Гидротехнические сооружения. Том II

Е. РАСЧЕТ ОСНОВАНИЙ ГИДРОСООРУЖЕНИЙ

В В Е Д Е Н И Е

Существующие методы расчета устойчивости оснований сооружений могут быть подразделены на две основные группы. К первой относится метод проф. H. М. Герсеванова, рассматривающий скольжение грунта по плоскости. Ко второй группе относятся методы расчета устойчивости оснований сооружений по кругло цилиндрической поверхности скольжения. К этой последней группе относятся: метод проф. Фелле ниуса, метод проф. Терцаги, метод инж. Петер сона и Гультина и метод инж. Крей. Из них наиболее разработанным является метод проф. Феллениуса, учитывающий как трение, так и силы сцепления между частицами грунта и дающий конкретные указания для нахождения центра и радиуса наиболее опасной круглоцилин дрической поверхности скольжения. Инж. ІІетерсон и инж. Крей рассматри вают частный случай идеального сыпучего тела. Проф. Терцаги учитывает как силы трения, так и силы сцепления. Область применения расчетов устойчивости оснований сооружений по методам, основанным на допущении круглоцилиндрических поверх ностей скольжения, чрезвычайно обширна. Всякое сооружение, основанное на связанных и сыпучих (нескальных) грунтах, вне зависимости от характера самого сооружения и действующих на него сил, может быть подвергнуто поверке на устойчивость по одному из названных методов, (расчет устойчивости откосов ж.-д. насыни, кана лов, земляных плотин, расчет устойчивости осно 1. ОБЩИЕ ДАННЫЕ Метод проф. И. М. Герсеванова основан на следующих положениях: 1) нагрузка на основание равномерна; 2) в грунте, под основанием стенки, отсут ствуют силы сцеплении между частицами — рас сматривается частный случай несвязных сыпучих грунтов; 3) грунт в основании стенки обладает, кроме того, особыми свойствами —тангенциальные силы, т. е. силы трения и скалывания в любой верти кальной плоскости равны нулю, что заведомо дает некоторый коэфициент запаса, На основе этих положений проф. Герсева новым доказаво, что выпирание грунта из-под стенки происходит но поверхности, весьма близ кой к двум плоскостям, пересекающимся под внешним ребром стенки. Конечные выводы даны проф. Герсевановым для двух различных условий работы основания стенки, а именно:

ваний массивных и ряжевых набережных, расчеты общей устойчивости шпунтовых стенок и соору жений на свайных основаниях). Методы расчета, рассматривающие скольже ние по плоскости, применимы лишь для песчаных (несвязных) грунтов. В этих условиях (при не связных грунтах) метод проф. И. М. Герсеванова дает возможность непосредственно определить потребную ширину основания сооружения (под порных стенок, массивных и ряжевых набережных и т. п.), что не избавляет от необходимости даль нейшей поверки устойчивости основания по круглоцилиндрической поверхности сколь жения. Поскольку в этой части метод проф. И. М. Герсе ванова находит себе применение до настоящего времени, постольку мы считали необходимым остановиться на нем, попутно сведя до минимума всю вычислительную работу, связанную с его применением. При изложении методов расчета устойчивости по круглоцилиндрическим поверхностям скольже ния, мы не ставили себе задачей подробное из ложение каждого из методов в отдельности, стремясь лишь сопоставить их между собой, выявить недостатки и преимущества каждого из них и, наконец, всемерно упростить связанную с ними вычислительную работу. Этой основной установке мы пытались подчинить изложение при веденных ниже методов, попутно отметив по грешности, вкравшиеся в выводы отдельных исследователей. а) основание стенки расположено на поверх ности грунта; б) основание стенки углублено в грунт — расчет с учетом глубины заложения. Дальнейвіее изложение ведется отдельно для каждого из этих случаев. 2. ОСНОВАНИЕ СТЕНКИ РАСПОЛОЖЕНО НА ПОВЕРХНОСТИ ГРУНТА Для данного случая проф. Герсевановым приведен полный вывод формул, вследствие чего останавливаемся на конечных результатах. Согласно этим последним, стенка будет устой чива, если горизонтальная составляющая всех дей ствующих на нее сил А? будет меньйіе величины Р , определяемой из равенства (как R , так и Р от носятся к одному погонному метру длины стенки): р Ь 0 Az* + Bz2 + Cz + D m Р - 2 Т + 7 - 7 { ) где: А - V f - Z - W В - у • 6„ (р — 1)5 с у b 0 f — — 2 q; D - 2 С] f.

I. МЕТОД ПРОФ. И. М. ГЕРСЕВАНОВА