2.2. Определение нагрузок на сооружение для эксплуатационного случая.

Нагрузки, действующие на сооружение (рис.2):

• собственный вес;

• активное давление грунта;

• вертикальная (Р) и горизонтальная (Т) нагрузки.

Через крайнюю точку подошвы проведем вертикальную линию (расчетная плоскость).

Собственный вес сооружения определяем с учетом взвешивающего давления воды и веса засыпки в пределах ширины подошвы сооружения.

g_i =F*, kH – нормативное значение вертикальной силы;

F – м², площадь элемента;

- удельный вес элемента, для грунта засыпки определяется по заданию; _{б(над водой)}=24 кН/м³;_{б(под водой) )}=14 кН/м³;

=g_i* r_i ,кНм – нормативное значение удерживающего момента.

Вертикальные силы и удерживающие моменты

Таблица 2

№ элемента	Вертикальная сила (кН)		Плечо ri, м	, кНм
	подсчет	gi
1	6*24	144	2,9	417,6
2	32,75*14	458,5	3,15	1444,2
3	5,51*14	77,14	0,95	73,8
4	8,41*14	117,8	3,35	394,63
5	30,16*14	422,24	10,0	4222,4
6	33,9*24	813,6	9,55	7769,88
7	141,4*14	1980,72	9,8	19411,05
сумма		=4013,94		=33733,4

Активное давление грунта.

Давление грунта определяется по теории Кулона. Интенсивность давления определяется в характерных точках по высоте сооружения, находящихся на расчетной плоскости по формуле (для сыпучих грунтов):

, кПа,

где q – интенсивность распределенной нагрузки на поверхности засыпки, ;

- вертикальное давление от собственного веса вышележащих слоев, ;

и h_i - удельный вес () и толщина (м) вышележащих слоев;

- коэффициент активного давления грунта;

φ- угол внутреннего трения грунта засыпки.

Кроме того, определяются равнодействующие давления Е_i (кН), координаты точек их приложения x_i (м) и величина опрокидывающего момента (кНм).

2.3. Проверка прочности грунта основания.

Величина краевых напряжений по контакту основания сооружения и грунта основания определяется по формуле:

при условии, что равнодействующая от нагрузок не выходит из ядра сечения основания. Указанное условие определяется формулой

,

где - сумма вертикальных сил, действующих на подошву сооружения,кН;

B – ширина сооружения по подошве, м;

е – эксцентриситет равнодействующей всех сил в плоскости подошвы сооружения, определяемый по формуле

=

15,2/2-((38231,65-10277,23)/(4013,94+40+50*(15,2-1,9))=1,68 м,

где - суммарный момент удерживающих сил относительно переднего ребра вращения, кНм;

- суммарный момент от опрокидывающих сил относительно переднего ребра вращения, кНм.

Полученные значения должны удовлетворять условиям /2/:

,

где R₀ =380 – расчетное сопротивление верхнего слоя геологического разреза (см. п.1).

Так как >R₀, то выполняется частичная замена грунта. В качестве грунта замены принимаем песок средней крупности.