Основные понятия и определения
 Скачать 1.78 Mb.
|
Расчет устойчивости откосов песчаных грунтов На частицу А действует вес Р, который раскладывается на составляющие: нормальную N и касательную T 𝑁 = 𝑃 ∙ 𝐶𝑜𝑠𝛼 𝑇 = 𝑃 ∙ 𝑆𝑖𝑛𝛼 Кроме того, на частицу А будет действовать сила трения Т’, удерживающееся ее на откосе 𝑟 = 𝜎 ∙ 𝑡𝑔𝜑 → 𝑇′ = 𝑁 ∙ 𝑡𝑔𝜑 Частица А находится в состоянии предельного равновесия, если 𝑇 = 𝑇′ или 𝑃 ∙ 𝑆𝑖𝑛𝛼 = 𝑁 ∙ 𝑡𝑔𝜑 𝑃 ∙ 𝑆𝑖𝑛𝛼 = 𝑃 ∙ 𝐶𝑜𝑠𝛼 ∙ 𝑡𝑔𝜑 𝑃𝑆𝑖𝑛𝛼/ 𝐶𝑜𝑠𝛼 = 𝑃𝐶𝑜𝑠𝛼 ∙ 𝑡𝑔𝜑 /𝐶𝑜𝑠𝜑 𝑃𝑡𝑔𝛼 = 𝑃𝑡𝑔𝜑 𝛼 = 𝜑 Условие устойчивости откоса 𝑇′  𝛾𝑠𝑡 = 𝑇 ≥ 𝛾𝑠𝑡𝑛отсека 𝛾𝑠𝑡 – расчетный коэффициент устойчивости 𝛾𝑠𝑡𝑛 = 1,1: 1,3 – нормативный коэффициент устойчивости Тк в реальности с ≠ 0, то сдвижение откоса происходит в виде смещения грунтового  Учет действия подземных вод для песчаных откосов Расчет устойчивости откосов глинистых грунтов Считается, что потеря устойчивости откоса может произойти в результате вращения грунтового отсека относительно некоторого центра О по дуге окружности с радиусом R Смещающийся массив рассматривается как недеформируемый отсек Сущность метода заключается в определении min коэффициента устойчивости отвечающего условию: ∑ 𝑀уд  ∑ 𝑀 𝛾𝑠𝑡 = сдв 𝑀уд –момент сил, удерживающих массив 𝑀сдв – момент сил, сдвигающих масиив ≥ 𝛾𝑠𝑡𝑛 Порядокрасчета 1. Определяют центр и R поверхности скольжения  Определяем центр и радиус поверхности смещения: для этого точки А и В соединяем прямой линией и из середины отрезка АВ восстанавливаем перпендикуляр. Из точки В под углом 360 к горизонтали проводим линию ВО. Точку О принимаем за центр окружности и радиусом R очерчиваем дугу этой окружности. (Угол 36º принимаем пока приблизительно). Смещающийся массив делят на блоки по вертикали, учитывая условия: наклон поверхности откоса в 1ом блоке должен быть одинаковым прочностные характеристики грунта в блоке должны быть постоянны вертикальный радиус должен быть горницей блока ширина блока не должна превышать 4 м  Определяем силы, действующие в отдельном блоке А) удерживающие 𝑇′ = 𝑁𝑖 ∙ 𝑡𝑔𝜑𝑖 𝑁𝑖 = 𝑃𝑖 ∙ 𝐶𝑜𝑠𝛽𝑖 𝑇′ -сила трения Б) сдвигающие 𝑇𝑖 = 𝑃𝑖 ∙ 𝑆𝑖𝑛𝛽𝑖 4. Определяют условия устойчивости:  Откос устойчив для данной поверхности скольжения, если выполняется условие Т.к. нужно определить минимальный коэффициент устойчивости производят несколько расчетов -для разных радиусов -разных углов наклона радиуса  Задаваясь координатами центров вращения О1, О2 … т.д. Определяют коэффициенты устойчивости для нескольких поверхностей скольжения и строят их эпюру. Через точку О минимальную соответствующую минимальному коэффициенту устойчивости, проводят на нем новые центры. Строят эпюру по которой снова оценивают минимальное значение коэффициента устойчивости, советующей этому значению круглоцилиндрической поверхности вращения рассматривается как наиболее опасная. Если  , то только тогда делают вывод об устойчивости откоса в целом. Учет действия подземных вод для глинистых грунтовНасыщая грунты, вода изменяет физико-механические характеристики грунта, уменьшая его сопротивление сдвигу. Создавая поровое давление, подземные воды в еще большей степени снижают несущую способность грунтов. Наибольшую опасность представляет проявление гидродинамических сил, так как по общему направлению воздействия, они увеличивают результирующую сдвигающих усилий, которая вычисляется в каждом блоке.   Учет сейсмических воздействийСейсмические воздействия являются мощным фактором активизации оползневых процессов. Для расчета сейсмической сиkы вычисляется вес грунтов и насыщающей его воды в объеме каждого блока 𝑃𝑔𝑖  𝐺𝑠 = 𝜇𝑃𝑔 Где 𝐺𝑠 – сейсмическая сила 𝑃𝑔 – вес грунта в блоке 𝜇 – коэффициента динамической сейсмичности (определяется по таблице в зависимости от сейсмической бальности района) Для естественных склонов: 𝜇 = 0 − 0,75 Для искусственных насыпей значение 𝜇 увеличивают в 1,5 раза Силу прикладывают горизонтально и проектируют на нормаль и касательное направление Мероприятия по повышению устойчивости откосов и склоновВылаживание (а) или создание уступчатого профиля с образованием горизонтальных площадок (берм)(б) Недостаток с- большой объем земляных работ  пригрузка откоса на уровне подошвы (а) или устройство подпорной стенки, поддерживающей откос (б). Используется при небольшой высоте откоса  закрепление поверхности откоса одерновкой, мощением камнем, укладкой бетонных или железобетонных плит. При небольшой h отведение поверхностных вод с помощью нагорных канав, а подземных вод с помощью дренажных устройств  конструктивные мероприятия: А) прорезание грунтов склона системой забивных свай Б) устройство вертикальных шахт или горизонтальных штолен, заполненных бетоном и входящих в неподвижные части массива В) анкерное закрепление откосов (очень дорогостоящие мероприятия)   Устойчивость вертикального откоса в глинистых грунтахПри разработке котлована важно знать, на какую глубину h можно разрабатывать грунт с вертикальным откосом (стенкой) без его крепления   Аналитический метод определения давления грунта на подпорные стенки для сыпучих грунтов     Аналитический метод определения давления грунта на подпорные стенки для связных грунтов    |