Реферат: Расчет опоры путепровода, устойчивости подпорной стенки

С помощью циркуля из центра вращения "О" через точку "В" в подошве откоса проводится окружность, отсекающая призматический объём грунта с поперечным сечениемАВС.

Расчётным является призматический объём грунта с сечением, ограниченным поверхностью откоса и поверхностью скольжения. Высота призматического объёма в расчётах обычно назначается равной 1 м. Выделенная сползающая часть массива грунта вертикальными плоскостями делится на элементы, каждый из которых должен иметь участок цилиндрической поверхности скольжения целиком размещённый в одном слое грунта.

Количество элементов назначается в зависимости от сложности геологических условий площадки и глубины выемки, обычно 8-12 элементов. Аналитическую часть расчёта целесообразно производить с записью промежуточных результатов в таблицу расчёта устойчивости откоса.

Расчет устойчивости откоса. Таблица 6.

Номер элемента	Размеры сечения, м	Площадь сечения, м2	Вес элемента, Gi , кН	Угол,ai , град.	Ni =Gi *cosai , кН	Fi =Gi *sinai , кН	jIi , град.	СIi , кПа	Li , м	СIi li , кН	Ni tgjIi , кН	Fui , кН
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13
1	0,35х0,7	0,25	4,73	660	1,92	4,32	0	0	0,9	0	0	0
2	1,5х2,92	4,43	83,73	500	53,81	64,14	19,1	16,6	2,6	43,16	18,63	61,79
3	1,5х4,1	6,15	116,24	370	92,83	69,95	19,1	16,6	1,9	31,54	32,15	63,69
4	1,5х4,4	6,6	124,4	240	113,65	50,59	16,95	22,3	1,7	37,91	34,64	72,55
5	1,5х3,8	5,7	107,45	130	104,69	24,17	16,95	22,3	1,5	33,45	31,91	65,36
6	1,5х2,9	4,35	81,99	20	81,94	2,86	16,95	22,3	1,5	33,45	24,97	58,42
7	1,45х1,7	2,47	46,56	-90	45,99	-7,28	16,95	22,3	1,5	33,45	14,02	47,47
8	1,6х1,7	2,72	51,27	-190	48,48	-16,69	16,95	22,3	1,8	40,14	14,78	54,92
S	192,06	S	253,1	171,1	424,2

В первом столбце таблице записываются номера расчётных элементов. Во втором столбце записываются геометрические размеры сечений элементов в метрах. Эти размеры снимаются с чертежа, и определяются с учётом выбранного масштаба.

В третьем столбце записываются приближённые значения площадей поперечных сечений элементов в м² .

В четвёртом столбце таблицы записывается вес элементовG_i , определяемый с учётом объёмов этих элементов V_i и осреднённого удельного веса грунта, вмещаемого в эти элементы g_{ср. i} по формуле:

G_i =V_i *g_{ср. i}

Графически или аналитически определяется центры тяжести каждого элемента. Из центров тяжести сечений до пересечения с круглоцилиндрической поверхностью скольжения проводятся вертикали, являющиеся линиями действия гравитационных сил веса G_i каждого из этих элементов.

Из центра вращения "О" в точке пересечения линий действия веса каждого из элементов с поверхностью скольжения а_i проводятся лучи, образующие с вертикалью углы a_i .

С помощью транспортира изменяются углы a_i их величины заносятся в столбец 5. Полученные данные позволяют по правилу параллело-грамма разложить силы каждого из элементов G_i на нормальные N_i и касательные составляющие F_i силы к площадкам скольжения каждого из элементов.

N_i =G_i* cosa_i

F_i =G_i* sina_i

Значения N_i и F_i заносятся в столбцы 6 и 7. Денные столбца 7 необходимо просуммировать и записать SF_i . Реактивные усилия F_ui , действующие на участках поверхностей скольжения каждого из элементов, определяются по формуле: F_ui =N_i tgj_Ii l_i

Для определения составляющих F_ui , в столбцы 8 и 9 записываются углы внутреннего трения j_Ii и удельные сцепления С_Ii грунтов, залегающих в пределах участков поверхности скольжения i-го элемента.

В столбец 10 записываются длины участков поверхности скольжения в пределах i-го элемента l_i . В столбце 11 построчно записываются произведения C_Ii l_i .

В столбце 12 построчно записываются произведения N_i tgj_Ii . Данные столбцов 11 и 12 суммируются, а затем полученные суммы складываются между собой:

SF_ui =SC_Ii +SN_i tgj_Ii

Результаты расчёта коэффициента устойчивости откоса "К":

K=SF_ui /SF_i

Необходимые данные для расчёта коэффициента устойчивости откоса имеются в таблице расчёта устойчивости откоса. Откос считается устойчивым по выбранной поверхности скольжения, если
К1,1.

К = 424,2/192,06 = 2,2

Вывод: так как К > 1,1, то можно сказать, что откос по выбранной поверхности скольжения устойчивый.

Графическое построение круглоцилиндрической поверхности скольжения, масштаб 1:50

Литература

1. Пособие по проектированию оснований зданий и сооружений : М: ЦИТП Госстрой СССР, 1986; - С 14-24,30-32,172-174.

2. Методические указания к курсовой работе по механике грунтов для студентов специальности 1211 "Автомобильные дороги".