Активное, пассивное и в покое давление грунтов

Понятие об активном давлении и пассивном отпоре грунта

Когда устойчивость откоса требуемой крутизны не обес­печивается, а уположить откос нельзя, для его поддержания при­ходится устраивать подпорные стенки. Последние, поддерживая грунт, испытывают с его стороны давление, которое называется активным давлением.

Схема развития активного Е_а и пассивного Е_р давлений грунта на подпорную стенку.

Так как подпорная стенка заглублена в грунт, ее смещение сопровождается развитием давления на грунт в пределах участ­ка А'В'. По мере перемещения низа подпорной стенки (ее фун­дамента) сопротивление грунта будет возрастать до тех пор, пока в пределах призмы выпирания А'В'С не возникнет пре­дельное напряженное состояние, при котором сопротивление грунта максимально. Это максимальное сопротивление грунта, когда на него давит элемент сооружения, называется пассив­ным отпором (или пассивным давлением грунта).

Таким образом, активное давление и пассивный отпор соот­ветствуют двум крайним случаям предельного напряженного состояния массива грунта у подпорной стенки при ее подвижке (перемещении). Иногда интересуются давлением покоя, возникающим в массиве грунта, когда грунт^- не испытывает го­ризонтальных перемещений. Это давление обычно определяется с помощьюстабилометров и компрессионных приборов путем из­мерения горизонтальных напряжений.

Давление грунта на подпорные стенки (активное, в состоянии покоя, пассивное). Влияние пригрузки на поверхности, связности грунта, наклона и шероховатости стенки. Способы уменьшения бокового давления.

Схемы для определения давления грунта на гладкую подпорную стенку

а — идеально сыпучего; б — то же, с учетом равномерно распределенной нагрузки; в — обладающего сцеплением, т.е. связного;

Если на подпорную стенку действует пригруз в виде распределенной нагрузки, то дейсвие его можно заменить действием слоя грунта толщиной h=q/ν. Дальше расчет ведется как и для идеально сыпучего грунта.

При действии связного грунта – j, не равно 0. Дальше заменяем действие сцепления действием всесторонних сил связности, кот. прикладываются к поверхности грунта и по контакту грунт – подпорная стенка, дальше – порядок одинаков.

На жесткую подпорную стену, которая может поворачиваться относительно нижней точки, давление грунта может быть как активным так и пассивным. Активное боковое давление на вертикальное ограждение является минимальным и возникает при смещении подпорной стенки от грунта. Помимо активного и пассивного давления существует и состояние покоя. В нем активный момент М_акт равен моменту пассивному М_пас. При этом ордината на треугольной эпюре моментов σ₀ – давление состояния покоя. В этом случае коэффициент бокового давления определяется по формуле Яки: k₀=1-sinφ.