Влияние подземных вод течет на гидростатического и земных давлений

Если основание шпунтового ограждения стены не встроен в непроницаемом страты, подземные воды могут течь под воздействием структуры шпунт. Правильное планирование и проектирование шпунтового стен Ограждения, расположенных в groundwaterflows требует знаний о воздействии протекающего грунтовых вод.

По мере того как groundwaterflows из областей высокого гидравлического напора в регионы с более низкой головкой, гидродинамическое давление направлено вниз на избыточного гидростатического давления стороны и вверх на противоположной стороне. Это означает, что гидростатическое давление на стороне избыточного гидростатического давления ниже, и что на противоположной стороне выше гидростатического давления.

Гидродинамическое давление также действует на зернистую структуру почвы: она увеличивает эффективную напряжений частиц в частицы на избыточного гидростатического давления стороны и уменьшает их на противоположной стороне. Это означает, что активное давление грунта на стороне избыточного гидростатического давления увеличивается, и пассивное давление грунта на противоположной стороне уменьшается.

Принимая во внимание потоки грунтовых вод оказывает благотворное влияние на избыточного гидростатического давления и отрицательного воздействия на пассивного давления грунта. Является ли в целом более благоприятный или менее благоприятный в преобладает флюенс, должны быть исследованы в каждом отдельном случае. В целом, существует три способа учета гидростатического давления на стенке в потоке подземных вод:

  1. Не обращайте внимания на поток и взять на себя избыточное гидростатическое давление в соответствии с разделом 4.2.
  2. Выполнение расчетов с помощью сети потока.
  3. Выполнение расчетов с помощью метода аппроксимации, предполагающей модифицированный блок

    веса.

В большинстве случаев достаточно, чтобы игнорировать поток грунтовых вод и принимают избыточное гидростатическое давление в соответствии с разделом 4.2. Если высокие превышение гидростатического давления присутствуют, то более точные расчеты потока чистых целесообразны в случае Strati рованных почв с различными проницаемостями. Кроме того, точное исследование условий потока необходимо для проверки устойчивости к неисправности гидравлической системы заземления, особенно в случае больших разностей уровней воды и слоев с низкой проницаемостью вблизи поверхности на пассивном стороне давления грунта.

История шпунт

История шпунт восходит к началу прошлого века. Книга Ein Produkt erobert Die Welt – 100 Jahre Stahlspundwand AUS Дортмунде (продукт завоевывает мир – 100 лет шпунтового ограждения стен из Дортмунда) описывает историю успеха шпунт. История тесно связана с Tryggve Larssen, здание правительства геодезиста в Бремене, который изобрел шпунтового ограждения стены из прокатных профилей с каналом в форме cross-section.In 1902 так называемый Ларсен шпунтовые сваи – известны как таковые с этой даты и далее – были использованы в качестве причального сооружения в Hohentorshafen в Бремен – и по-прежнему выполняют свою работу и по сей день! С тех пор было произведено в прокатном стане HOESCH Spundwand унд ProfilGmbH.

На протяжении многих лет, продолжающиеся разработки в области марок стали, раздел форм и методов вождения привели к широкому кругу приложений для шпунт. Приложения включают в себя крепящие экспе- cavations, причальных сооружений, фундаментов, мостовых устоев, снижения шума стены, шоссе структуры, черенки, свалка и загрязненного грунта корпуса, а также схемы защиты от наводнений. Основные технические преимущества шпунтового ограждения стен по сравнению с другими типами стены являются:

  • чрезвычайно благоприятное соотношение стального поперечного сечения к моменту сопротивления,
  • их пригодность для почти всех типов почв,
  • их пригодность для использования в воде,
  • быстрый прогресс на месте,
  • возможность немедленно перевозят грузы,
  • возможность извлечения и повторного использования секций,
  • их легкая комбинация с другими прокатных профилей,
  • вариант шахматных глубин анкеровки,
  • проницаемость низкого уровня воды, при необходимости, используя запечатанные блокираторы, и
  • нет необходимости для земляных работ.

