Parcie i odpór gruntu
Transkrypt
Parcie i odpór gruntu
Parcie i odpór gruntu oddziaływanie gruntu na konstrukcje oporowe TYPOWE PRZEKROJE MASYWNYCH ŚCIAN OPOROWYCH H Prostokątna Równoległoboczna Trapezowa Trójkątna I Trójkątna II 1 Etapy budowy ciężkiej ściany oporowej zasypka drenaż TYPY ŚCIAN PŁYTOWO-ŻEBROWYCH H Zwykła Z żebrami zewnętrznymi i z ostrogą Z pochyloną płytą fundamentową Z pionową płytą żebrową Z płytą odciążającą 2 TYPY ŚCIAN PŁYTOWO-KĄTOWYCH H Zwykła Z przedłużoną płytą fundamentową Z pochyloną płytą fundamentową Z ostrogą Typ I Z ostrogą Typ II Siły działające na mur oporowy Parcie czynne Ciężar ściany Parcie bierne Siła tarcia Reakcja podłoża 3 Stan naprężeń w gruncie za konstrukcją oporową σz σz = γ·z σx = K0·σz σ σx τ α σx z σz τ Koło Mohra przy parciu spoczynkowym ·tg φ+c τf = σn φ c σx = K0·σz σz σ Zależność K0 od stanu zagęszczenia gruntów niespoistych 0.5 0.4 Współczynnik K0 Piaski i żwiry 0.3 0.2 0.1 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Stopień zagęszczenia (ID) 4 Zależność K0 od stopnia plastyczności gruntów spoistych 0.8 Współczynnik K 0 0.6 Gliny, gliny zwięzłe i iły 0.4 Piaski gliniaste i pyły 0.2 0 0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 Stopień plastyczności (IL) Wyznaczenie parcia czynnego i biernego metodą Coulomba • • • • • • Ściana muru oporowego jest pionowa , a naziom pionowy; Grunt za murem oporowym jest niespoisty, jednorodny i izotropowy; Między ścianą oporową a gruntem nie występuje tarcie, co powoduje, że kierunek siły parcia jest poziomy; Poślizg gruntu następuje po płaszczyźnie nachylonej pod kątem α do poziomu, przechodzącej przez dolną krawędź ściany muru oporowego Klin odłamu jest ciałem sztywnym i znajduje się w stanie równowagi granicznej Nachylenie płaszczyzny poślizgu wyznacza się z warunku ekstremum parcia gruntu CHARLES AUGUSTIN DE COULOMB (1736-1806) wybitny fizyk francuski, najbardziej znany z osiągnięć na polu elektrostatyki i magnetyzmu. 5 PARCIE CZYNNE GRUNTU – Metoda Coulomba (1773) Układ działania sił Wielobok sił Kierunek przesunięcia ściany Ea Kierunek przesunięcia klina odłamu G G H R Ea T R α-φ N α φ Wyznaczenie kąta pomiędzy kierunkiem siły R i siły pionowej (G) przy parciu czynnym 90o Φ α α-Φ 90o - α 6 PARCIE BIERNE GRUNTU – Metoda Coulomba (1773) Układ działania sił Wielobok sił Kierunek przesunięcia ściany Kierunek przesunięcia klina odłamu Ep G G H Ep T R N α+φ R φ α Wyznaczenie kąta pomiędzy kierunkiem siły R i siły pionowej (G) przy parciu biernym 90o 90o - α α Φ α 7 Przemieszczenia konstrukcji oporowej wywołane parciem czynnym -ε 0 +ε PARCIE CZYNNE GRUNTU – Metoda Rankine’ Rankine’a (1857) τ Zmniejszanie się naprężeń poziomych σx przy parciu czynnym ·tg φ+c τf = σn Graniczne koło Mohra WILLIAM JOHN MAQUORNE RANKINE (1820-1872) φ Ścieżka naprężeń c σx3=ea σx2 σx1=K0·σz σz σ 8 Przemieszczenia konstrukcji oporowej wywołane parciem biernym -ε 0 +ε PARCIE BIERNE GRUNTU – Metoda Rankine’ Rankine’a (1857) τ Zwiększanie się naprężeń poziomych σx przy parciu biernym Graniczne koło Mohra ·tg φ+c τf = σn φ Ścieżka naprężeń c σx1=K0·σz σz σ 9 Wykresy jednostkowego parcia – jednorodny grunt niespoisty Parcie czynne Parcie bierne H ea = γHK a e p = γHK p Wykresy jednostkowego parcia – jednorodny grunt spoisty Parcie bierne 2c K p Parcie czynne 2c K a Hc H e p =γHK p + 2c K p ea =γHK a − 2c K a 10 Wykresy parcia czynnego w gruncie niespoistym, uwarstwionym: γ1 Φ1 γ1 Φ1 Φ1>Φ2 Φ1<Φ2 γ2 Φ2 γ2 Φ2 Wykresy parcia biernego w gruncie niespoistym, uwarstwionym: γ1 Φ1 γ1 Φ1 Φ1<Φ2 γ2 Φ2 Φ1>Φ2 γ2 Φ2 11 Wykresy jednostkowego parcia biernego w gruncie spoistym, uwarstwionym γ1 Φ1 = 17o c1 Φ1=Φ2 c1>c2 γ2 Φ2 = 17o c2 γ1 Φ1 = 17o c1 Φ1=Φ2 γ2 c1<c2 Φ2 = 17o c2 12