Рис. 77. Основные виды подпорных стен
Наибольшее распространение получили стены:
а) уголковая, состоящая из стеновой плиты (1) и подошвы (2);
б) с контрфорсом (3), который создает дополнительную опору для стеновой плиты и подошвы;
в) анкерная, дополнительными элементами которой являются: анкерная балка (4) и элементы рамы (5);
г) с анкерным зубом (шпорой) – (6), который удерживает подпорную стену от скольжения;
д) с разгрузочной площадкой (7), наличие которой создает в стене изгибающий момент, обратный по знаку моменту от горизонтального давления грунта и уменьшает его величину.
Подпорные стены рассчитывают на боковое давление грунта, которое принимают распределенным по треугольной эпюре, вертикальное давление грунта и временную нагрузку на его поверхности, которую считают как эквивалентное давление грунта.
Для подпорных стен выполняют следующие конструктивные расчеты:
Расчет по прочности. Стенку и подошву рассчитывают на изгиб в вертикальной плоскости как консольные элементы; при наличии контрфорсов и анкеров – на изгиб в двух направлениях.
Подбор площади подошвы. Расчет производится из условий, чтобы среднее давление под подошвой 
, где 
– расчетное сопротивление грунта; максимальное давление 
, а минимальное 
.
Проверка против опрокидывания. Устойчивость положения подпорной стены считается обеспеченной, если соблюдается условие: 
, где 
и 
– удерживающий и опрокидывающий моменты относительно точки 
(рис. 77, а).
Проверка против проскальзывания. Для предотвращения проскальзывания подпорной стены должно соблюдаться условие 
,
где 
– сумма всех вертикальных нагрузок;
– коэффициент трения бетона о грунт;
– равнодействующая горизонтального давления грунта.
В расчетах против опрокидывания и проскальзывания удерживающие усилия определяют с коэффициентом надежности по нагрузке 
, а вызывающие опрокидывание или скольжение – с 
.
6. Подземные каналы и тоннели
Эти сооружения служат для прокладки трубопроводов разного назначения, кабелей; тоннели могут использоваться как пешеходные и транспортные. Каналы устраивают непроходными или полупроходными с внутренней высотой до 1,5 м, тоннели – проходные с высотой не менее 1,8 м.
Наиболее распространенные конструкции каналов (рис.78, а) – из сборных лотков (1) и плит (2). Под днищами лотков устраивается песчаная подготовка (3).
Тоннели (рис.78, б) устраивают из уголковых стеновых элементов (4), которые на уровне днища имеют жесткий стык с монолитной или сборной плитой (5). Плиты покрытий (6) имеют подрезы на опорах для восприятия горизонтального давления грунта на стены. Под днищем устраивают бетонную подготовку (7).
Расчетная схема тоннеля (рис.79, а) – рама с шарнирными стыками с плитой покрытия и жесткими – с днищем. Плита покрытия воспринимает нагрузки от давления грунта 
и временную на его поверхности 
.
На стены действует горизонтальная нагрузка от давления грунта 
, которая с глубиной увеличивается, и горизонтальное давление от временной нагрузки на поверхности 
, которая с глубиной уменьшается. Днище воспринимает реактивное давление грунта 
.
Эпюра изгибающих моментов в элементах тоннеля показана на рис.79, б. В плите канала и днища эпюры 
– аналогичны; в стенах – однозначные, так как плита не воспринимает распор.
Стены и днища каналов и тоннелей армируют двойной сеткой, плиты – одиночной из арматуры классов А400 и В500; бетон – класса В25. С наружной стороны на конструкции каналов наносят обмазочную гидроизоляцию, тоннелей – оклеечную.
Вопросы для самоконтроля по материалу главы 9.
1. Виды загружений подземных резервуаров?
2. Почему растягивающее усилие в стене резервуара на уровне днища равно нулю?
3. Виды загружений ветровой нагрузкой дымовых труб?
4. Принципы расчета на опрокидывание водонапорных башен?
5. Характер эпюры давления материала на стенку бункера и силоса?
6. На какие усилия рассчитывают в вертикальной плоскости стенку бункера и силоса?
7. Принцип работы подпорных стен?
8. Какие виды расчетов выполняют для подпорных стен?
9. Виды нагрузок на элементы подземных каналов и тоннелей?
10. Чем отличаются расчеты стен подземных каналов и тоннелей?
Материал, представленный в главе 9, более подробно изложен в (1), с.658-701, в [2], с.571-621.
Глава 10. Конструкции зданий, возводимых и эксплуатируемых в особых условиях
1. Конструкции зданий, возводимых в сейсмических районах
Сейсмическими называют географические районы, подверженные землетрясениям, во время которых происходит колебания земной коры, а следовательно и зданий. Сейсмические нагрузки условно считают статическими, приложенными горизонтально в уровнях перекрытий, т. е. в местах сосредоточения масс.
