Мурашко В.А. ПЗ (1216042), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

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. 2.3

Таблица 2.3 - Расчёт 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
1	35640	37500	37400	3365,06	62118	140070	188384	221473	162400	56295	106032	115981	104998	52872	26250	91525
2	41700	36100	3605	3365,06	34510	116928	171941	211323	158340	31096	92765	115496	116422	67168	14966	71181
3	48100	35200	3513	3365,06	19691	99064	158949	203203	155092	17622	80549	112590	122574	76371	8786	57667
4	54900	34510	3448	3365,06	11388	85463	148799	196707	152453	10129	70432	108860	125914	82809	5205	48407

Окончание таблицы 2.3

Из таблицы 2.3 можно сделать вывод, что во всех четырех состояниях откос неустойчив, так как Куст <1. Самое неустойчивое состояние земляного откоса с Куст=0,57226, при принятой поверхности скольжения, образованной окружностью с R=54900 мм.

2.2.3 Расчет коэффициента устойчивости откоса котлована аналитическим методом Н.Н. Маслова

Метод горизонтальных сил (метод Маслова – Бергера) применяется в случаях, когда откос сложен разнородными грунтами и оползень происходит по известной произвольной поверхности скольжения. Предполагается, что эта поверхность скольжения (положение и очертание) уже установлена хотя бы на части ее простирания каким-либо из опытных или теоретических способов. В соответствии с этим весь массив грунта разделяют на отдельные отсеки из таких соображений, чтобы каждый расчетный отсек состоял, по возможности, из более-менее однородного грунта. Каждую линию скольжения в отдельном отсеке принимают за прямую линию, и производят расчёты для установления значений, необходимых для определения коэффициента устойчивости оползневого участка откоса выемки.

На рисунке 2.8 представлена расчётная схема поперечного профиля оползневого участка откоса выемки, на котором преведены графические данные для определения коэффициента устойчивости откоса Ку.

Расчётные характеристики грунтов приняты по таблице 2.1.

Рис.2.8 Расчетная схема откоса котлована

На расчётной схеме показана, сила N - нормальная к поверхности скольжения составляющая реакции веса P некоторого выделенного расчетного отсека. Сила N' - также реакция P, по при наличии в грунте на поверхности скольжения трения и сцепления; направление силы N' определяется углом трения φ или углом сдвига Ψр при наличии в грунте сцепления (c ≠ 0).

Сила H как проекция на горизонтальную ось силы N представляет собой распор, т.е. давление на вертикальную стенку выделенного нижерасположенного отсека при отсутствии в грунте трения и сцепления. Сила R - часть распора H, воспринимаемая трением и сцеплением; E - непогашенная часть распора H.

Очевидно, что

. (2.11)

Угол сопротивления сдвигу:

, (2.12)

где Fр - коэффициент сопротивления сдвигу.

. (2.13)

Эта формула получена из уравнения прочности

. (2.14)

причем в каждом отсеке

. (2.15)

Знак силы Hi определяется знаком угла наклона поверхности скольжения αi к горизонту. При совпадении направлений поверхности скольжения и самого откоса угол αi, а следовательно и горизонтальная сила Hi, имеют положительное значение, и наоборот.

Коэффициент запаса устойчивости Kу оползневого тела в данном случае с учётом фильтрационного давления, будет определяться следующим выражением:

. (2.16)

Вес отсека грунта с равен:

(2.17)

где γi – удельный вес грунта; li - длина подошвы или основания отсека;

h_ср.i - средняя толщина оползневого грунта в рассматриваемом отсеке.

Расчёт сводим в табличную форму.

Расчёт коэффициента устойчивости грунта представлен в табл. 2.4

Таблица 2.4 - Расчёт коэффициента устойчивости грунта

№ отсека	P ,кгс	Нср,м.п.	α	С, кг/м3	L ,м.п.	cos α	σn	Fp	ψp	Куст
1	24923,58	2,38	67,77	3365,06	5,15	0,457	2214,38	1,52	56,65	0,33
2	147104,19	8,22	55,47	3365,06	8,82	0,566	9453,99	0,36	19,59
3	216234,7	14,53	47,02	3365,06	7,33	0,681	20111,39	0,17	9,5
4	255015,64	19,29	39,79	3365,06	6,51	0,768	30100,27	0,11	6,38
5	315403,09	23,29	32,9	3365,06	6,67	0,839	39702,95	0,08	4,84

Из таблицы 2.4 можно сделать вывод, что коэффициент устойчивости грунта откоса выемки Ку не удовлетворяет необходимому условию.

2.3 Учет действия грунтовых вод на устойчивость склонов и откосов

Действие грунтовых вод на состояние оползневого склона проявляется различными путями. Вода оказывает взвешивающее действие на слагающие склон породы, изменяя силы гравитации. Насыщая грунты, вода изменяет их физико-механические характеристики и, в частности, сдвиговые характеристики, уменьшая величину сопротивления сдвигу. Кроме того, грунтовые воды, смачивая возможные поверхности скольжения, в виде смазки уменьшают силы трения. При этом вода, взвешивая грунтовый скелет, снижает за счет порового давления нормальные напряжения σ в плоскости сдвига и может привести к почти полному снятию внутреннего трения в грунте [7]. Механизм этого явления ясен из уравнения сдвига

τ = (σ - u ) tg φ + c . ( 2.18)

Характеристики

Список файлов ВКР