Федеральное агентство железнодорожного транспорта
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
«петербургский государственный университет путей сообщения»
Кафедра «Основания и фундаменты»
РАСЧЕТ ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ
Курсовая работа
Выполнил студент 3 курса
Полякова П.М.
Группы СЖУ-002
Проверил Городнова Е.В.
Санкт-Петербург
ПГУПС
ФГБОУВПО ПГУПС
Кафедра «Основания и фундаменты»
ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ
«РАСЧЕТ ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ»
Студент Полякова П.М.
Группа СЖУ - 002
Шифр 7913
| Размеры стены | Грунт засыпки | Грунт под подошвой | Нагрузка | ||||||||
| а | м | 1.2 | γзас | кН/м3 | γ | кН/м3 | 18.5 | q | кПа | ||
| b | м | 4.5 | φ | град | w | – | 0.2 | ||||
| Н | м | δ | град | γs | кН/м3 | 26.4 | |||||
| d | м | 2.5 | α | град | -8 | wL | – | - | |||
| ε | град | -2 | wP | – | - |
Подпись преподавателя _______________ Дата ____________
Исходные данные и цели расчета
Размеры стены:
ширина поверху а = 1,2 м;
ширина подошвы стены b = 4,5 м;
высота Н = 7 м;
высота фундамента d = 2,5 м;
угол наклона задней грани к вертикали ε = - 2°.
Грунт засыпки:
песок крупный, удельный вес γзас = 18 
;
угол внутреннего трения φ = 36°;
угол трения грунта засыпки о заднюю грань стены δ= 9°;
угол наклона поверхности засыпки к горизонту 
= - 8°.
Грунт под подошвой фундамента (песок мелкий):
удельный вес γ = 18,5 ;
влажность 
= 0,2;
удельный вес твердых частиц γs = 26,4 ;
Нагрузка на поверхности засыпки
q = 40 кПа.
Цели расчета. Рассчитать давление грунта на подпорную стену, сделать поверочные расчеты, дать заключение о соответствии (или несоответствии) конструкции подпорной стены требованиям расчета по первой и второй группам предельных состояний, обосновать рекомендации по необходимым изменениям.
Анализ строительных свойств грунта
Под подошвой фундамента стены
Последовательно определяем: удельный вес сухого грунта γ d = 
= 
= 15,4 ;
пористость n = 1 – 
= 1 – 
= 0,416; коэффициент пористости е = 
= 
= 0,712;
Под фундаментом песчаный грунт, кроме коэффициента пористости следует определить степень влажности 
= 
= 0,742, где γ w – удельный вес воды, ;
по табл. Б3, Б4 охарактеризуем состояние песка по плотности, влажности и затем определяем R 0 (табл. Б6).
Т.к. степень влажности находится в пределах от 0,5 до 0,8; то в данном случае пески влажные. Коэффициент пористости находится в пределах от 0,60 до 0,75; следовательно, песчаный грунт в данном случае средней плотности. R 0 = 150 кПа.
Определяем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента стены: R = 1,7 { R 0 × [1 + k 1 (b – 2)] + k 2 × γ (d – 3)},
где k 1 = 0,08 и k 2 = 2,5 из табл. Б7;
R = 1,7 { 150 ·[1 + 0,08 × (4,5 – 2)] + 2,5 × 18,5 × (2,5 – 3)} = 266 кПа.
Определение активного и пассивного давления
На подпорную стену
Заменим равномерно распределенную нагрузку q = 40 кПа слоем грунта приведенной высоты: 
= 
= 
= 2,22 м.
Рассчитаем коэффициент активного давления: 
= 
;
= 
= (0,707*0,695)/(0,993*0,985) = 0,502;
ξа = (1/2,919)*(0,621/(0,999*0,993)) = 0,323*(0,621/0,992) = 0,214;
При вычислении 
и следует обратить особое внимание на знаки 
и 
. Найдем ординаты эпюры интенсивности активного давления:
на уровне верха стены е а1 = γзас . h пр . = 18 . 2,22 . 0,214 = 8,56 
на уровне подошвы е а2 = γзас . ( h пр + Н ) . = 18 *9,22 . 0,214 = 35,515 
Тогда активное давление Еа = 
= 
. 7 = 154,264 кН.
Горизонтальная и вертикальная составляющие интенсивности активного давления следующие: е аг1= е а1 . cos (
) = 8,56 . cos (- 2 + 9)0 = 8,496
е аг2= е а2 . cos () = 35,515 . cos (-2 + 9)0 = 35,25
е ав1= е а1 . sin () = 8,56 . sin (-2 + 9)0 = 1,043
е ав2= е а2 . sin () = 35,515 . sin (-2 + 9)0 = 4,328 
.
Соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие активного давления
Е аг = 
= 
7= 153,111 кН; Е ав = 
= 
7 = 18,7985 кН.
Интенсивность пассивного давления на отметке подошвы фундамента
е п = γзас . d . tg2 (45 + 
)o = 18 . 2,5 . tg2 (45 + 
) o = 173,33
Пассивное давление, действующее на переднюю грань стены,
Е п= 
= 
* tg2(45 + )= 216,66 кН.
С учетом соображений, высказанных в разделе 3, снижаем величину отпора Е п = 0,33 . 216,66 = 71,4978 кН.
Эпюры интенсивности активного и пассивного давления приведены на рис. 1.
Определение активного давления