Трехмерное давление грунта

Quay структуры часто построены как комбинированные стены шпунтового ограждения, состоящие из несущих свай и филенки свай. В таком устройстве для узкого круга заполнения сваи часто не приводится так глубоко, как несущих свай. Пассивное давление грунта в регионе ниже на заполняющие сваи могут быть мобилизованы только на несущих свай. Каждый из них генерирует трехмерную землю pressurefigure, которая, в зависимости от расстояния между сваями несущих, могут оставаться отдельными или могут перекрываться. В крайнем случае, перекрытие настолько велика, что Несущие сваи можно рассчитать как сплошной стенкой. DIN 4085: 2007 раздел 6.5.2 содержит дополнительную информацию о расчете трехмерного пассивного давления грунта.

Вождение шпунтового ограждения стен

Шпунтового ограждения стены могут быть резьбовыми в Каркасные окопах, или прессовать, воздействие приводом или вибрирует в рабочее положение. Threading и нажатие не предполагает каких-либо ударов или толчков, что является полной противоположностью влиять вождения и вибрации методы. В сложных почвах, вождение может быть ослаблена путем предварительного сверления, водоструйной обработки, предварительно взрывать или даже путем замены почвы.

При движении шпунтового ограждения стен, это возможно, для шпунтовые сваи, чтобы начать опираясь вперед или назад по отношению к направлению движения (как следует за изображением показывает). Форвард постное вызвано трением в блокировками и путем уплотнения грунта во время вождения предыдущего шпунтового ограждения. Движущая сила передается к груде концентрически, но реакционные силы распределены неравномерно по шпунтового ограждения. Обратное постное может происходить в плотных почвах, если предыдущий шпунтового ограждения ослабили почву. Чтобы предотвратить опирания шпунтовые cваи, они должны проводиться в направляющей раме или эстакады. Вертикальное выравнивание во время вождения может быть нарушена препятствиями в почве или жестких слоев при неблагоприятных углах.

20150921

Ведомые анкерные сваи

Различные стальные профили и сборные бетонные сваи могут быть использованы в качестве анкерных свай. Якорные сваи несут растягивающие усилия на их поверхности путем трения. Они часто встречаются в причальной стенки структур, в которых высокопрочные силы происходят (как последующая картина показывает). В таких случаях стальные сваи позволяют прямое сварное соединение между структурой сваи и подпорной стенки.

Забивных свай при неглубоких углах ориентируются на лидеров. молотки замедленного действия являются предпочтительными для устройств быстрого действия (EAU 2004 раздел 9.5.2). В случае сгребать анкерных свай, расчет из-за засыпке, освободив раскопки или установку дополнительных свай позади шпунтового ограждения стены может привести к нагрузкам под углом к оси сваи. Дополнительные деформации вызывают увеличение напряжений в куче, которая в некоторых случаях это означает, что максимальная осевая сила не может происходить в голове сваи, но вместо того, чтобы за шпунтового ограждения стены (см M ARD- Feldt, 2006). Это необходимо принимать во внимание при проектировании свай и подключение к стене.

20150918

Генеральная

Различные методы проектирования оказалось стоящим делом для thestructural анализа шпунтового ограждения структур. Есть методы, основанные на классической теории активный / пассивный земля под давлением, идеализации подпочвы через упругопластических весенних моделей и предельных нагрузок подходов. Шпунт стены относятся к классу удерживающих конструкций настенного типа, конструкция покрывается разделом 10 DIN 1054: 2005-01. DIN 1054 преобладающий стандарт, который обеспечивает общий формат для всех анализов. Создание действий, сопротивлениями, процедуры расчета и строительства покрывается стандартами специалистов и рекомендациями Немецкого общества геотехники (DGGT).

В соответствии с текущим состоянием искусства, шпунтового ограждения структуры рассчитываются и размерностью экс- плуатацию с помощью компьютеров в эти дни. Тем не менее важно для инженера-конструктора, чтобы иметь хорошие знания о различных методах расчета, либо с целью проверки компьютерных вычислений или для проведения быстрых и простых предварительных проектов.

Прессование

Нажатие используется в первую очередь, когда существуют жесткие ограничения, накладываемые на уровень шума и вибрации. Это в основном происходит в жилых районах, в непосредственной близости от существующих зданий и на набережных. В отличие от вождения с помощью молотков воздействия и вибрации, что шпунтовые сваи просто вынуждены в грунт с использованием гидравлического давления. Шум и вибрация поэтому сведены к минимуму. Мы различаем нажимной завода при поддержке из крана, завод руководствуется лидер и завода поддерживается на головы свай уже ведомых.

