Строительные технологии

Устройство котлованов и водопонижение

Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Впервые гидравлический прорыв грунта был подробно исследован

Терцаги в начале 1920-х гг. С тех пор бьшо разработано много 

различных методов определения устойчивости грунтов. К ним можно отнести

работы Харца, Давиденкова, Чугаева, Эхса, Магнела, Базанта и Какоу.

Кроме этого существует ряд приближенных методов для различных

геологических условий, позволяющих существенно упростить 

рассмотрение данной задачи.

Довольно часто применяемый в настоящее время метод Терцаги

 основывается на построенной гидродинамической сетке, которая

используется в качестве исходных данных для этих расчетов. По сетке

определяется величина гидродинамического давления на основание 

котлована, ограниченного замкнутой водонепроницаемой стенкой, при 

условии, что котлован имеет прямоугольную форму в плане и его ширина

b равна половине внутренней глубины t-. Стенки котлована и собствен-

яый вес призматического объема учитываются в качестве пригрузки.

По этой же сетке определяют значение критического водяного столба,

воздействующего на основание котлована.

При известных значениях характеристик несвязных грунтов г.ри 

расчетах учитываются лишь значения пористости грунта п и плотность р .

В расчетах по методике Давиденкова принимается, что поток

грунтовой воды от подошвы стенки котлована до его основания 

представляет собой параллельный поток. Это положение учитывается в даль-

пГшем при определении критерия устойчивости грунта. Прорыв грунта

под действием гидравлического давления может наступить, когда 

нагрузка от грунта со стороны стенки котлована будет меньше, чем нагрузка

от грунта под действием грунтовой воды, направленной вверх.

Однако в данной методике не учитывается распределение потенциала

и степень водопроницаемости или рыхлости водопроницаемого грунта.

В разработанном методе расчета, изложенном в работе, автор

исходит из предположения, что небольшое поднятие грунта у стенки

котлована в начале обрушения ограничивается эллиптической формой

водной поверхности потока, С увеличением рыхлости разрушение 

грунта постепенно расширяется, при зтом водная поверхность также 

постепенно расширяется. Критическое состояние наступает, когда векторная

сумма всех результир>1оошх вертикаиьных составляющих давления

грунтового потока в части подъема грунта с учетом возникающих при

этом сил трения будет равна нулю. При критическом гидравлическом

давлении воды изменяется равновесное состояние грунта, но не проис-

ховдт его обрушение и появление поверхностной воды.

Гидравлическое значение падения напора и определяемое им 

давление грунтового потока в произвольных точках поля движения потока

были определены по дифферешщалъным уравнениям Лапласа путем

перевода потенциального движения потока в фильтрационный поток