведомость нормативных значений показателей физико-механических свойств грунтов

1.6 Определение расчетных значений показателей физико-механических характеристик грунтовых свойств

Раздел 2. Сбор действующих на плотину нагрузок

2.1 Общие положения

2.2 Определение расчетных нагрузок на основание

Раздел 3. Расчет нескальных оснований гидротехнических сооружений по второму предельному состоянию

3.1 Общие положения

3.2 Определение средних и краевых давлений под подошвой плотины

3.3 Определение контактных напряжений под подошвой фундамента

3.4 Определение осадки грунта основания

3.5 Расчет осадки грунта во времени

Раздел 4. Расчет устойчивости гидротехнических сооружений на нескальном основании

4.1 Общие положения

4.2 Расчет устойчивости по схеме плоского сдвига

Заключение



ВВЕДЕНИЕ

Грунты представляют собой сложную многофазную полидисперсную систему, существование которой в различных геологических, геохимических условиях определяется комплексом свойств этих пород. Многофазность и сложность этих свойств отличает грунты от однородных тел и создает большую трудность в количественном описании прочностных и деформационных свойств, которые так важны для строительной практики.

Для использования грунтов в инженерно-технических целях необходимо знать их свойства и уметь определить показатели, характеризующие эти свойства. Свойства грунтов подразделяются на:

1) физические, которые показывают природное состояние грунтов;

2) механические, которые описывают состояние грунтов при каком-либо внешнем воздействии.

Каждую группу показателей грунтовых свойств можно разделить на:

1) основные, определяемые опытным путем в лабораторных или полевых условиях;

2) производные, рассчитываемые по формулам, в которые входят величины основных показателей.



РАЗДЕЛ 1. ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ ПЛОЩАДКИ СТРОИТЕЛЬСТВА

1.1 Определение производных и классификационных характеристик грунтов

Производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 25.100 - 96 «Грунты. Классификация».

1. Плотность сухого грунта - это плотность грунта, не содержащего в порах влаги. Определяем по формуле:

;

где с - природная плотность грунта;

щ - природная влажность грунта.

Слой №1: ;

Слой №2: ;

Слой №3: .

2. Пористость грунта - относительный объем пор грунта. Определяем по формуле:

, д.ед.;

где с_s - плотность частиц грунта.

Слой №1: д.ед.;

Слой №2: д.ед.;

Слой №3: д.ед.

3. Коэффициент пористости грунта, определяем по формуле:

, д.ед.

Слой №1: д.ед.;

Слой №2: д.ед.;

Слой №3: д.ед.

4. Коэффициент пористости при влажности на границе текучести. Определяем по формуле:

;

где щ_L - влажность на границе текучести;

с_щ - плотность воды, с_щ =1 г/см³.

Слой №1: д.ед.;

Слой №2: д.ед.;

Слой №3:

5. Степень влажности - это степень насыщенности пор грунта водой. Определяем по формуле:

, д.ед.

Слой №1: д.ед.;

Слой №2: д.ед.;

Слой №3: д.ед.

6. Число пластичности I_p - диапазон влажности, в котором пылевато-глинистый грунт находится в пластичном состоянии. Определяем по формуле:

, д.ед.;

где щ_p - влажность на границе раскатывания.

Слой №1: д.ед.;

Слой №2: д.ед.;

Слой №3:

7. Показатель текучести - характеризует консистенцию пылевато-глинистых грунтов в зависимости от природной влажности. Определяем по формуле:



, д.ед.

Слой №1: д.ед.;

Слой №2: д.ед.;

Слой №3:

8. Показатель I_ss - косвенная оценка набухания и просадочности грунтов. инженерный геологический гидротехнический основание

Определяем по формуле:

, д.ед.

Слой №1: д.ед.;

Слой №2: д.ед.;

Слой №3:

9. Удельный вес природного грунта. Определяем по формуле:

;

где g=10,0 м/с², тогда .

Слой №1: ;

Слой №2: ;

Слой №3: .

10. Удельный вес частиц грунта. Определяем по формуле:

.

Слой №1: ;

Слой №2: ;

Слой №3: .

11. Удельный вес сухого грунта. Определяем по формуле:

.

Слой №1: ;

Слой №2: ;

Слой №3: .

12. Удельный вес грунта в насыщенном водой состоянии. Определяется только для пылевато-глинистых грунтов, расположенных ниже УГВ (ИГЭ2), по формуле:

;

где г_щ - удельный вес воды, г_щ = 10 кН/м³.