В первом способе, Кран поднимает Цех прессовки на группу свай, которые затем прессуют в землю с помощью гидравлических цилиндров (как следует за изображением показывает). Для этого, гидравлические цилиндры, прикрепленными к каждому отдельному шпунт. Во-первых, собственный вес нажимной завода и шпунтовые Сваи сами выступают в качестве реакции на сжимающей силы. По мере того как шпунтовые сваи приводятся далее в грунт, он все больше и больше трение кожи, что обеспечивает реакцию. Оба U- и Z-образные секции могут быть нажаты, и этот способ также может быть использован для извлечения шпунтовые сваи.

20150915

Структурные Системы

Основой структурных расчетов является реалистичным, идеализированное представление системы. Из-за сложного взаимодействия грунт-конструкция, нагрузка на шпунт стене напрямую зависит от деформационного поведения этих двух компонентов. Поведение деформации стенки зависит, с одной стороны, на условиях поддержки по одному основанию стены, и, с другой стороны, на возможных распорками или анкерами, поддерживающих стену над уровнем основополагающего (Вт EISSENBACH, 1985).

С точки зрения поддержки conditionsat теоретического основания стены, мы различаем опертой, частично фиксированными и полностью неподвижными стенками.

С точки зрения возможной поддержки, помимо сплошных стен, те, с одним или несколькими опорами возможно, должны быть рассмотрены.

В целом, можно сказать, что при равной глубине выемки и одинаковым числом распорками или анкерами, большие глубины Заливка необходимы для полностью неподвижными стенками при сравнении с опертой стены, но это приводит к снижению внутренних сил, деформации стен и An- Чор силы. Стены с частичной неподвижностью у основания лежат где-то между опертой и полностью фиксированных форм относительно напряжений и деформаций. Решение о SUP- состояние порта на основании стены производится инженером-конструктором на основании требований соответствующего строительного проекта.

Поведение деформации опертой и неподвижными стенками принципиально отличается. Для afixed стены, вращение вокруг своей теоретической базы предполагается, в то время как для просто поддерживаемым стенки, параллельное смещение основания стены предполагается. Последующая картина показывает смещения, на которых базируется дизайн и соответствующие распределения напряжений.

Стены с различными условиями поддержки у основания и более одного ряда анкеров

Стены с более чем один ряд анкеров может быть вычислена, как описано выше, с помощью тождественных граничных условий. Установление глубины анкеровки осуществляется с помощью силы или деформации граничного условия у основания стены в соответствии с разделом 6.5.

Следует отметить, что из-за статической неопределимости, аналитическое решение включает в себя значительно больше работы, когда более чем один ряд анкеров занятых. Номограммы для расчета как просто поддерживали и полностью неподвижные стены с двумя рядами анкеров можно найти в литературе (H OFFMANN, 1977) вместе с сопровождающими объяснениями.

Имеет смысл использовать компьютер для шпунтового ограждения структур с более чем один ряд якорей. Дизайн программы, специально предназначенные для фундаментов рассчитать необходимую длину заделки автоматически в зависимости от выбранных условий поддержки для секции. Любая программа кадров может быть использована для вычисления длины анкеровки с помощью итерации.

Для целей предварительного проектирования, несколько рядов анкерных могут быть приближены к одной строке.

Моделирование шпунт стены

Шпунт стенка секции HOESCH 1605 discretised с балочные элементы 3-узловые предполагая квадратное смещение. Линейное упругое поведение предполагается для шпунт стены. Используя свойства раздела из приложения А, мы получаем следующие параметры системы:

E = 2.1 · 108 kN/m2
A = 1.363 · 10-2 m2/m
I = 2.8 · 10-4 m4/m
E = 1.05 kN/m/m

=> EA = 2 862 300 kN/m; EI = 58 800kNm2/m

Граничная поверхность шпунт / почва discretised с элементами интерфейса. Угол стены трения для граничной поверхности стали / почвы дается при б = 2φ / 3. Для достижения реалистичную связь между основанием и стенкой тела почвы, элементы интерфейса вытянуты 2 м в тело почвы. Тем не менее, δ = φ применяется для этих элементов интерфейса.