Parcie hydrostatyczne

Wyznaczoną poprzednimi sposobami głębokość wbicia ścianki należy według Bluma powiększyć o ok. 20%, a to z tego względu, że odpór z tyłu działający w rzeczywistości nie jest skupiony, lecz jest rozłożony na pewnej wysokości ścianki. Blum opracował również metodę uproszczoną obliczania ścianek szczelnych, nazwaną przez niego metodą „belki zastępczej” (program uprawnienia budowlane na komputer).

Metoda ta może być stosowana w wypadkach mniej skomplikowanych i mniej odpowiedzialnych. Polega ona na przyjęciu z góry określonego położenia punktu zerowego wykresu momentów. Punkt ten uważa się za podporę „belki zastępczej” i przy obliczeniach pomija się niżej położoną część ścianki. Wielkość momentów zginających i oddziaływania B0 oblicza się jak dla belki wolnopodpartej - najprędzej wykreślnie, przez wyznaczenie wieloboku sił i wieloboku sznurowego (program uprawnienia budowlane na ANDROID).

W metodzie belki zastępczej uwzględniono występowanie sił czynnych ukośnych. Jeżeli uwzględnia się tarcie gruntu o powierzchnię ściany, to parcie czynne gruntu skierowane jest zwykle ku dołowi, podobnie też odpór za ścianą, odpór zaś przed ścianą skierowany jest ku górze (uprawnienia budowlane). W wielu konstrukcjach występuje oprócz parcia gruntu parcie hydrostatyczne wody na ściankę. Może ono być jednostronne lub dwustronne, przy czym w tym ostatnim przypadku należy od siebie odjąć obustronne parcia. Nie zmienia to toku postępowania przy opisanych metodach graficznych. Różnica polega na tym, że wykres parcia wody należy w pierwszej fazie obliczenia dodać do wykresu parcia czynnego gruntu i ten sumaryczny wykres podzielić dopiero na paski i zamienić na siły skupione. W przedstawionych metodach wielkość i rozkład parcia czynnego gruntu przyjmowane były według klasycznej teorii Coulomba.

Nowsze jednak badania dowiodły, że w rzeczywistości parcie czynne gruntu na giętkie ścianki szczelne jest mniejsze od obliczanego i korzystniej rozłożone. Wykres rzeczywistego parcia czynnego gruntu na giętką zakotwioną ściankę szczelną przedstawia się w porównaniu z wykresem klasycznym (program egzamin ustny).

Powiększenie sił w kotwi

Parcie jest większe przy zakotwieniu, mniejsze zaś w przęśle ścianki, co powoduje zmniejszenie momentów zginających przęsłowych, zwiększenie zaś oddziaływania na kotew, w stosunku do wartości obliczonych przy uwzględnieniu klasycznego rozkładu parcia. Nie wchodząc w przyczyny takiego rozkładu parcia, gdyż jest to dotychczas sprawa sporna, należy stwierdzić, że występuje ono przede wszystkim przy ściankach, które spełniają dwa warunki:
a) zakotwienie stwarza podporę sztywną i nieprzesuwną,
b) ściankę wbito w grunt rodzimy, po czym odkopano ją z jednej strony w celu wyczerpania wody z basenu lub zagłębia.
Jeśli ściankę wbito w dno basenu, a potem zasypano od tyłu, wykres parcia raczej zbliżony jest do klasycznego - trójkątnego (opinie o programie).

Dość często zachodzi przypadek, gdy ściankę na pewnej wysokości odsłania się przez wybranie gruntu, na pozostałej zaś zasypuje ziemią od tyłu. Tu wykres parcia będzie zależał w pewnej mierze od kolejności robót, miarodajne bowiem będzie ostatnie odkształcenie, jakiemu podlega. Gdy najpierw się ściankę zasypie, a potem podbierze z przeciwnej strony, to może wówczas również wystąpić korzystne przekształcenie wykresu parcia. Przy odwrotnej kolejności wykres parcia pozostanie raczej niezmieniony.

Opierając się na tym, niektórzy autorzy zalecają przy projektowaniu ścianek szczelnych zakotwionych przyjmowanie do wymiarowania profilu ścianki maksymalnych momentów zginających o 20 do 30n/o mniejszych (zależnie od wielkości kąta tarcia wewnętrznego) w stosunku do momentów obliczonych na podstawie parcia czynnego o rozkładzie klasycznym. Podobnie też zalecają powiększenie sił w kotwi o 10-40% (segregator aktów prawnych).

Na tle wyników badań dawniejszych i nowszych wysuwano wiele różnych propozycji nowych metod obliczania ścianek szczelnych, bądź to dających (rzekomo) lepszą zgodność ze stanem faktycznym, bądź też pozwalających na znacznie oszczędniejsze (a równocześnie bezpieczne) projektowanie ścianek (promocja 3 w 1).