Mūsdienās Savo Kusić koncentrējas uz koka logiem, koka-alumīnija logi, pielāgoti logi, durvis un piedāvājuma pieprasījumi. Šis teksts paliek kā ģeotehniskais arhīvs un nav piedāvājums projektēt balsta sienas, ģeotehniskās izpētes vai zemes darbus.
Pasīvā zemes spiediena noteikšanas metodes
Pasīvais zemes spiediens parādās tikai tad, ja sienas deformācija pret zemi ir pietiekami liela, lai aktivizētu zemes iekšējo pretestību, kas iebilst pret ārējo spēku. Franzijs eksperimentos konstatēja, ka, lai aktivizētu pasīvo zemes spiedienu, ir nepieciešams pārvietot sienu mitru smilšu gadījumā s=30_h_1,5, un smilšu gadījumā zem ūdens s=23h2,5kur pārvietojums s ir mm, un h ir sienas augstums metros. Tāpēc, ja sienas augstums ir h=3,0 m, lai aktivizētu pasīvo spiedienu, slapju smilšu gadījumā ir jāpārvieto siena zemes virzienā s=156 mm. Tomēr, tā kā vairumā gadījumu tik liela sienas kustība nav pieļaujama, to veic kādā no šiem veidiem:
a) Ja sienas augstums ir mazs, kā tas ir pamatu likmes CD gadījumā (att.1a) netiek ņemts vērā pasīvais zemes spiediens Ep, kamēr grunts slānis, kas atrodas pirms pamatnes CD, pēc tam var tikt izrakts vai erodēts, un tiek aprēķināts tikai ar aktīvo zemes spiedienu Ea visā sienas AB augstumā.
b) Lielāka sienas augstuma gadījumā (Zīm.1b) pasīvā zemējuma spiediena Ep vietā uz sienas CD daļas Ea tiek pieņemta kā pretestība, kas iebilst pret spēkiem Ea.1 un Ea2.
c) Statņu gadījumā, kurām jāpieņem lieli horizontālie spēki, ir nepieciešams pilns pasīvais spiediens Ep visā sienas AB augstumā, lai pretotos uzbrukuma spēkam R (att.1c). Tādā gadījumā grunts vispirms tiek deformēta, izmantojot hidrauliskos domkratus, un, ja grunts sastāv no mīksta māla vai līdzīga materiāla, kas slodzes ietekmē stipri deformējas, šo materiālu vajadzīgajā platumā b aizstāj ar grants materiālu, kura iekšējās berzes leņķis ir liels un kuru var viegli sablīvēt, lai izslēgtu vēlākas grunts deformācijas zem konstrukcijas slodzes.
Sl.1. Pasīvā zemes spiediena ietekmes gadījumi
Pasīvā zemes spiediena noteikšanai ir vairākas metodes, no kurām pazīstamākās ir Kulona un Rebhana-Posselē grafiskās metodes.
Kulona grafiskā metode
Saskaņā ar šo metodi tiek pieņemta reāla slīdvirsma, kā arī tas, ka augsnes iekšējā pretestība sastāv tikai no berzes, bez kohēzijas (c=0). Tā kā pasīvais zemes spiediens parādās kā pretestības spēks, tie ir augsnes iekšējās berzes leņķis un spēka novirzes leņķis Ep no normas pret pretējās zīmes sienu, t.i. -δ un -ϕ (att.2a).
Ja sienas iekšējā virsma ir AB un ja mēs pieņemam patvaļīgu slīdvirsmu AC, ārējam spēkam Ep pretojas slīdošās prizmas ABCA svars W un berzes pretestība Q gar slīdvirsmu AC. Tā kā svars W ir zināms pēc lieluma, virziena un virziena, savukārt spēki Q un Ep ir zināmi pēc virziena un virziena, ir iespējams izveidot spēku plānu (att.2b), no kura nosaka spēka Ep lielumu.
Sl.2. Kulona pasīvais zemes spiediens
Taču, tā kā ir nepieciešams mazākais pasīvais spiediens Ep,min, kas atbilst kritiskajai slīdvirsmai AC, pa kuru visdrīzāk veidosies un ārēja spēka ietekmē visvairāk tiks izspiesta slīdošā prizma, tas tiek darīts šādi (att.3).
Sl.3. Pasīvā zemes spiediena EP noteikšana pēc Kulona
Ir uzzīmētas vairākas patvaļīgas slīdvirsmas AC1, AC2, AC3. . . un katrai atbilstošajai slīdošajai prizmai nosaka svaru W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ. Tad katrai prizmai tiek izveidots atbilstošs spēku plāns un noteikti spēki EP1, EP2, EP3… Šie spēki tiek pielikti ērtā attiecībā pret spēku diagrammu EP un šīs diagrammas pieskare paralēli abscisu asij dod mazāko vērtību Ep, kas atbilst kritiskajai slīdvirsmai AC. Šīs metodes trūkums ir tāds, ka grafiskā risinājuma dēļ tā var dot spēku Ep, kas ļoti atšķiras no realitātes. Tāpēc šī metode tiek izmantota reti.
