Октобер М.М.-Магистрант,

Белгородский государственный технологический университет им.В.Г. Шухова.

Экспериментальные исследования влияния анкеровки на работу подпорной

стенки в грунте.

Здесь приведены результаты лабораторных стендовых испытаний работы модели _“T - образной^” подпорной стенки, частично заанкеренной в давящем грунте различной влажности.

Ключевые слова: _“T - образная^” подпорная стенка, стенд, анкеровка в грунте, влажность грунта.

В последнее время все чаще поднимаются вопросы повышения несущей способности и эффективности работы подпорных стен, но количество экспериментальных исследований по этому вопросу минимально [1,2]. Для пополнения недостающих сведений о работе подпорных стен в лаборатории испытаний строительных конструкций кафедры _“Промышленное и гражданское строительство^” БГТУ им. Б.Г Шухова были проведены экспериментальные исследования влияния частичной анкеровки на работу подпорной стенки в грунте.

В связи с ростом объемов строительства гражданских объектов различного назначения приходится использовать строительные площадки с ломаным сложным рельефом, который после планировки требует сооружения подпорных стен для удержания высоких вертикальных откосов, иногда высотой 5 - 15м [1].

Для экономии дорогостоящих материалов все чаще приходится применять подпорные стенки _“T-образной^” (опрокинутой) формы. Однако, исследований их работы во взаимодействии с грунтом выполнено очень мало [1].

Предусмотренный нами объем исследований позволяет выявить ряд закономерностей, связанных с деформированием _“T- образной^” подпорной стенки различной высоты и при давлении грунта разной влажности с анкеровкой и без анкерования стенки.

Испытательный стенд представляет объемный металлический каркас с прозрачными стекляными стенками размером 55*45*50 см. Внутри стенда размещена _“T - образная^” подпорная стенка высотой 25 см, шириной 10 см и толщиной 1,2 см (Рис.1 и 2).

На высоту подпорной стенки в стенд с уплотнением и насыпали песок средней крупности накрывали его площадкой. Перед свободной поверхностью подпорной стенки была устанавливлена стойка с двумя индикаторами часового типа для измерения горизонтальных деформации (смещений) стенки на двух высотах. Нагрузку на песок создавали ступенями, на площадку нагружения размером 10*18,5 см. Каждая ступень нагрузки составляла 0,057 МПа. Максимальную величину нагрузки в каждом случае нагружения ограничивали величиной 0,307 МПа.

Рис.1 Схематический разрез по стенду

1 - корпус стенда с прозрачными стенками; 2 - подпорная стенка; 3 - стойка индикаторов; 4 - индикаторы ИЧ; 5- анкеры; 6 - грунт (песок); 7 - площадка нагружения; 8 - ступени нагрузки;

Индикаторы фиксировали абсолютные значения деформаций стенки на различной высоте. Исследования проводили при различной влажности песка: воздушно-сухом, при влажности 10% и 20%. Все эти испытания проводили без и с частичной анкеровкой подпорной стенки в грунте.

Результаты исследований приведены в таблицах 1 и 2, где представлено изменение величины деформации подпорной стенки в ее верхней и нижней частях по мере увеличения нагрузки на грунт различной влажности, без его анкеровки и с анкеровкой подпорной стенки в грунте.

Рис 2. Внутренность стенда

Два анкера, на конце которых были закреплены (маленкие шайбы - пластины), располагали на уровне размещения индикаторов, фиксирующих горизонтальную деформацию подпорной стенкой. Пластинки располагали за линией действия активного давления на подпорную стенку (Р_акт).

Таблица 1.

Величина деформаций при нагрузках в верхней и нижней частях подпорной стенки без анкеровки при различной влажности грунта

No. Испытаний	Нагрузка (кГс)	Напряжение в грунте (МПа)	Показания верхнего индикатора (мм)			Показания нижнего индикатора (мм)
			, мм при W=0	, мм при W=0.10	, мм при W=0.20	, мм при W=0	, мм при W=0.10	, мм при W=0.20
	0	0	0	0	0	0	0	0
	1.260	0.007	0	0	0	0	0	0
	10.260	0.057	0.04	0.02	0.01	0.03	0.01	0.01
	19.260	0.107	0.17	0.05	0.05	0.14	0.08	0.03
	28.260	0.157	0.34	0.11	0.10	0.25	0.18	0.07
	37.260	0.207	0.55	0.28	0.17	0.4	0.28	0.12
	46.260	0.257	0.82	0.57	0.35	0.6	0.45	0.25
	55.260	0.307	1.37	0.96	0.85	1	0.74	0.60

Таблица 2.

Величина деформаций при нагрузках в верхней и нижней частях подпорной стенки с анкеровкой при различной влажности грунта.

No. Испытаний	Нагрузка (кГс)	Напряжение в грунте (МПа)	Деформация (показания верхнего индикатора(мм) )			Деформация (показания нижнего индикатора (мм) )
			, мм при W=0	, мм при W=0.10	, мм при W=0.20	, мм при W=0	, мм при W=0.10	, мм при W=0.20
	0	0	0	0	0	0	0	0
	1.260	0.007	0	0	0	0	0	0
	10.260	0.057	0.01	0.04	0.02	0.01	0.02	0.01
	19.260	0.107	0.04	0.08	0.05	0.02	0.03	0.02
	28.260	0.157	0.18	0.17	0.07	0.1	0.06	0.02
	37.260	0.207	0.41	0.28	0.09	0.17	0.09	0.02
	46.260	0.257	0.72	0.44	0.14	0.24	0.11	0.03
	55.260	0.307	1.1	0.60	0.18	0.30	0.12	0.04

Для наглядности и сравнения результатов исследований построены графики изменения деформаций верхней и нижней части подпорной стенки без анкеровки (а) и с анкеровкой (б) при влажности песка W₁ = 0% ; W₂= 10%; и W₃ = 20% по мере увеличения напряжений в грунте от нагрузки (Рис 2, 3 и 4).

Анализ таблиц и графиков показывает качественную характеристику проведенных исследований, из которых можно сделать следующие выводы:

1. чем больше нагрузка (напряжения в грунте), тем больше горизонтальные

а)

б)

Рис 4. Сравнителные графики изменение деформации подпорной стенки в верхней части (а) и нижней (б) без анкерование и с анкерованием грунта.

деформации подпорной стенки;

2. верхняя часть подпорной стенки деформируется в большей степени, чем нижняя;

3. повышение влажности грунта снижает величину деформации как в верхней части, так и в нижней части подпорной стенки;

4. частичная анкеровка подпорной стенки в грунте значительно снижает величину деформации подпорной стенки;

Результаты исследований, отраженные в таблицах и графиках, позволяют определить аналитические зависимости (закономерности) изменения деформаций подпорной стенки от ряда факторов: нагрузки, влажности, анкеровки и высоты.

Библиографический Список

1. Клейн Г.К. Расчет подпорных стен. М.: Высшая школа, 1964. - C. 5 - 15.
2. Клейн Г.К. Строительная механика сыпучих тел. М.: Стройиздат, 1977. -256 с.