Мурашко В.А. ПЗ (1216042), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Расчётные характеристики грунтов приняты по следующим источникам с учетом влажности и показателя пластичности заполнителя крупнообломочных грунтов:
-
Методика оценки прочности и сжимаемости крупнообломочных грунтов. ДальНИИСГосстроя СССР, Москва, 1989 г.
-
Земляное полотно из пылеватых грунтов. Под ред. Г.М. Шахунянца. Труды МИИТа. Вып. 357. М.:Транспорт, 1972, 190с.
В таблице приведены основные расчётные характеристики грунта, используемые в расчётах устойчивости откоса котлована.
Таблица 2.1 – Расчётные характеристики грунта.
Наименование грунта | Удельный вес грунта, γ, кг/м3 | Удельное сцепление грунта, С,кПа (кг/м3) | Угол внутреннего трения, φ, град | Коэффициент внутреннего трения, f=tgφ |
Глина легкая пылеватая полутвердая | 2030 | 33 | 14 | 0,325 |
Для принятия решения о мерах необходимых по стабилизации откоса выемки, необходимо произвести расчёт устойчивости откоса выемки, и на основе полученных данных принимать нормативно – технические решения.
Расчёты коэффициента устойчивости грунта выполнены на основе метода круглоцилиндрической поверхности скольжения.
Так для определения устойчивости склона выемки расчет проводится по круглоцелиндрической поверхности скольжения.
Суть метода состоит в том, что сползание грунта может произойти лишь в результате вращения оползающего массива вокруг центра под воздействием внешних факторов.
Оползающий массив находится под воздействием двух моментов: момента Mсдв, сдвигающий массив, и момента Mуд, удерживающего массив. Коэффициент устойчивости склона Kу определяется отношением этих моментов. При этом угол наклона касательной к поверхности скольжения и веса отдельных частей массива не постоянны, приходится расчленять воображаемый оползневой массив (сползающий блок) на n расчетных отсеков, для каждого из которых определяют силы сопротивления сдвигу и сдвигающие силы.
На рис. 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 показаны расчётные схемы при четырех положениях поверхности возможного сдвига.
Рис.2.4 Расчетная схема откоса котлована с радиусом поверхности скольжения R=35639 мм
Рис.2.5 Расчетная схема откоса котлована с радиусом поверхности скольжения R=41678 мм.
Рис.2.6 Расчетная схема откоса котлована с радиусом поверхности скольжения R=48130 мм.
Рис.2.7 Расчетная схема откоса котлована с радиусом поверхности скольжения R=54849 мм.
Центры вращения – т. О располагаются на одной линии под 36 на расстоянии 0,3 h.
Для всех точек О1 ,О2, О3 ,О4 …– строим поверхности скольжения – определяем К1 ,К2, К3, К4 …- откладываем их в масштабе, соединяем и графически находим Куст = min , т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения, если при этом уст > 1, то откос устойчив, в противном случае необходимо принимать меры по увеличению устойчивости откоса.ж
Недостаток этого метода произвольное решение. (Точкой 0 мы задались произвольно). Необходимо найти наиболее опасный центр вращения, с уст = min, т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения.
Коэффициент устойчивости (Куст) определялся по формуле
, (2.6)
Мудер.сил. = , (2.7)
Мсдвиг.сил. = , (2.8)
Отсюда находим Куст:
Kуст = , (2.9)
где - нормальная составляющая веса отсеков (блоков) грунта, вызывающая сдвиг грунта;
- тангенциальная составляющая веса отсеков (блоков) грунта, вызывающая сдвиг грунта;
n – количество отсеков, n=4;
R- радиус скользящей поверхности;
L – длина дуги скользящей поверхности;
φ- угол внутреннего трения;
С- удельное сцепление грунта.
Расчёт сводим в табличную форму.
Расчёт коэффициента устойчивости грунта представлен в табл. 2.2
Таблица 2.2 - Расчет коэффициента устойчивости грунта
О | R, мм | L,мм | с,мм | С, кг/м2 | P1, кгс | P2, кгс | P3, кгс | P4, кгс | P5, кгс | Q1, кгс | Q2, кгс | Q3, кгс | Q4, кгс | Q5, кгс | N1, кгс | N2, кгс |
11 | 35640 | 37500 | 37400 | 3365,06 | 62118 | 140070 | 188384 | 221473 | 162400 | 56295 | 106032 | 115981 | 104998 | 52872 | 26250 | 91525 |
82 | 41700 | 36100 | 3605 | 3365,06 | 34510 | 116928 | 171941 | 211323 | 158340 | 31096 | 92765 | 115496 | 116422 | 67168 | 14966 | 71181 |
33 | 48100 | 35200 | 3513 | 3365,06 | 19691 | 99064 | 158949 | 203203 | 155092 | 17622 | 80549 | 112590 | 122574 | 76371 | 8786 | 57667 |
44 | 54900 | 34510 | 3448 | 3365,06 | 11388 | 85463 | 148799 | 196707 | 152453 | 10129 | 70432 | 108860 | 125914 | 82809 | 5205 | 48407 |
Окончание таблицы 2.2
О | N3, кгс | N4, кгс | N5, кгс | tgφ | Куст |
1 | 148449 | 195002 | 153552 | 0.249 | 0,640265 |
2 | 127375 | 176423 | 143388 | 0.249 | 0,601207 |
3 | 112198 | 162071 | 134985 | 0.249 | 0,578222 |
4 | 101443 | 151127 | 128003 | 0.249 | 0,56313 |
Из таблицы 2.2 можно сделать вывод, что во всех четырех состояниях откос неустойчив, так как Куст <1. Самое неустойчивое состояние земляного откоса с Куст=0,56313, при принятой поверхности скольжения, образованной окружностью с R=54900 мм.
2.2.2 Расчет коэффициента устойчивости откоса котлована аналитическим методом Г.М. Шахунянца
Характеристика грунтов
Расчётные характеристики грунтов приняты по таблице 2.1
Расчёты коэффициента устойчивости грунта выполнены на основе метода круглоцилиндрической поверхности скольжения.
На рис. 2.4, 2.5, 2.6, 2.7 показаны расчётные схемы при четырех положениях поверхности возможного сдвига.
Центры вращения – т. О располагаются на одной линии под 36 на расстоянии 0,3 h.
Для всех точек О1 ,О2, О3 ,О4 …– строим поверхности скольжения – определяем К1 ,К2, К3, К4 …- откладываем их в масштабе, соединяем и графически находим Куст = min , т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения, если при этом уст > 1, то откос устойчив, в противном случае необходимо принимать меры по увеличению устойчивости откоса.
Коэффициент устойчивости (Куст) определялся по формуле:
Куст= , (2.10)