Графический метод определения давления грунтов на подпорные стенки

Рассмотрим графический метод определения давления грунтов на подпорные стенки, предложенный Ш. Кулоном и базирующийся на допущении плоских поверхностей скольжения. Этот метод основан на построении силовых треугольников и справедлив для общего случая засыпки грунта за подпорной стенкой, любой ее формы и любого наклона задней грани стенки.

Через нижнее ребро А (рис. 4.31) подпорной стенки проводим несколько возможных плоскостей скольжения — АС₁ АС₂, AC₃... Для каждой из призм обрушения, например призмы АВС₁ строим силовой треугольник, отложив в масштабе от некоторой точки О величину Q₁ равную весу призмы АВС₁, и проведя линию, параллельную реакции неподвижной части массива грунта R₁ направленной под углом φ к перпендикуляру плоскости скольжения AC₁ и линию, параллельную реакции подпорной стенки Е₁, направленную под углом трения φ₀ стенки о грунт.

Из условия замыкания силового треугольника по масштабу сил и определим значения R₁ и E₁. Далее строим силовые треугольники и для призм обрушения АВС₂ и АВС₃ и т. д., при этом направление реакции подпорной стенки остается неизменным, а направление реакции R₁ будет меняться в зависимости от угла наклона плоскости скольжения α₁.

Построение удобно расположить так, как показано на рис. 4.31.

Из этого построения легко определяется E_mах по точке касания прямой, проведенной параллельно Q к кривой V₁, V₂, V₃ изменения давления Е. Для получения E_max надо провести через найденную точку касания прямую, параллельную направлению Е, и измерить полученный отрезок в масштабе сил.

Рис. 4.31 Графическое определение максимального давления грунта на подпорную стенку

Так как суммарное давление на подпорную стенку равно площади треугольной эпюры боковых давлений, то удельное давление у нижнего ребра задней грани стенки

где Н — длина задней грани подпорной стенки.

Зная Н и mахσ₂, легко построить треугольную эпюру удельных давлений по задней грани стенки.