В дальнейшем для расчетов понадобится также значение г_sat для ИГЭ1.

Слой №1: ;

Слой №2: ;

Слой №3:

13. Удельный вес грунта во взвешенном водой состоянии. Определяем только для песчаных грунтов, расположенных ниже УГВ (ИГЭ3), по формуле:

.

Слой №1:

Слой №2:

Слой №3: кН/м³.

1.2 Строительная классификация грунтов

Заключается в определении полного наименования грунтов, характеризующего их строительные свойства. Классификация производится в соответствии с рекомендациями ГОСТ 25.100 - 96 «Грунты. Классификация».

Грунты делятся на песчаные и пылевато-глинистые.

ИГЭ1 и ИГЭ2 обладают влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания, следовательно, они относятся к грунтам пылевато-глинистым, которые обладают пластичностью (I_p>0).

1. По виду связного грунта в зависимости от числа пластичности I_p:

Слой №1: I_p = 17 % - суглинок,

Слой №2: I_p = 16 % - суглинок.

2. По консистенции грунта в зависимости от показателя текучести I_L:

Слой №1: I_L = 0,47 д.ед. - тугопластичный суглинок,

Слой №2: I_L = 1,06 д.ед. - текучий суглинок.

3. По предварительной оценке способности грунтов к набуханию в зависимости от показателя I_ss:

Слой №1: I_ss - ненабухающий грунт,

Слой №2: I_ss- ненабухающий грунт.

4. По предварительной оценке просадочных свойств грунтов в зависимости от значений показателей S_r и I_ss, характеризуются по степени влажности:

Слой №1: S_r - не просадочный грунт,

Слой №2: S_r - не просадочный грунт.

ИГЭ3 не обладает влажностью на границе текучести и влажностью на границе раскатывания, следовательно, он относится к грунтам песчаным, которые не обладают пластичностью (I_p отсутствует).

1. По группе нескальных грунтов:

песчаный грунт, т.к. большая часть частиц диаметром менее 2мм.

2. По гранулометрическому составу в зависимости от содержания частиц различных размеров:

d > 0,25мм. 56,3% > 50%песок средней крупности.

3. По степени влажности в зависимости от показателя S_r:

Слой №3: S_r = 0,4 д.ед. - маловлажный грунт.

4. По плотности сложения коэффициента пористости e:

Слой №3: e = 0,59 д.ед. - песок средней плотности.

1.3 Определение нормативных значений физико-механических характеристик грунтовых свойств

На стадии принятия проектного решения допускается определять нормативное значение механических показателей грунта по СНиП 2.02.01-83* «Основания зданий и сооружений».

Показатели механических свойств грунтов подразделяются на прочностные (С_n, кПа и ц_n, град.), деформационные (Е, МПа и a, 1/МПа) и фильтрационные (k_ф, м/сут).

Нормативные значения прочностных показателей определяются:

а) удельное сцепление грунта С_n, кПа,

Слой №1: С_n = 21 кПа;

Слой №2: С_n = 18,4 кПа;

Слой №3: С_n = 1,8 кПа.

б) угол внутреннего трения грунта ц_n, град.,

Слой №1: ц_n = 20,2 град.;

Слой №2: ц_n = 17,2 град.;

Слой №3: ц_n = 37,4 град.

Нормативные значения прочностных показателей определяются:

а) модуль деформации грунта Е_n, МПа,

Слой №1: Е_n = 12,8 кПа;

Слой №2: Е_n = 10,4 кПа;

Слой №3: Е_n = 38 кПа.

б) коэффициент относительной сжимаемости а, 1/МПа. Определяем по формуле:

;

где в - коэффициент, принимаемый в зависимости от вида грунта;

для суглинка в = 0,62; для песка в = 0,74

е - коэффициент пористости (см. п.1.1).

Слой №1: а 1/МПа;

Слой №2: а 1/МПа;

Слой №3: а 1/МПа.

Нормативные значения фильтрационного показателя определяются по СНиП 2.02.01 - 83* «Основания зданий и сооружений»:

- коэффициент фильтрации k_ф, м/сут,

Слой №1: k_ф = 0,001 м/сут;

Слой №2: k_ф = 0,001 м/сут;

Слой №3: k_ф = 30 м/сут;.

