// //
Дом arrow Научная литература arrow Механика грунтов arrow № 08 Устойчивость откосов
№ 08 Устойчивость откосов

Лекция 8.

Устойчивость откосов

В дождливую осень 1927г. поезд «Москва-Ленинград» попал в яму, возникшую в результате сползания насыпи из-за значительного увлажнения.

№ 08 Устойчивость откосов 


№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов1 м                           оползень                                                 

№ 08 Устойчивость откосов
№ 08 Устойчивость откосов
№ 08 Устойчивость откосов
№ 08 Устойчивость откосов
№ 08 Устойчивость откосов
 

 

 

 


1.     Причины, приводящие к нарушению устойчивости массивов грунта в откосах.

1.       – Увеличение крутизны откоса (подмыв берегов реки)

2.      № 08 Устойчивость откосов – Увеличение нагрузки на откос (строительство на бровке)

 

 

 

 

 

 

 

3.      – Обводнение грунтов (уменьшение механических характеристик: С; j и увеличение объемного веса грунта )

4.      - Деятельность строителей (устройство котлованов, выработок с вертикальными стенками)

№ 08 Устойчивость откосов
 

 


2.     Виды оползней

1.      Оползни по поверхности в глубине массива (в движение приходит весь массив грунта в целом, характерно для грунтов, обладающих трением и сцеплением)

2.      Сползание по поверхности откоса (осыпь) (характерно для песчаного грунта)

3.      № 08 Устойчивость откосовРазжижение грунтов (для водонасыщенных грунтов при динамических воздействиях)

                                   

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Устойчивость откоса грунта, обладающего трением (С = 0)

 

Рассмотрим равновесие песчинки на откосе:

Скругленная прямоугольная выноска: Ð = 90° - a

№ 08 Устойчивость откосовПодпись: Q№ 08 Устойчивость откосовПодпись: aПодпись: TПодпись: T¢Подпись: N№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосовСкругленная прямоугольная выноска: a№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов

Q – вес песчинки

N – нормальная составляющая веса песчинки

 Т - касательная составляющая     веса песчинки        

Т¢ – сила трения

 

№ 08 Устойчивость откосов  - Условие равновесия

 

 

№ 08 Устойчивость откосовf –коэффициент трения

Скругленная прямоугольная выноска: Это условие устой-чивости откоса                                                                          

 

№ 08 Устойчивость откосов                

 

При практических расчетах необходимо вводить коэффициент запаса прочности

Влияние гидродинамического давления.

Скругленная прямоугольная выноска: DIСкругленная прямоугольная выноска: Q№ 08 Устойчивость откосов     Через откос выходит вода при высоком у.г.в.      (откос дренирует).

Скругленная прямоугольная выноска: у.г.в.          Рассмотрим равновесие песчинки в месте выхода воды.

DI - гидродинамическое давление

R – равнодействующая

 

                  

В пределе угол Ð должен быть равен 90-a - т.е. откос должен быть положе.

Скругленная прямоугольная выноска: R
 


Скругленная прямоугольная выноска: радиус ворон-ки депрессииГидродинамическое давление воды возникает в момент откачки воды из котлована.

 

Устойчивость откоса грунта, обладающего только сцеплением.

j = 0 (жирные глины)

С – составляет основную прочность откосов

На какую глубину (h) можно откопать котлован с вертикальными стенками?

№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов      Поверхность возможного обрушения

№ 08 Устойчивость откосовВ                    С

              T       a                            Рассмотрим призму  АВС

                Q  N      С                     Q- вес призмы (разложим его на

h                                                        2 составляющие  T и N)

                       С                           sina=T/Q;   ctga= ВС/h

№ 08 Устойчивость откосов                    a

           А                 С- силы сцепления, действующие вдоль откоса

Выноска 4: Составим уравнение равновесия на направлении   АС:
 

 

 


T = Q sina; Q =№ 08 Устойчивость откосовg;  Т = № 08 Устойчивость откосов- сдвигающая сила

sina=№ 08 Устойчивость откосов; АС = № 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов - удерживающая сила (№ 08 Устойчивость откосов т.к. изменяются по       закону № 08 Устойчивость откосов )

