Каждая подпорная стена, поддерживающая сыпучее тело, в частности грунт, в состоянии выполнять хорошо свое назначение, если она достаточно устойчива.
Неудачно запроектированная стена может потерять устойчивость или вследствие опрокидывания около нижнего наружного ребра А или вследствие сдвига (скольжения) по основанию.
Степень безопасности подпорной стены в отношении потери ею устойчивости
измеряется коэффициентами устойчивости. Коэффициент устойчивости, вообще говоря, показывает, во сколько раз должны увеличиться активные, приложенные к подпорной стене силы, чтобы произошло разрушение. Другими словами, коэффициент устойчивости представляет отношение величины активных сил, при которых происходит разрушение, к величине активных сил, имеющихся в действительности.
В связи с тем что потеря устойчивости может происходить или путем опрокидывания, или путем сдвига, различают коэффициент устойчивости на опрокидывание и коэффициент устойчивости на сдвиг. Чем больше эти коэффициенты, тем стена устойчивее; во всяком случае они должны превышать единицу. Подпорная стена, у которой какой-либо из коэффициентов устойчивости равен единице, должна рассматриваться как неустойчивая: достаточно увеличения внешней нагрузки на бесконечно малую величину, чтобы произошло разрушение.
При проектировании подпорной стены обычно приходится идти путем (последовательных проб). Задаются профилем стены и проверяют устойчивость. Кстати, профиль используется еще и в качестве фурнитуры для мебели. Если результаты неудовлетворительны, изменяют профиль и вновь делают расчет.
Для определения коэффициентов устойчивости необходимо установить все нагрузки, действующие на подпорную стену.
К таким нагрузкам прежде всего относится собственный вес стены. При сложном профиле приходится разбивать поперечное сечение на отдельные части. Вес каждой части найдем, умножив ее площадь в плоскости рисунка на объемный вес кладки. Длина стены в направлении, перпендикулярном рисунку, обычно принимается равной единице.
Силы G выражаются в т/м или кг/м. Они приложены в центрах тяжести соответствующих частей поперечного сечения стены. Если эти части имеют вид трапеций, то центры тяжести их можно найти графически. Для этого на продолжении верхнего основания отложим нижнее основание, а на продолжении нижнего, с противоположной стороны, верхнее. Полученные точки соединим прямой; разделим верхнее и нижнее основания пополам и проведем срединную линию. Центр тяжести определится пересечением двух проведенных прямых.