1.4 Определение условного значения сопротивления грунтов основания

Величина расчетного сопротивления грунтов основания позволяет ориентировочно оценить допускаемое давление на грунт под подошвой фундамента, при котором грунтовый массив в основании сооружения работает как линейно-деформируемое тело и для него справедливы все методики СНиП.

Слой №1: глина, R₀ =448,52 кПа;

Слой №2: глина, R₀ =293,38 кПа;

Слой №3: песок влажный средней крупности и средней плотности, R₀ =400 кПа.

1.5 Сводная ведомость нормативных значений физико-механических характеристик грунтовых свойств

Сводная ведомость составлена на основании данных, приведенных в задании и значений показателей, определенных в предыдущих разделах курсовой работы.

1.6 Определение расчетных значений физико-механических характеристик грунтовых свойств

Все расчеты оснований выполняются с использованием расчетных значений показателей свойств грунтов, которые в соответствии с рекомендациями

СНиП 2.02.01 - 83* «Основания зданий и сооружений», определяются по формуле:

;

где х_p - расчетное значение показателя;

х_n - нормативное значение показателя;

г_д - коэффициент надежности по грунтам, определяется по рекомендациям, в зависимости от показателей грунта и предельного состояния.

По второму предельному состоянию:

- при определении удельного веса грунта г_д = 1.

По первому предельному состоянию:

- при определении удельного сцепления г_д = 1,5.

Для угла внутреннего трения ц

- для песков г^ц_д = 1,1;

- для глин г^ц_д = 1,15.



РАЗДЕЛ 2. СБОР ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПЛОТИНУ НАГРУЗОК

2.1 Общие положения

Расчет оснований ГТС произведен на основное сочетание нагрузок, действующих в эксплуатационный период.

В расчете учтем наиболее характерные виды постоянных и временных нагрузок; временные динамические нагрузки и особые нагрузки в курсовом проектировании не рассматриваются.

Все расчеты оснований производятся на расчетные нагрузки, которые определяются по формуле:

;

где х_n - нормативное значение нагрузки,

г_n - коэффициент надежности по назначению сооружения;

г_f - коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый по указаниям и зависящий от вида нагрузки и предельного состояния:

- для второго ПС г_f = 1;

- для второго ПС г_f = 1; принимается 1,05 - 1,6;

ш - коэффициент сочетания нагрузок, используемый для расчета временных нагрузок. Принимается равным в 0,8 - 0,95.

2.2 Определение расчетных нагрузок на основание

Сбор нагрузок выполняем на период эксплуатации плотины.



РАЗДЕЛ 3. РАСЧЕТ НЕСКАЛЬНЫХ ОСНОВАНИЙ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ ПО ВТОРОМУ ПРЕДЕЛЬНОМУ СОСТОЯНИЮ

3.1 Общие положения

Расчет нескального основания гидротехнического сооружения по деформациям производится в соответствии с рекомендациями. В расчетах по второму предельному состоянию используются соответствующие нагрузки и показатели свойств грунтов.

В курсовой работе в группе расчетов по второму предельному состоянию выполняется:

1) определение средних и краевых давлений под подошвой плотины;

2) определение контактных напряжений под подошвой фундамента;

3) определение абсолютной осадки грунта основания плотины;

4) расчет осадки грунта во времени.

3.2 Определение средних и краевых давлений под подошвой плотины

Расчет производится исходя из условия:

.

Для проверки достаточности заданных размеров подошвы плотины и ее заглубления под уровень дна, необходимо определить величину расчетного сопротивления грунта основания R и сравнить ее с давлением под подошвой сооружения.

Величина расчетного сопротивления основания определяется по формуле:

;

где m₁ - коэффициент условий работы, принимаемый:

- для водонасыщенных песков m₁ = 0,8;

- при строительстве насухо m₁ = 1;

M_г, M_q, M_c - безразмерный коэффициент влияния, который является функцией от угла внутреннего трения;

Слой №1: M_г=0,52; M_q=3,096; M_c = 5,696;

b - ширина подошвы фундамента сооружения, b=75м.;

h_с - мощность сжимаемой толщи; принимается для пылевато-глинистых грунтов

h_с = 0,5b = 37,5 м; для песчаных грунтов h_п =0,3b;

г_II - осредненное значение удельного веса грунтов, залегающих ниже подошвы фундамента в пределах сжимаемой толщи, с учетом насыщающего действия воды, кН/м³;

- осредненное значение удельных весов грунтов, залегающих выше подошвы фундамента, кН/м³;

d - величина заглубления подошвы сооружения от отметки проектного дна, d=2 м.;

с_II - расчетное значение удельного сцепления грунта по второму предельному состоянию, залегающего под подошвой фундамента, с_II = 21 кПа;

, кН/м³;

, кН/м³;

, кН/м³;

, кН/м³;

, кН/м³;

h₁, h₂, h₃ - мощность слоев грунта основания, м.;

, - удельный вес первого и второго слоев грунта в насыщенном водой состоянии,

- удельный вес взвешенного водой грунта, = 10,345 , кН/м³.