№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосовctga×sina -  № 08 Устойчивость откосов= 0;      gо№ 08 Устойчивость откосов

№ 08 Устойчивость откосов

но a - мы приняли произвольно (sina - изменяется в пределах 0…1),

Подпись: hmax=2C/gпри max использовании сил сцепления:

№ 08 Устойчивость откосовhmax ® при a = 45о; sin2a = 1; Тогда

№ 08 Устойчивость откосовПример. Пусть:

С = 0,1кг/м2 = 1т/м2 = 0,01Мпа = 0,01МН/м2

g = 2т/м3 = 20кН/м3 = 20·10-3МН/м3

 

hmax= 2 ´ 1 / 2  = 1м, следовательно откос будет устойчив при вертикальной стенке не более 1 м.

2-ой способ расчета:

 

№ 08 Устойчивость откосов                                                           № 08 Устойчивость откосов – при  sin 2a =max = 1

                                                       № 08 Устойчивость откосов№ 08 Устойчивость откосов

№ 08 Устойчивость откосов

 

Устойчивость откоса грунта, обладающего трением и сцеплением.

j ¹ 0; С ¹ 0 (графо - аналитический метод расчета)

 

№ 08 Устойчивость откосов

             0                            В              С

                       R

                                      Тi          C

                                            

                                            C

                            C                Qi

                                        L

             А

 
Пусть обрушение откоса происходит

№ 08 Устойчивость откосовПо круглоцилиндрической поверхности,

             относительно центра вращения т.0.

Как рассчитать устойчивость такого откоса ?

hуст – коэффициент устойчивости

 

№ 08 Устойчивость откосов

Порядок вычислений:

1.)  откос делим на призмы;

2.)  определяем вес каждой части – призмы – Qi;

3.)  раскладываем Qi на Ti и Ni;

4.)  находим С и L – длину дуги.

Мудер.сил. = № 08 Устойчивость откосов ;         n - число призм

Мсдвиг.сил. = № 08 Устойчивость откосов ;    отсюда находим   hуст

№ 08 Устойчивость откосов

hуст  =  № 08 Устойчивость откосов

 

Недостаток этого метода произвольное решение.  (Точкой 0 мы задались произвольно).  Необходимо найти наиболее опасный центр вращения, с hуст = min, т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения.

Центры вращения – т. О располагаются на одной линии под Ð 36° на расстоянии 0,3 h.

Для всех точек О1 ,О2,  О3 ,О4  …– строим поверхности скольжения – определяем h1 ,h2, h3, h4  …- откладываем их в масштабе, соединяем и графически находим    hуст = min , т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения, если при этом hуст  > 1, то откос устойчив, в противном случае необходимо принимать меры по увеличению    устойчивости откоса.

№ 08 Устойчивость откосов 

 

 

№ 08 Устойчивость откосов
№ 08 Устойчивость откосов
 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Прислоненный откос

№ 08 Устойчивость откосов
 

 

 

 

 


Ni

 

                                                                                Еi - оползневое давление

 

Порядок расчета устойчивости откоса:

1.     Разбиваем откос на ряд призм и рассматриваем равновесие каждой призмы с учетом бокового давления грунта.

2.     Расчет начинаем с первого элемента (с верху). Если все элементы устойчивы, то откос устойчив.

 

Меры по увеличению устойчивости откосов.

 

Если откос не устойчив, необходимо принимать меры по увеличению его устойчивости:

А- уположение откоса

Б- поддержание откоса подпорной стенкой

В- осушение грунтов откоса

Г- закрепление грунтов в откосе.

 

 

 

 

Контакты

115419, г. Москва, ул. Шаболовка, д. 34, стр. 3.



Просьба заранее предупредить о приезде, т.к. специалисты распределены по объектам




info@masterbetonov.ru




ООО «Стройсервис» работает на рынке строительного производства c 1992 года.
Основной ценностью для нашей компании являются клиенты, поскольку единственный реальный актив компании — это люди, удовлетворенные нашей работой, которые еще раз захотят воспользоваться нашими услугами. Мы стремимся сделать своих клиентов своими партнерами.