Šiandien Savo Kusić daugiausia dėmesio skiria mediniams langams, mediniai-aliuminio langai, priskirti langai, durys ir prašymai pateikti citatą. Šis tekstas lieka geotechniniu archyvu ir nėra pasiūlymas projektuoti atramines sienas, geotechninius tyrimus ar žemės darbus.
Pasyvaus žemės slėgio nustatymo metodai
Pasyvus žemės slėgis atsiranda tik tuo atveju, kai sienos deformacija į žemę yra pakankamai didelė, kad suaktyvintų vidinę grunto varžą, kuri priešinasi išorinei jėgai. Franzius eksperimentais nustatė, kad norint suaktyvinti pasyvų žemės slėgį, šlapio smėlio atveju reikia perkelti sieną s=30_h_1,5, o jei smėlis po vandeniu s=23h2,5kur poslinkis s yra mm, o h yra sienos aukštis metrais. Todėl, jei sienos aukštis yra h=3,0 m, norint suaktyvinti pasyvų slėgį, esant šlapiam smėliui, sieną reikia judinti žemės kryptimi s=156 mm. Tačiau kadangi toks didelis sienos judėjimas daugeliu atvejų neleidžiamas, jis tvarkomas vienu iš šių būdų:
a) Jei sienos aukštis mažas, kaip yra pamatų normos CD atveju (pav.1a), į pasyvųjį žemės slėgį Ep neatsižvelgiama tol, kol grunto sluoksnis, esantis prieš pagrindą CD, vėliau gali būti iškastas arba išgraužtas, ir skaičiuojamas tik esant aktyviam žemės slėgiui Ea visame sienos AB aukštyje.
b) Esant didesniam sienos aukščiui (Pav.1b), vietoj pasyvaus įžeminimo slėgio Ep sienos dalyje CD, Ea priimamas kaip pasipriešinimas, kuris priešinasi jėgoms Ea1 ir Ea2.
c) Jei statramsčiai turi priimti dideles horizontalias jėgas, reikalingas visas pasyvus slėgis Ep visame sienos AB aukštyje, kad būtų pasipriešinta atakos jėgai R (pav.1c). Tokiu atveju gruntas pirmiausia deformuojamas naudojant hidraulinius kėliklius, o jei gruntas sudarytas iš minkšto molio ar panašios medžiagos, kuri stipriai deformuojasi veikiant apkrovai, ši medžiaga reikiamo pločio b pakeičiama žvyro medžiaga, kurios vidinės trinties kampas yra didelis ir kurią galima lengvai sutankinti, kad būtų išvengta vėlesnių grunto deformacijų veikiant konstrukcijos apkrovai.
Sl.1. Pasyvaus žemės slėgio poveikio atvejai
Yra keli pasyvaus žemės slėgio nustatymo metodai, tarp kurių žinomiausi yra Coulomb ir Rebhann-Poncelet grafiniai metodai.
Kulono grafinis metodas
Pagal šį metodą naudojamas tikras slydimo paviršius, taip pat vidinė dirvožemio varža susideda tik iš trinties, be sanglaudos (c=0). Kadangi pasyvus žemės slėgis pasirodo kaip pasipriešinimo jėga, tai yra dirvožemio vidinės trinties kampas ir jėgos nukrypimo kampas Ep nuo normalaus į priešingo ženklo sienelę, ty -δ ir -ϕ (pav.2a).
Jei vidinis sienos paviršius yra AB ir jei pasirenkame savavališką slydimo paviršių AC, išorinei jėgai Ep priešinasi slydimo prizmės ABCA svoris W ir trinties pasipriešinimas Q išilgai slydimo paviršiaus AC. Kadangi svoris W yra žinomas pagal dydį, kryptį ir kryptį, o jėgos Q ir Ep pagal kryptį ir kryptį, galima sudaryti jėgų planą (1 pav.).2b), iš kurio nustatomas jėgos Ep dydis.
Sl.2. Pasyvus Kulono žemės slėgis
Tačiau kadangi reikalingas mažiausias pasyvus slėgis Ep,min, atitinkantis kritinį slydimo paviršių AC, išilgai kurio slydimo prizmė greičiausiai susidarys ir bus labiausiai išstumta veikiant išorinei jėgai, tai daroma taip (pav.3).
Sl.3. Pasyvaus įžeminimo slėgio EP nustatymas Kulonu
Nubrėžiami keli savavališki slankiojantys paviršiai AC1, AC2, AC3. . . ir kiekvienai atitinkamai slankiojančiai prizmei nustatyti svorį W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ. Tada kiekvienai prizmei sudaromas atitinkamas jėgų planas ir nustatomos jėgos EP1, EP2, EP3… Šios jėgos taikomos patogiu santykiu su jėgų diagrama EP, o šios diagramos liestinė, lygiagreti abscisių ašiai, suteikia mažiausią reikšmę Ep, kuri atitinka kritinį slydimo paviršių AC. Šio metodo trūkumas yra tas, kad dėl savo grafinio sprendimo jis gali suteikti jėgą Ep, kuri labai skiriasi nuo realybės. Todėl šis metodas naudojamas retai.