R = 1*[0,52*(75+2*37,5)*12,68+3,096 *(2+37,5)*20,69+5,696*21]=3638,87 кПа.

Найдем среднее давление под подошвой плотины:

;

где А- площадь подошвы фундамента, м²:

А = b*L = 75*72= 5400 м²;



- сумма всех вертикальных сил с учетом знака, действующих на подошву фундамента:

= P_G + P₁ + P₂ + Р_об + Р_тр + P_н - Р_ф - Р_взв = 2900000+73125+25000+2025+1025+65728,12-607500-648000=1811413,12 кН;

Р_ср = 1811413,12 /5400=335,44 кН.

Необходимо выполнение условия:

Р_ср ? R,

335,44 кН ? 3638,87 кПа - условие выполняется.

Определим краевые давления на грунт в крайних точках подошвы плотины:

= 186,865*1,3+71369,6*10+1169640*23+1035*12,5+25000*25+607500*12,5+

+2900000*0,8-65728*28,125-2025*9,375-51840*6-13,544*0,6=33923955кН;

W = м³;

P_max = 335,44+502,577=838,017 кН, Р_min = 335,44-502,577=-167,137 кН.



Проверяем условия:

.

- условие выполняется, изменение размера подошвы фундамента не требуется.

3.3 Определение контактных напряжений под подошвой фундамента

К контактным напряжениям относятся нормальные и касательные напряжения по контакту системы сооружения основания. Для нескальных грунтов контактные напряжения определяются по схеме плоской деформации, при этом следует учитывать показатель гибкости сооружения t_fl1. В направлении ширины сооружения определяется по формуле:

, д.ед.;

где н₁ - коэффициент Пуассона материала сооружения; для бетона принять 0,25;

н₀ - коэффициент бокового расширения грунта основания; для суглинка 0,35;

Е₀ - модуль деформации грунта основания; для ИГЭ1 равно 24,8 МПа;

Е₁ - модуль упругости материала сооружения; для бетона равно 2,6*10⁴ МПа;

b - ширина подошвы плотины; b = 75 м.;

д - ширина расчетного элемента по длине подошвы сооружения; д = 1 м.;

I_x - осевой момент инерции, определяется по формуле:

.

Если t_sl1 ? 1, то сооружение расчитывается как абсолютно жесткое;

если t_sl1 > 1, то необходимо контактные напряжения определять с учетом гибкости сооружения. Проверяем условие:

0,09*10^-6 д.ед. < 1 сооружение абсолютно жесткое.

Определение контактных напряжений методом внецентренного сжатия

По методу внецентренного сжатия нормальные и касательные напряжения при схеме плоской деформации определяются по формулам:

;

где N - равнодействующая всех сил, приложенных к сооружению,

;



д - угол между направлением равнодействующей N и нормалью к подошве сооружения;

А - площадь подошвы сооружения, А =5400 м²;

М - момент равнодействующей всех сил, приложенных к сооружению относительно центра тяжести подошвы сооружения:

;

I_y - момент инерции подошвы сооружения;

,м³;

х_i - расстояние от рассматриваемой точки до центра тяжести подошвы; для назначения величины х_i возьмем шаг b/20 = 3,75 м.

Оформим результаты в табличной форме (таблица 1).



Таблица 1

xi	у
-37,5	-286,6
-33,75	-236,35
-30	-186,1
-26,25	-135,85
-22,5	-85,6
-18,75	-35,35
-15	14,9
-11,25	65,15
-7,5	115,4
-3,75	165,65
0	215,9
3,75	266,15
7,5	316,4
11,25	366,65
15	416,9
18,75	467,15
22,5	517,4
26,25	567,65
30	617,9
33,75	668,15
37,5	718,4

3.4 Определение осадки грунта основания

Определение осадки основания методом послойного суммирования

Расчет по деформации производится, исходя из условия: ;

где S - расчетное значение осадки, определяемое методом послойного суммирования;

S_u - предельно допустимое значение общей деформации (принять равным не больше 50 см.).

