Какво представлява натискът върху почвата върху дадена конструкция, вижте речника на строителните термини
Силата на взаимодействие между почвата и повърхността на ограждащата конструкция. Налягането, възприемано от дадена конструкция отстрани на почвата (запълване), с тенденция да движи структурата, се нарича активно налягане. Налягането, което пречи на конструкцията да се движи, се нарича пасивно налягане. За появата на активно налягане са необходими много малки измествания на стената от порядъка на няколко хилядни от нейната височина, докато за постигане на пасивно налягане деформациите ще бъдат 5-10 пъти по-големи.
За определяне на активно и пасивно налягане обикновено се възприема моделът на теорията за ограничаващо равновесие. В този случай активното налягане върху оградата се определя като най-високото налягане, което почвата може да упражни при условията на нейното крайно равновесие. Пасивното налягане се определя като най-малкото съпротивление на почвата при условия на крайно равновесие.
За да се изчисли според теорията за ограничаващото равновесие, е необходимо да се знаят очертанията на линиите на приплъзване в почвената маса. Във връзка със значителни математически трудности при определянето им, беше предложено от С. Кулон преди повече от 200 години да се приеме праволинейно очертание на плъзгащите се линии. Въз основа на тази хипотеза е разработен аналитичен метод за определяне на почвеното налягане съгласно Кулон. Получените по този метод решения често се използват в съвременната практика. В много случаи тези приблизителни решения позволяват да се вземат предвид някои важни явления, които все още не подлежат на вземане предвид при изчисляване по точни методи.
За случая на хоризонтална повърхност на запълване, В. В. Соколовски получава точно решение на задачата чрез интегриране на диференциални уравнения на теорията за граничното равновесие. Сравнението на точното решение, получено за конкретни случаи с приблизително, показва, че за активно почвено налягане, приблизителното решение дава резултати, близки до строгите: от пълно съвпадение на резултатите от изчисленията в случай на вертикални гладки стени с хоризонтална повърхност за запълване и с разлика от 2-3% за други видове (например груби) стени. При определяне на пасивното налягане за почви със значително съпротивление на триене, приблизителните резултати са: от 17% при φ = 16 ° до седем пъти стойността при φ = 40 °.
Приблизително решение за определяне на активното налягане върху стената е показано на фигурата. Той отчита наличието на две праволинейни равнини на приплъзване OA и AB. Разтворът определи ъгъла на наклон на повърхността AB към хоризонта Θ, при който хоризонталното налягане в некохезионната почва (C = 0) приема максималната стойност.
Книгата на Г. К. Клайн и И. И. Черкасов (1985) съдържа таблица на стойностите на коефициента λag на активно хоризонтално почвено налягане при α, β и δ (вж. Фиг.), Които не са равни на нула. В този случай ординатите на диаграмата на хоризонталното налягане на дълбочина L със специфично тегло на почвата γ са равни на σag = γ Z λag, а вертикалните налягания σav = σag tan (α + β).
За случая α = β = δ = 0, коефициентът на активно хоризонтално налягане
Ако при горните условия (α = β = δ = 0) вземем предвид наличието на равномерно разпределено натоварване q върху повърхността на запълване, а също така вземем предвид наличието на специфично сцепление в почвата (C = 0 ), тогава хоризонталният компонент на диаграмата на активното налягане за единица дължина на оградата на дълбочина Z ще бъде:
В тази формула λag = tg² (45 ° - φ/2). Както показва горната формула, специфичното сцепление на почвата намалява активното налягане. След като се определи по тази формула σag за Z = 0 (т.е. в горната част на стената) и за Z = h (т.е. за дъното на стената), полученото активно налягане Ea се намира като площта на налягането диаграма. Точката на прилагане на полученото Еа е на височината на центъра на тежестта на диаграмата на налягането. Ако стойността на σag, определена по горната формула, се окаже по-малка от нула, което може да е в горната част на стената в сплотена почва, тогава σag = 0.
Хоризонталният компонент на пасивното налягане на дълбочина Z за условия α = β = δ = 0 се определя по формулата:
В тази формула λпг = tg2 (45 ° + φ/2).
Както се вижда от горната формула, σпг при наличие на адхезия в почвата се увеличава.
Като се има предвид казаното по-горе за неточността на определяне на пасивното налягане чрез приблизителен метод, препоръчително е да се определи пасивното налягане по точния метод на В. В. Соколовски. Както беше отбелязано по-горе, решенията бяха получени от В. В. Соколовски чрез числено интегриране на диференциалните уравнения на теорията за ограничаващо равновесие в случая на хоризонтална повърхност на запълване с хомогенна несвързана почва. Вземат се предвид и ъгълът на наклон и грапавостта на задната страна на стената.
Ординатите на графиката на активното налягане се изчисляват по формулата:
, пасивен - по формулата:
В заключение отбелязваме, че ако подпорната стена не е изместена или огъната под действието на почвеното налягане (например фундамент на плоча от секция на кутия), тогава налягането се реализира при липса на хоризонтално изместване. Обикновено се нарича налягане в покой ε0. В този случай хоризонталното налягане на почвата върху вертикалната стена на дълбочина Z се определя по формулата:
и полученото от диаграмата на налягането по формулата:
В тези формули ν е съотношението на Поасон на почвата. Налягането в покой е малко по-високо от активното налягане на земята.
Интересно за четене
Модерният апартамент е малък свят, който отразява всичко, което съществува в големия свят. Жителят на отделна стая, пенсиониращ се вечер, може да си представи себе си като крал или президент ...
Брезентните ръкавици и леки плетени ръкавици с „пъпки“ (пунктирана апликация от пластмаса или гума) или без тях могат да бъдат намерени в изобилие на всеки пазар. Когато купуват ръкавици, малко хора питат как ...
Безупречно кино ще допълни внимателно обмислен интериор, без да нарушава стила по ваш избор. А управлението на всички функции на системата ще бъде лесно и приятно. Как да създадем дом в реални условия ...
Летният огнище-мангал е стоманобетонна конструкция с вентилатор с вертикална цев, мангал с набор от решетки, плот за маса, аксесоари за готвене на барбекю и др. За ...
В тези бележки читателят ще се натъкне на редица препоръки и технологични методи, които противоречат на общоприетите в строителството и описани в учебниците. Освен това, строителен специалист, ...