Kulmaņa grafiskā metode
Saskaņā ar šo metodi tiek pieņemts, ka pasīvais zemes spiediens Ep darbojas leņķī -δ ar normālu pret atbalsta sienu, ka augsnes dabiskā slīpuma līnija pārklājas ar leņķi -ϕ ar horizontālo un ka pozīcijas līnija pārklājas ar leņķi -(δ+ϕ) ar sienas līniju (Zīm.4a). Robežlīdzsvara stāvoklī trīs iedarbīgie spēki W, Q un Ep krustojas vienā punktā. Tā kā spēks W ir zināms pēc virziena, lieluma un virziena, bet spēki Q un Ep pēc virziena un virziena, mēs varam uzzīmēt spēku plānu (att.4b). Ja pagriežam šo spēku trīsstūri apkārt90°- ϕ pretēji pulksteņrādītāja virzienam spēks W kritīsies zemes dabiskā slīpuma līnijas virzienā AN, spēks Q slīdvirsmas virzienā AC un spēks Ea pozīcijas līnijas BH virzienā, jo starp spēkiem W un ϕ ir leņķis starp ϕ un + normālā pret sienu ir leņķis δ, tāpēc spēka Ep virziens sakrīt ar pozīcijas līnijas BH virzienu (att.4a).
Sl.4. Pasīvā zemes spiediena noteikšana pēc Kulona
Pasīvā zemējuma spiediena noteikšanas procedūra ir šāda (Zīm. 4c). No sienas kājas A izvelkam vairākas patvaļīgas bīdāmās virsmas AC1, AC2, AC3…. Katra no šīm virsmām atbilst slīdošai prizmai ABC1, ABC2, ABC3…, kura garumu perpendikulāri iegrimei pieņemam vienādu ar vienotību. Ja šo māla prizmu atsvari W1 = AΔABC1 x1,00x γ, W2 = AΔABC2 x1,00x γ, W3 = AΔABC3 x1,00x γ, kur γ ir augsnes tilpuma svars, kas uzlikts augsnes dabiskā slīpuma līnijai AN, iegūsim punktus I, II, III… No šiem punktiem velkot līnijas paralēli pozīcijas līnijai, iegūstam krustojuma punktus R1, R2, R3… Trijstūri A_I_R1, A_II_R2, A_III_R3 ir spēka plaknes W, Q un Ep attiecīgajām slīdvirsmām. Savienojot punktus R1, R2, R3… mēs iegūstam pasīvo zemes spiedienu Kalmana līniju, tā saukto Cullmann’s Ep Line. Šīs taisnes pieskare, kas ir paralēla zemes dabiskā slīpuma līnijai, dod mazāko garumu KK’, kas proporcionāli spēkiem W dod pasīvo zemes spiedienu Ep.
Ja virzienu AK pagarinām līdz krustojumam ar reljefa līniju, iegūstam vismazākās pretestības AC slīdvirsmu.
Rebhann-Poncelet metode
Saskaņā ar šo metodi procedūra ir līdzīga aktīvā zemes spiediena noteikšanai ar atšķirību, ka spēks Q darbojas leņķī -ϕ ar normālu pret slīdvirsmu, bet spēks Ep leņķī -δ ar normālu pret sienas līniju. Saskaņā ar Rebena teikto, AΔABC = AΔACD (att.5a). Pasīvā zemējuma spiediena noteikšanas procedūra ir šāda:
Sl.5. Pasīvā zemes spiediena noteikšana saskaņā ar Rebhanu-Počelē
No sienas pamatnes A novelkam zemes dabiskā slīpuma līniju leņķī -ϕ ar horizontālo.
No sienas augšpuses B novelkam pozīcijas līniju BH leņķī -(δ+ϕ). Pozīcijas un zemes līnijas dabiskā slīpuma krustpunktā M normāls tiek pacelts līdz krustojumam L ar pusloku virs AN kā diametru.
Līdz ar kompasa AL atvēršanu punktu L pārnesam uz D (AL=AD).
Velkot no punkta D paralēli pozīcijas līnijai līdz krustojumam C ar reljefa līniju, iegūstam zemes spiediena trīsstūra vienu malu DC = e. Pārnesot punktu C uz F (DC= DF) un nolaižot normālo CK uz zemes dabiskā slīpuma līniju, iegūstam zemes spiediena trīsstūri DCF, no kura iegūstam Ep=1/2_γ_ ef, kur γ ir augsnes tilpummasas blīvums.
Līnija AC apzīmē bīdāmo virsmu. Pasīvā zemes spiediena diagramma ir ba (Zīm.5b). To iegūst, pamatojoties uz veidlapu
Ep = xh/2, no kurienes x =2_Ep_/h
Spēka Ep uzbrukuma punkts atrodas trīsstūra abc smaguma centra augstumā. Spēks Ep iedarbojas leņķī -δ ar normālu pret atbalsta sienu.
Norādītās metodes, mērvienības, formulas un vērtības ir pārņemtas no vēsturiska avota un neaizstāj ģeotehnisko izpēti, statisko aprēķinu, atbalsta sienas projektu vai izpildes plānu. Pasīvās pretestības mobilizācijas iespēja ir atkarīga no pieļaujamās deformācijas, faktiskajiem parametriem un grunts, pazemes un virszemes ūdeņu, drenāžas, papildu slodžu, seismisko ietekmi, erozijas, rakšanas, būvniecības fāzēm un blakus esošajām ēkām. Risinājums konkrētam reljefam ir jānosaka atbilstoši izpētei un pilnvarotiem ģeotehniskajiem un būvniecības ekspertiem atbilstoši spēkā esošajiem normatīvajiem aktiem.