Расчет осадки выполняется в следующей форме:

;

где - напряжение в середине i-того слоя на глубине z от бытового давления на отметке подошвы сооружения;

;

;

- дополнительное вертикальное напряжение в середине i-того слоя на глубине z, основанное от нагрузок и пригрузок:

;

Е_рi - модуль деформации i-того слоя грунта, определяемый по первичной ветви компрессионной кривой; принять равным E_pi = E_i соответствующего слоя;

Е_si - модуль деформации i-го слоя грунта, определяемый по вторичной ветви компрессионной кривой; принять Е_si = 1,5Е_рi;

n - число слоев, на которое разбита сжимаемая толща Н_с;

в_i - коэффициент, определяемый по приложению в СП 23.13330.2011:

;

где - коэффициент поперечного расширения грунта i-того слоя; для суглинка = 0,35.

По результатам расчета определяется Н_с - мощность сжимаемой толщи, расстояние от подошвы фундамента до границы слоя, где выполняется условие:

? 0,5 , при Е_i ? 5 МПа.

Разбиваем грунтовый массив ниже подошвы фундамента на элементарные однородные слои мощностью до h_i ? 0,2b:

h_i = 0,2*75= 37,5 м.

Определяем природные напряжения на границах элементарных слоев по формуле:

.

Определяем природное напряжение на уровне подошвы фундамента:

;

где d_H - планировочная отметка, d_H = 5 м.

;

.

Эпюра дополнительных напряжений от нагрузок и пригрузок.



,

где б_1i - коэффициент, учитывающий изменения по глубине дополнительного давления в грунте;

б_2i - коэффициент, определяемый по графику СНиП 2.02.02 - 85 «Основания и фундаменты».

= Р = ,

q - напряжение от собственного веса грунта на границе элементарных слоев, расположенных на глубине z_i от подошвы плотины:

.

Назначаем пригрузку прямоугольную, соотношением Х₁/с, где

с = b/2,

Х₁/с = 1

По расчету осадки основания плотины методом послойного суммирования построена эпюра дополнительных напряжений от нагрузок и пригрузок.

3.5 Расчет осадки грунта во времени

Заключается в определении времени затухания осадки основания. В основу расчета осадок во времени положена теория фильтрационной консолидации. Для практических целей, в основном для однородных грунтов, для расчета осадок во времени пользуются решениями одномерной задачи теории фильтрационной консолидации грунтов.

В этом случае осадка за время t определяется по формуле:

, см;

где S - расчетное значение осадки основания;

Q_it - степень уплотнения, находится в пределах

0? Q_it ? 1.

Алгоритм расчета:

1.) Определяем значение коэффициента относительной сжимаемости для каждого однородного слоя в пределах сжимаемой толщи:

е_i - коэффициент пористости;

2.) Определяем осредненное значение коэффициента относительной сжимаемости в пределах сжимаемой толщи:

=, Па^-1;

3.) Определяем осредненное значение коэффициента фильтрации в пределах сжимаемой толщи:

4.) Определяем осредненное значение коэффициента консолидации:

5.) Определяем значение параметра М:

Результаты оформим в виде таблицы 2.

Таблица 2

Qi	N	М, год	t=M*N, год	Si=Qi*S
0,1	0,02	3,68	0,07	1,48
0,2	0,08	3,68	0,29	2,96
0,3	0,17	3,68	0,63	4,44
0,4	0,31	3,68	1,14	5,92
0,5	0,49	3,68	1,80	7,4
0,6	0,71	3,68	2,61	8,88
0,7	1	3,68	3,68	10,36
0,8	1,4	3,68	5,15	11,84
0,9	2,09	3,68	7,69	13,32
0,95	2,8	3,68	10,30	14,06



РАЗДЕЛ 4. РАСЧЕТ НЕСКАЛЬНОГО ОСНОВАНИЯ ПЛОТИНЫ ПО НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ И УСТОЙЧИВОСТИ

4.1 Общие положения

Критерием обеспечения устойчивости системы сооружения основания согласно СП 23.13.330.2011 «Основания гидротехнических сооружений» по первому предельному состоянию является условие:

;

где F - расчетное значение обобщенных сдвигающих сил или моментов сил, стремящихся повернуть или опрокинуть сооружение;

R - расчетное значение обобщенных сил предельного сопротивления основания, стремящихся удержать сооружение;

г_lc - коэффициент сочетания нагрузок; для основного сочетания г_lc = 1;

г_с - коэффициент условий работы, принимаемый по СП 23.13.330.2011 «Основания ГТС» в зависимости от типа сооружения и основания; принимаем г_с = 1;

г_n - коэффициент надежности, принимаемый в зависимости от степени ответственности сооружения; принят 1 класс, г_n = 1,25.

