ćw projektowe nr 2, wskazówki

WSKAZÓWKI DO ĆWICZENIA PROJEKTOWEGO NR 2
Przykładowe dane; rozwiązanie częściowe, w dokumencie pt. „parcie” znajdują się teoretyczne wskazówki i
wiadomości dotyczące zagadnienia parcia i odporu gruntu.
Wyznacz rozkład obciążenia jednostkowego ścianki szczelnej od parcia i odporu gruntu. Należy
przyjąć parcie czynne i odpór graniczny, zwany także parciem biernym (współczynniki parcia i
odporu: Ka, Kp) oraz pominąć wpływ tarcia pomiędzy ścianką szczelną i gruntem (kąty tarcia
pomiędzy ścianą i gruntem odpowiednio po stronie parcia i odporu: δa=δp=0°). Schemat
uwarstwienia z parametrami geotechnicznymi oraz geometrię ścianki szczelnej przedstawiono na
poniższym rysunku:
p=20 kPa,
przyjąć: γ’ = γsr -γw= γsr - 10 kN/m
W celu wyznaczenia rozkładu wartości jednostkowego parcia czynnego i odporu (oznaczenia
odpowiednio ea, ep) należy w pierwszej fazie obliczeń wyznaczyć rozkład składowej pionowej
naprężenia efektywnego σv′ po obu stronach ścianki szczelnej. W zadaniu wydzielono 6
charakterystycznych punktów, w których oblicza się wartości składowej σv′. Odpowiednio dla
danych z powyższego przykładu obliczamy dla dwóch pierwszych charakterystycznych punktów:
Pamiętając jednocześnie o obliczeniach dla jednostkowego odporu gruntu (po lewej stronie
ścianki) dla dwóch pierwszych:
Itd. W ten sposób uzyskujemy wykres rozkładu rozkładu σv′ przedstawiony na rysunku poniżej.
Przyjęto oznaczenia σvia′ oraz σvip′ odpowiednio w przypadku składowych po stronie parcia
czynnego oraz odporu. Numer i odpowiada numerowi punktu charakterystycznego (0-5).
Wykres parcie-odpór powinien być wyznaczony na podstawie rozkładu składowej pionowej
naprężenia efektywnego w gruncie. Ważnym oddziaływaniem dodatkowym, którego nie
uwzględniono jest więc parcie wody wynikające z różnic poziomów zwierciadła wody gruntowej
z lewej i prawej strony ścianki szczelnej (ΔH=1,8+0,9=2,7m). Należy przyjąć uproszczony
schemat parcia wody, w którym parcie hydrostatyczne u rośnie od wyższego do niższego
poziomu zwierciadła wody, natomiast głębiej oddziaływanie to pozostaje stałe do poziomu ostrza
ścianki szczelnej (u=ΔH·γw=2,7·10=27 kPa). Schemat taki jest sztuczny ponieważ parcie wody
maleje w nim skokowo do zera w poziomie ostrza ścianki oraz woda nie przepływa. W
rzeczywistości parcie zmienia się monotonicznie oraz działa ciśnienie spływowe w wyniku
filtracji wody. W przyjętym schemacie zakłada się, że efekty popełnienia błędów w tych dwóch
założeniach znoszą się, a przyjęty schemat jest bardziej niekorzystny. Wykres parcia wody
przedstawiono poniżej.
Sumaryczny wykres obciążenia jednostkowego będzie sumą wykresów parcia i odporu gruntu
oraz parcia wody (ei=eai-epi+ui). Wykres ten przedstawiono poniżej: