Граничное условие для параллелограммного раскопа на набережной

То, что мы изучаем в инженерной школе, часто бывает идеалистическим, с примерами из учебника, показывающими типичные призматические стальные балки с классификацией пластических сечений или раскопками в идеальной геологии песка или глины. Тем не менее, в реальном мире нет ничего идеального, и инженеры столкнутся со сложными проблемами, которые не преподаются в школе, где мало литературы, а код проектирования не содержит четких указаний.

Одна из задач, которые мне было поручено, когда я начинал в качестве инженера, заключалась в разработке коффердамов для обоих опор речного моста с перекосом на 30 градусов через реку из-за ограничений площадки. В результате абатменты на обеих сторонах реки перекошены. Как проектировщик для подрядчика, мы часто не можем диктовать форму раскопок. Материальные затраты всегда являются источником огромного испуга, тем более при проектировании временных работ.

Я построил двухмерную рамку для каждого уровня стойки, чтобы провести структурный анализ коффердама нечетной формы. Однако, поскольку выемка ведется на склоне 35 градусов, стенка шпунта на суше имеет большее боковое давление грунта, чем на реке. Кроме того, из-за формы параллелограмма у меня возникают трудности с балансировкой сил.

Как следует моделировать граничные условия для такого коффердама неправильной формы, в котором боковое давление на землю, действующее на уровне стойки, не сбалансировано?

Несбалансированные силы

Как вы заметили, несбалансированная высота почвы и перекос создают неравные силы в стойках. Это, вероятно, превратит короткую сторону в то, что фактически является мертвецом.

Короткая сторона будет толкаться в почву. Это может мобилизовать пассивное сопротивление почвы. Так как пассивное сопротивление больше, чем активные силы почвы, может быть более консервативным предположить, что эта более низкая активная сила. Кроме того, короткая стенка может не достаточно отклоняться, чтобы мобилизовать пассивное давление.

моделирование

На самом деле моделирование всего раскопок потребует использования консольных свай. Раскопки не могут быть просто жесткой коробкой, так как силы неравномерны. Сваи должны будут мобилизовать некоторые пассивные реакции почвы ниже раскопок.

Силы на двух противоположных стенах должны быть сбалансированы. Эти силы могут быть использованы для разработки стойки рамы. Взаимодействие противоположных стенок раскопок и грунта не является линейным, поэтому это не будет легко преобразовано в простые граничные условия для каркасной модели. Существует большое взаимодействие между прогибами стен и откликом почвы.

Постановка строительства

Различная высота почвы не только создает сложности моделирования в конечном состоянии, они также создают проблемы на каждой глубине раскопок. Этот момент часто упускается из виду в дизайне.

Защитное покрытие или отстающие должны быть в состоянии поддерживать почву и любые дополнительные нагрузки в ходе раскопок. Полезно знать, где вы хотите, чтобы валер находился в конечном состоянии, но он должен быть безопасным, чтобы иметь возможность удалить достаточно почвы, чтобы можно было установить этого валера. Это означает, что стена будет выставлена ​​на пару футов ниже места расположения валера.

Даже несколько стандартных раскопок могут потребовать 6 или более отдельных этапов строительства для анализа.