Engineering method of calculating soil pressure on retaining walls

Abstract

Получена: 06 июня 2017 Принята: 22 июля 2017 Опубликована: 29 сентября 2017 В современном проектировании подпорных и ограждающих сооружений наиболее широко представлен метод расчета горизонтального активного давления по теории предельного равновесия (по закону Кулона) в предположении плоской поверхности скольжения. При неравномерных распределениях нагрузок и негоризонтальных поверхностях засыпок использование метода Кулона ведет к получению результатов, не обеспечивающих выполнение условия предельного напряженного состояния грунта за задними гранями подпорных стенок. В статье содержится описание инженерного метода расчета активного давления на вертикальные подпорные стенки, основанного на использовании уравнения Мора–Кулона, с учетом внутреннего трения и сцепления грунта. Горизонтальное активное давление определяется как главное напряжение в зависимости от вертикального давления за задней гранью подпорной стенки. Предполагается, что распределение вертикальных давлений зависит от формы расчетной области и действующих нагрузок и не меняется при переходе грунта из допредельного в предельное состояние. Это позволяет применить для определения вертикальных давлений решения теории упругости, метод конечных элементов (МКЭ) или эмпирически проверенные приближенные приемы, примеры которых приводятся в статье. В рассматриваемых примерах используется «метод изображений», в соответствии с которым засыпка за подпорной стенкой заменяется симметричной расчетной областью, на контактной грани вертикальные давления от односторонней системы сил удваиваются, а касательные напряжения равны нулю. Предлагаемый способ расчета не связан с использованием справочных данных, пригодных для ограниченного числа задач с негоризонтальными формами поверхностей засыпок. Полученные решения, оставаясь приближенными, основаны на строгих уравнениях теории механики грунтов.