* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки

219 ТУННЕЛИ 220 Р е а к т и в н ы е силы, действующие н а т у н н е л ь н у ю о б д е л к у . Определе­ ние внешних активных сил еще недостаточно для расчета туннельной обделки. Необходимо помимо реакции в подошве основания учесть также действие пассивных сил отпора земли и трения ее о каменную обделку Т. Игнориро­ вание этих сил и пренебрежение ими в поль­ зу прочности в тех случаях, когда условия­ ми производства работ (плотное прибучивание кладки к земляной разработке и особенно на­ гнетание цементного раствора за кладку) обес­ печено полное взаимодействие работы туннель­ ной обделки и окружающей ее земляной среды, приводит к неправильно преувеличенным ре­ шениям. Коммерель в своих попытках расче­ тов Т. указывает на необходимость во многих случаях считаться с пассивным отпором грунта, а также с силой трения грунта о заднюю грань стенки. Д л я возможности определения этих сил Коммерель отказывается от приема расче­ тов всей туннельной обделки как одного цело­ го, а разделяет свод от стенки. Такое разделе­ ние вполне логично, т. к. очень часто стенки по своему виду и размерам резко отличаются от свода. Он рассчитывает отдельно свод под действием активных сил, определяет давление свода на стенку и затем рассчитывает стенку, подверженную действию активных известных сил (равнодействующей давления от свода в пяте его, веса земли над стенкой и собствен­ ного веса ее) и пассивных реакций грунта, к-рые он пытается определить. Из пассивных реакций грунта Коммерель принимает в рас­ чет: а) пассивный горизонтальный отпор Н зем­ ли на заднюю стенку, равный по Коммерелю горизонтальной равнодействующей от давле­ ния свода и направленной в противоположную сторону, причем распределение этого отпора по задней грани стенки требует определения, б) силу трения земли о заднюю грань стенки S= /иН (где fi—коэф. трения, принимаемый Коммерелем из осторожности равным 0,3), напра­ вленную снизу вверх, и в) вертикальную реак­ цию земли Q в подошве фундамента стенки, равную разности вертикальной составляющей активных сил Q и определенной выше силы трения S, т. е. Q = Q — S, причем распределение этой реакции по подошве фундамента также требует определения. Распределение активных и пассивных сил по Коммерелю показано на фиг. 161, где пассивный горизонтальный от­ пор грунта на заднюю грань стенки показан в виде тр-ка, не доведенного до низа стенки, а вертикальная реакция на фундамент стенки— в виде трапеции, распределенной по всей ши­ рине фундамента. Если принять стенку Т. в отношении окружающей ее земляной массы как неизменяемое тело, то при повороте в этой земляной массе под действием внешних актив­ ных сил подошва ее и задняя грань повернутся на один и тот же угол, уплотняя соответственно грунт. При однородности породы грунта уплот­ нения д. б. пропорциональны напряжениям в грунте, следовательно углы а и (фиг. 161) д. б. равны, откуда из подобия тр-ков вытекает равенство 0 9 ки длиной в 100 см, найдем из условия равенст­ ва нулю суммы проекций всех сил на горизон­ тальную плоскость: * tr*. За-100 = Н, или Из ур-ий (18) и (19) имеем х = 1 У" У у а = £~ • х 2 Ь Н (19) Г>0> ^ > у Н Ь = - -1 / 30 У 1 ^ • у Що -о' ) у о -а у При окончательном определении о , а и ау не должны превышать допускаемых напряже­ ний для данных грунтов. Т. о. в результате предпосылок КоммерелЛ о распределении пас­ сивного давления на стенку Т. выводится по­ ло лсение, что расстояние х зависит от разности Оу—а'у, т. е. от распределения давления по пло­ щади основания. На примерах расчетов Ком­ мерель при распределении давления исходит из совершенно произвольной и неправильной ги­ потезы, что точка приложения опорного дав­ ления в подошве совпадает с точкой пересече­ ния подошвы с кривой давления, построенной без учета пассивных реакций, приложенных к стенке. На произвольность этих положений указывал еще Лукас. С. Н. Розанов в своих работах дает точное определение реакций на стенку при условии ясности очертания ее задней грани, как ука­ зано ниже. Кроме реактивных сил Н, Q и 8 в расчет принимается еще сила трения 8 в | по­ дошве основания. Эта сила имеет большое зна­ чение в установлении общего равновесия стен­ ки, а следовательно и в распределении реакций. Игнорирование ее Коммерелем дает при рас­ четах преувеличенные результаты в опреде­ лении высоты стенок по сравнению с данны­ ми практики (преимущественно парижского ме­ трополитена). Под действием активных сил. соответствующих случаю, изображенному на фиг. 161, стенка, находящаяся в однородной х г Ф и г . 161. Ф и г . 162. Фиг. 163. где х—расстояние ц. т. тр-ка напряжений грунта у задней грани стенки в е ж , а , а , о — соответствующие напряжения в кг/'см*, Ъ— ширина подошвы стенки. Ведя расчет для стен­ х у у земляной среде, стремится занять новое поло­ жение, обозначенное пунктиром на фиг. 162. Это положение соответствует случаю, показан­ ному на фиг. 161, наиболее часто встречающе­ муся, но возможны и другие комбинации. Это стремление стенки к перемещению вызовет в окружающей ее земляной среде соответствующие реакции: а) силу трения в задней грани стенки 8 = мН , направленную вертикально снизу вверх, б) силу трения S в подошве ос-, нования, действующую горизонтально, пока неизвестную по величине (величина ее во вся­ ком случае не м. б. более Ц-LQ, где /г —коэф. трения, a Q—вертикальное давление на грунт в подошве основания, равное Q — 8), в) действу­ ющий горизонтально пассивный отпор земли на заднюю грань стенки Н = Н ± & i (знак ме­ няется в зависимости от направления сгльт трения Sx), точка приложения к-рого неизвест0 t х 0 0 t