7.3. РАСЧЕТ МАССИВНЫХ И УГОЛКОВЫХ ПОДПОРНЫХ СТЕН
7.3.1. Общие положения
Подпорные стены рассчитываются по двум группам предельных состояний: по первой группе выполняются расчеты на устойчивость стены против сдвига, на устойчивость основания (несущая способность), на прочность скального основания, на прочность элементов конструкций и узлов соединения, по второй группе выполняются расчеты оснований по деформациям и по трещиностойкости элементов конструкций.
Расчет подпорных стен по обеим группам предельных состояний производится на расчетные нагрузки, определяемые как произведение нормативных нагрузок и коэффициентов надежности по нагрузке. Коэффициенты надежности по нагрузке γf при расчетах по первой группе предельных состояний принимаются по табл. 7.1, а при расчетах по второй группе γf = 1.
| Нагрузка | γf |
| Постоянная: собственный вес конструкции вес грунта в природном залегании вес уплотненного грунта засыпки вес дорожного покрытия проезжей части и тротуаров вес полотна железнодорожных путей на балласте |
1,1 (0,9) 1,1 (0,9) 1,1 (0,9) 1,5 (0,9) 1,3 (0,9) |
| Временная: от подвижного состава железных дорог от колесной нагрузки НК-80 от оборудования, складируемого материала, внутрицехового транспорта и равномерно распределенная нагрузка на территории |
1,3 1,1 1,2 |
Примечание. Значения коэффициентов, указанные в скобках, принимаются при расчете стен по первой группе предельных состояний, когда уменьшение постоянной нагрузки может ухудшить условия устойчивости.
7.3.2. Расчет устойчивости оснований, стен против сдвига по подошве и глубокого сдвига по ломаным поверхностям скольжения
Устойчивость отдельно стоящих стен против сдвига по подошве и по ломаным поверхностям скольжения рассчитывается во всех случаях независимо от соотношения вертикальных и горизонтальных нагрузок. Для стен, воспринимающих нагрузку от верхнего строения (в частности для стен подвалов), расчет устойчивости против сдвига производится только при невыполнении условия (5.83).
Расчет устойчивости стены против сдвига выполняется по формуле (5.92). При этом стены с горизонтальной подошвой рассчитываются по трем возможным вариантам сдвига: β = 0; β = φI/2 и β = φI (рис. 7.10, а).
Стены с наклонной подошвой рассчитываются по четырем возможным вариантам сдвига: β = – α; β = 0; β = φI /2 и β = φI (рис. 7.10, б). При расчете на сдвиг по подошве используются прочностные характеристики грунта ненарушенного сложения φI и сI, но значения φI принимаются не более 30°, а значения cI — не более 5 кПа.
Суммы сдвигающих и удерживающих сил в формуле (5.92) определяются для отдельно стоящих стен по формулам:
где b — ширина подошвы стены; Ep —равнодействующая пассивного давления грунта; ψ — угол наклона подошвы стены к горизонту; Fv — сумма проекций всех сил на вертикаль:
здесь Gw — собственный вес стены; ΣGg — собственный вес грунта над передней и задней консолью в уголковых стенах.
Если подпорные стены входят в конструкцию здания или сооружения (например, стена подвала), в сумму сдвигающих сил включаются также нагрузки от верхнего строения.
Равнодействующая пассивного давления Ер вычисляется для слоя грунта hi, соответствующего значению угла βi (см. рис. 7.10).
Расчет устойчивости оснований стен производится по формулам (5.78), (5.79) (когда допустимо использование этой формулы) и (5.92); в остальных случаях расчет на глубокий сдвиг должен производится методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения по методике, изложенной в гл. 6.