Тиск на підпірну стінку.

Рис. 5. Схема тиску ґрунту

а - від власної ваги і тиску води; б - від суцільного рівномірно розподіленого навантаження; в - від фіксованого навантаження; г - від смугового навантаження

Інтенсивність горизонтального активного тиску ґрунту від власної Ваги Р_g, на глибині у (рис. 5, а) слід визначати по формулі

Р_g =[ g g_f h l - с (К₁ + K₂)] y/h, (1)

де γ – розрахункове значення питомоі ваги грунту засипки;

γ _f – коефіцієнт надійності по навантаженню;

h – відстань від поверхні засипки до підошви фундаменту стінки;

λ – коефіцієнт горизонтального тиску грунту;

с – розрахункове значення питомого зчеплення ґрунту засипки на рівні h;

k ₁ – коефіцієнт, що враховує зчеплення ґрунту по площині ковзання призми обвалення, нахиленої під кутом θ ₀ до вертикалі;

k ₂ – те ж, по площині, нахиленої під кутом ε до вертикалі.

К₁ =2lcosq₀cose/sin(q₀ + e); (2)

K₂ = l [sin (q₀ - e) cos (q₀ +r)/sin q₀ cos (r- e) sin (q₀ + e)] + tge, (3)

де e - кут нахилу розрахункової площини до вертикалі;

ρ - кут нахилу поверхні засипки до горизонту;

q₀ - кут нахилу площини ковзання до вертикалі;

l - коефіцієнт горизонтального тиску грунту.

При відсутності зчеплення грунту по стіні K₂ = 0.

Коефіцієнт горизонтального тиску грунту визначається за формулою.

, (4)

де d - кут тертя грунту по контакту з розрахунковою площиною (для гладкої стіни d = 0, шорсткої d = 0, 5j, ступінчастою d = j).

Кут нахилу площини ковзання до вертикалі q₀ визначається за формулою

tg q₀ = (cos r - h cos j)/(sin r - h sin j), (5)

де h = cos (e -r)/ .

При горизонтальній поверхні засипки r = 0, вертикальній стіні e =0 і відсутності тертя і зчеплення із стіною d = 0, К₂ = 0 коефіцієнт бічного тиску грунту l, коефіцієнт інтенсивності сил зчеплення К₁ і кут нахилу плоскості ковзання q₀ визначаються по формулах:

(6)

При r = 0, d ¹ 0, e ¹ 0 значення кута нахилу плоскості ковзання до вертикалі q₀ визначається з умови

tgq₀ = (cosj - )/sinj. (7)

Нормативне значення питомої ваги ґрунту з врахуванням дії води, що зважує:

де — нормативні значення питомої ваги відповідно скелета грунту та води; При відсутності досвідчених даних і для типового проектування = 18 кН/м³ (1, 8 тс/м³); нормативні значення питомої ваги скелета ґрунту = 26, 5 кН/м³ (2, 65 тс/м³); нормативні значення питомої ваги води = 10 кН/м³ (1 тс/м³). =26, 5-10=16, 5 кН/м³.

е — коефіцієнт пористості грунту.

Інтенсивність додаткового горизонтального тиску грунту, обумовленого наявністю грунтових вод Р_w, кПа, на відстані у_w, від верхнього рівня грунтових вод (рис. 5, а) визначається за формулою

(8)

або з урахуванням і коефіцієнта надійності g _f

P_w = y_w {10 - l [g -16, 5/(1 + e)]}g _f,

де g _f - коефіцієнта надійності по навантаженню, приймається рівним 1, 1.

Інтенсивність горизонтального тиску грунту від рівномірно розподіленого навантаження q, розташованого на поверхні призми обвалення, слід визначати за формулами:

при суцільному і фіксованому розташуванні навантаження (рис. 5, б, в)

Р_q = q g _f l; (9)

при смуговому розташуванні навантаження (рис. 5, г)

P_q = q g _f l/(1 + 2 tg q₀ у_а / b ₀). (10)

де b ₀ – ширина смуги навантаження (рис. 5, г)

Відстань від поверхні грунту засипки до початку епюри інтенсивності тиску грунту від навантаження у_а, визначається виразом

у_а = a /(tg q₀ +tg e).

Протяжність епюри інтенсивності тиску грунту по висоті у_b при фіксованому навантаженні (див. рис. 5, в) приймається рівною

у_b = h- y_а.

При смуговому навантаженні (див. рис. 5, г) протяжність епюри тиску по висоті y_b =(b ₀+ 2tgq₀ y_a)/(tge + tgq₀), але приймається не більше величини у_b £ h - y_а.