4.2 Расчет устойчивости по схеме плоского сдвига

Расчет устойчивости гравитационных сооружений (кроме грунтовых), основание которых сложено песчаными, крупнообломочными, твердыми и полутвердыми пылевато-глинистыми грунтами следует производить по схеме плоского сдвига, исходя из условия:



где у_max - максимальное нормальное напряжение в угловой точке под подошвой сооружения с низовой стороны; определяется по формуле:

= 607500*12,5+3045000*0,8+25000*25-78873,75*28,125-73125*28,125-2227,5*9,375+

+1138,5*12,5+224,238*1,3+85643,55*10+1169640*23-16252,82*0,6-51840*6=9598688,91 кН;

W = 67500 м³;

= b*L = 5400м²;

у_max = 335,44+142,2=477,64 кПа;

b - ширина подошвы фундамента; b = 75 м;

г₁ - удельный вес грунта основания, принимаемый ниже уровня грунтовых вод с учетом взвешивающего действия воды ( г₁ = г_sat1); г₁ = 19,67 кН/м³;

N₀ - безразмерное число, принимаемое

-для песчаных грунтов N₀ = 1;

-для остальных грунтов N₀ = 3;

Значение по первому предельному состоянию определяется аналогично этому же значению в п.3.2 по второму предельному состоянию.

условие выполняется.

В случае если основание насыщено тугопластичными и пылевато-глинистыми грунтами, то необходимо выполнение условий:

где tgш₁ - расчетное значение коэффициента сдвига;

ш₁ - угол сдвига;

ц₁ - расчетное значение угла внутреннего трения; ц=20,2;

у_m - среднее нормальное напряжение по подошве сооружения, кПа;

у_m =;

с₁ - расчетное значение силы сцепления грунта ИГЭ1 с₁=21 кПа;

с_б⁰ - коэффициент степени консолидации;

k_ф - коэффициент фильтрации; k=0,001 м/сут;

е - коэффициент пористости грунта; е = 0,79 д.ед.;

t₀ - время возведения сооружения; t₀ = 7 лет;

а - коэффициент сжимаемости; а = 0,08 МПа;

г_w - удельный вес воды; г_w = 10 кН/м³;

h₀ - расчетная толщина консолидируемого слоя, принимаемого двухслойным:

где b_d - ширина дренажа:

b_d = b/2 = 37,5 м.,

тогда

- условие не выполнено;

- условие не выполняется

Условие плоского сдвига

.

При расчете устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига при горизонтальной плоскости сдвига:

где F - расчетное значение сдвигающей силы;

- коэффициент условия работы, учитывающий зависимость реактивного давления грунта с низовой стороны сооружения от горизонтального смещения сооружения при потере им устойчивости; принимается при отсутствии результатов экспериментальных исследований для всех сооружений, кроме портовых, = 0,7;

- площадь горизонтальной проекции подошвы сооружения, в пределах которой учитывается сцепление; = b*L = 5400 м²;

- расчетное значение удельного сцепления несущего слоя по первому предельному состоянию; = 21 кПа;

- горизонтальная составляющая силы сопротивления свай, анкеров; =0;

Для увеличения устойчивости необходимо установить инженерные сооружения, такие, как зубья (удлиняющие подземный контур сооружения, значительно снижая тем самым фильтрационное давление на расположенные за ними горизонтальные элементы искусственного ложа), шпунты, диафрагмы, сваи или анкера.

условие не выполнено.



ЗАКЛЮЧЕНИЕ

По результатам расчетов, произведенных в курсовой работе, мы получили, что гидротехническое сооружение неустойчиво.

Для увеличения устойчивости необходимо установить инженерные сооружения, такие, как зубья (удлиняющие подземный контур сооружения, значительно снижая тем самым фильтрационное давление на расположенные за ними горизонтальные элементы искусственного ложа), шпунты, диафрагмы, сваи или анкера.

Размещено на Allbest.ru