Culmanno grafinis metodas
Taikant šį metodą, daroma prielaida, kad pasyvus žemės slėgis Ep veikia kampu -δ su normalia atraminės sienos linija, kad natūralaus grunto nuolydžio linija sutampa kampu -ϕ su horizontalia, o padėties linija sutampa kampą -(δ+ϕ) su sienos linija (1 pav.).4a). Ribinės pusiausvyros būsenoje trys veikiančios jėgos W, Q ir Ep susikerta viename taške. Kadangi jėga W yra žinoma pagal jos kryptį, dydį ir kryptį, o jėgos Q ir Ep pagal kryptį ir kryptį, galime sudaryti jėgų planą (pav.4b). Jei apverstume šį jėgų trikampį90°- ϕ prieš laikrodžio rodyklę jėga W kris natūralaus žemės nuolydžio linijos kryptimi AN, jėga Q slydimo paviršiaus kryptimi AC, o jėga Ea padėties linijos BH kryptimi, nes tarp jėgų W ir ϕ yra kampas tarp W ir ϕ. normalus į sieną yra kampas δ, todėl jėgos Ep kryptis sutampa su padėties linijos BH kryptimi (pav.4a).
Sl.4. Pasyvaus žemės slėgio nustatymas Kulonu
Pasyvaus įžeminimo slėgio nustatymo procedūra yra tokia (Pav. 4c). Iš sienos kojelės A nubrėžiame keletą savavališkų slydimo paviršių AC1, AC2, AC3…. Kiekvienas iš šių paviršių atitinka slenkančią prizmę ABC1, ABC2, ABC3…, kurio ilgį statmenai grimzlei laikome lygus vienetui. Jei šių molinių prizmių svoriai W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ, kur γ – grunto tūrinis svoris, pritaikytas prie natūralaus grunto nuolydžio linijos AN, gausime taškus I, II, III… Iš šių taškų nubrėžę tieses lygiagrečias padėties linijai, gauname susikirtimo taškus R1, R2, R3… Trikampiai A_I_R1, A_II_R2, A_III_R3 yra atitinkamų slydimo paviršių jėgos plokštumos W, Q ir Ep. Sujungus taškus R1, R2, R3… gauname pasyvaus žemės slėgio Cullmann liniją, vadinamąją Cullmann’s Ep Line. Šios linijos liestinė, lygiagreti natūralaus žemės nuolydžio linijai, suteikia mažiausią ilgį KK’, kuris proporcingai jėgoms W suteikia pasyvųjį žemės slėgį Ep.
Jei kryptį AK pratęsime iki susikirtimo su reljefo linija, gausime mažiausio pasipriešinimo AC slydimo paviršių.
Rebhann-Poncelet metodas
Pagal šį metodą procedūra yra panaši į aktyviojo įžeminimo slėgio nustatymo procedūrą su tuo skirtumu, kad jėga Q veikia kampu -ϕ su normaliu slydimo paviršiumi, o jėga Ep kampu -δ su normalia sienelės linijai. Pasak Rebhanno, AΔABC = AΔACD (pav.5a). Pasyvaus įžeminimo slėgio nustatymo procedūra yra tokia:
Sl.5. Pasyvaus žemės slėgio nustatymas pagal Rebhann-Poncelet
Nuo sienos papėdės A nubrėžiame natūralaus žemės nuolydžio liniją kampu -ϕ su horizontalia.
Nuo sienos B viršaus nubrėžiame padėties liniją BH kampu -(δ+ϕ). Padėties ir natūralaus žemės linijos nuolydžio susikirtimo taške M normalioji pakeliama iki sankirtos L su puslankiu virš AN kaip skersmuo.
Atsidarius kompasui AL, tašką L perkeliame į D (AL=AD).
Brėždami nuo taško D lygiagrečiai padėties linijai iki sankirtos C su reljefo linija, gauname vieną žemės slėgio trikampio kraštinę DC = e. Perkeldami tašką C į F (DC= DF) ir nuleidę normalųjį CK iki natūralaus žemės nuolydžio linijos, gauname žemės slėgio trikampį DCF, iš kurio gauname Ep=1/2_γ_ ef, kur γ yra dirvožemio tūrinis tankis.
Linija AC žymi slydimo paviršių. Pasyvaus žemės slėgio diagrama yra ba (Pav.5b). Jis gaunamas pagal formą
Ep = xh/2, iš kur x =2_Rep_/h
Jėgos Ep atakos taškas yra trikampio abc svorio centro aukštyje. Jėga Ep veikia kampu -δ su normalia atraminei sienelei.
Nurodyti metodai, vienetai, formulės ir reikšmės yra perkelti iš istorinio šaltinio ir nepakeičia geotechninio tyrimo, statinio skaičiavimo, atraminės sienelės projekto ar vykdymo plano. Pasyviojo pasipriešinimo mobilizavimo galimybė priklauso nuo leistinos deformacijos, faktinių parametrų ir grunto, požeminio ir paviršinio vandens, drenažo, papildomų apkrovų, seisminių poveikių, erozijos, iškasimo, statybos etapų ir gretimų pastatų. Sprendimą konkrečiam reljefui turi nustatyti atitinkami tyrimai ir įgalioti geotechnikos bei statybos ekspertai pagal galiojančius reglamentus.