Государственное образовательное учреждение высшего  профессионального образования

    Петербургский государственный университет путей сообщений (ПГУПС) 

    Кафедра «Основания и фундаменты» 
 

    РАСЧЕТ  ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ 

    Курсовая  работа 
 
 

           Выполнил студент строительного курса 

                                                         группы с-901          Перевозникова Анна 

                                                             Проверил _____________

                                                
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Санкт – Петербург

    2011г. 

    Студент: Перевозникова Анна 

                                                       Группа: С-901 

          

                                                    Шифр: 8768 
 
 
 
 

    

 

Подпись преподавателя  _______________           Дата ____________ 

Задание на курсовую работу

 

Размеры стены: 

Ширина поверху                                                                        а = 1,4 м

Ширина подошвы                                                                       b = 5,5 м

Высота                                                                                         H = 9 м

Глубина заложения                                                                    d = 3 м

Наклон задней грани                                                                 ε = -4 град 

Грунт засыпки: 

Сугленок, удельный вес                                                           γ _{зас =} 21 кН/ м³

Угол внутреннего  трения                                                         φ = 34 град

Угол трения о заднюю грань стены                                       δ = 7 град

Угол наклона  поверхности засыпки к горизонту                  α = -4 град 

Грунт  под  подошвой фундамента:  

Грунт                             супесь                                                                       

Удельный вес                                                                             γ = 20,1 кН/м³

Влажность                                                              ω = 0,2

Удельный вес  твердых частиц                                                 γ_з = 26,8 кН/м³

Предел текучести                                                                       ω_{L  =} 0,24

Предел раскатывания                                                                ω_{р  = 0,19}  

Равномерно распределенная нагрузка на поверхности засыпки:

q = 40 кПа 

Цель расчета:

Рассчитать  давление грунта на подпорную стену, сделать поверочные расчеты и дать заключение о соответствии (или несоответствии) конструкции подпорной стены требованиям расчета по первой и второй группам предельных состояний.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Анализ строительных  свойств грунта под подошвой фундамента стены. 
 

 Последовательно определяем: 

- удельный вес сухого грунта 

γ_d 16,75 кН/ м³ 

- пористость 

n = 1 - γ_d / γ_з  =  

^{- коэффициент пористости} 

e

- показатель текучести

      I_L = = = 0.2;

- число пластичности  

= = 0,24 – 0,19 = 0,05. 

Определяем расчетное  сопротивление грунта под подошвой фундамента стены

^{Супесь  пластичная маловлажная, следовательно R₀=200 кПа.} 

R = 1,7 ( R_o  (1+ k₁ (b – 2 ) ) + k₂ ∙ γ ( d – 3)), где k₁ = 0,06 и k₂ = 2,0 

R = 1,7 (200 (1+0,06 ∙ (5,5 – 2 )) + 2,0 ∙ 20,1 (3,0 -3 )) =  411,4 кПа 

Здесь второе слагаемое  2,0 ∙ 20,1 (3,0 -3 ) принято равным нулю, так как   d < 3,0 м 
 
 

2. Определение активного и пассивного давлений, действующих на          подпорную стенку. 
 

  Заменим  равномерно распределенную нагрузку  q =40 кПа слоем грунта приведенной высоты:

h_пр = q / γ_зас = 40 / 21= 1,91 м     

Рассчитаем коэффициент  активного давления: 

_{Zа =}   

ξ_а =        

^{Найдем  ординаты эпюры интенсивности активного давления:} 

^{- на уровне верха  стены}  

^{е_а1 =} γ_зас ∙   h_пр  ∙ ^{ξ_а  = 21∙ 1,91 ∙ 0,2335  = 9,37   кН/м} 

^{- на уровне подошвы} 

^{е_а2 = γ_зас ∙ ( h_пр  + H ) ∙ξ_а = 21∙ (1,91 + 9 ) ∙ 0,2335  =  53,50  кН/м} 

^{Тогда  активное давление}  

Еа =  еа1 + еа2 ∙ H  =  9,37 + 53,50  ∙ 9  =  282,92 кН

2. ²

 

^{Горизонтальная  и вертикальная составляющие интенсивности активного  давления  следующие:}

^{e_аr1 =  е_а1∙ cos (ε + δ )    =  9,37 ∙ cos((-4)+7 ) = 9,40  кН/м}

^{e_аr2  =  е_а2∙ cos (ε + δ )   =  53,50 ∙ cos((-4)+7 )  = 53,43 кН/м}

^{e_ав1  = е_а1∙ sin  (ε + δ )   = 9,37 ∙ sin((-4)+7 )  =  0,50 кН/м}

^{e_ав2  = е_а2∙ sin  (ε + δ )   = 53,50 ∙ sin((-4)+7 )  = 2,80 кН/м} 

^{Соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие активного давления:} 

Еаr  = еаr1 +  еаr2 ∙ H    =    9,40 + 53,43 ∙ 9  =  282,74 кН

                  ^{2                                 2} 

Еав =  еав1 + еав2  ∙   H    =  0,50 + 2,80 ∙ 9 =  14,85 кН

2. ²

 
 

^{Интенсивность пассивного давления на отметке подошвы  фундамента:} 

_{en  = γзас ∙ d ∙ tg² (45 + 0,5φ)  =  21 ∙ 3,0 ∙ tg²  ( 45 + 0,5∙34 )   =  222,84 кН/м}

                                           

^{Пассивное давление, действующее  на переднюю грань  стены:} 

Е_n  =  0,5γ_зас ∙ d²  ∙ tg² (45 +0,5φ)  =  0,5 ∙ 21 ∙ 3,0²  ∙ tg² (45 + 0,5∙34)  =  334,26  кН/м 

  ^{С учетом соображений: поскольку в каждом конкретном случае величина перемещения для реализации полной величины отпора неизвестна, то его величина, во первых, определяется упрощенным способом, во вторых, с вводом понижающего коэффициента 0,33 снижаем величину}