64839

Устойчивость откосов

Лекция

География, геология и геодезия

Причины приводящие к нарушению устойчивости массивов грунта в откосах. Увеличение крутизны откоса подмыв берегов реки Увеличение нагрузки на откос строительство на бровке Обводнение грунтов уменьшение механических характеристик...

Русский

2014-07-15

130.5 KB

4 чел.

Лекция 8.

Устойчивость откосов

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

1 м                           оползень                                                 

  1.  Причины, приводящие к нарушению устойчивости массивов грунта в откосах.
    1.   – Увеличение крутизны откоса (подмыв берегов реки)
    2.   – Увеличение нагрузки на откос (строительство на бровке)

  1.  – Обводнение грунтов (уменьшение механических характеристик: С; и увеличение объемного веса грунта )
    1.  - Деятельность строителей (устройство котлованов, выработок с вертикальными стенками)

  1.  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.  Разжижение грунтов (для водонасыщенных грунтов при динамических воздействиях)

 

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

Рассмотрим равновесие песчинки на откосе:

Q – вес песчинки

N – нормальная составляющая веса песчинки

Т - касательная составляющая     веса песчинки         

Т – сила трения

 - Условие равновесия

f –коэффициент трения

                                                                          

                

При практических расчетах необходимо вводить коэффициент запаса прочности

Влияние гидродинамического давления.

    Через откос выходит вода при высоком у.г.в.      (откос дренирует).

Рассмотрим равновесие песчинки в месте выхода воды.

DI - гидродинамическое давление

R – равнодействующая

                  

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

Гидродинамическое давление воды возникает в момент откачки воды из котлована.

Устойчивость откоса грунта, обладающего только сцеплением.

= 0 (жирные глины)

С – составляет основную прочность откосов

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

     Поверхность возможного обрушения

В                    С

             T                                   Рассмотрим призму  АВС

               Q  N      С                     Q- вес призмы (разложим его на

h                                                        2 составляющие  T и N)

                      С                           sin=T/Q;   ctg= ВС/h

                   

          А                 С- силы сцепления, действующие вдоль откоса

T = Q sin; Q =;  Т = - сдвигающая сила

sin=; АС = ;   - удерживающая сила ( т.к. изменяются по       закону  )

оctgsin -  = 0; о

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

при max использовании сил сцепления:

hmax  при = 45о; sin2 = 1; Тогда

Пример. Пусть:

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

= 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:

                                                           – при  sin 2 =max = 1

                                                      

Устойчивость откоса грунта, обладающего трением и сцеплением.

  0; С 0 (графо - аналитический метод расчета)

Пусть обрушение откоса происходит

По круглоцилиндрической поверхности,

            относительно центра вращения т.0.

Как рассчитать устойчивость такого откоса ?

уст – коэффициент устойчивости

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. =  ;  n - число призм

Мсдвиг.сил. =  ; отсюда находим   уст

уст  =  

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.

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 1 ,2, 3, 4 …- откладываем их в масштабе, соединяем и графически находим    уст = 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.

 

Прислоненный откос

                                                                               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.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

71553. Формування полікапроамідної текстильної нитки 25.94 KB
  Мета: Ознайомитися з формуванням полікапроамідної текстильної нитки Методи: словесний, наочний План: Технічні показники прядильної машини «Текстима-2060» Опис технологічного процесу формування нитки на машині Текстима - 2060 Матеріально-технічне забезпечення та дидактичні засоби...
71554. История становления и развития социологии как науки 191.5 KB
  Концепция постиндустриального общества Д. Изменения в экономической политической и социальной сфере общества в XVIII-XIX веках. Конт первым решил использовать научный метод для изучения общества. Он полагал что с помощью науки можно познать скрытые законы управляющие всеми обществами.
71555. Методы педагогической психологии 93 KB
  Специфика применения основных методов психологического исследования в педагогической психологии. Классификация методов психолого педагогического исследования. Методом исследования любой науки является способ познания ее предметной области. Применительно к педагогической психологии метод...
71556. Образование государства Киевская Русь 52 KB
  В науке нет единого мнения о происхождении славян. Вопрос о древнейшей истории славян и поныне является дискуссионным. Главными источниками по истории славян являются сочинения древних авторов: Плиния, Тацита, Геродота, работы византийских авторов, сочинения арабских географов.
71557. Ликвидация последствий Смуты. Первые Романовы. Закрепощение крестьян 67.5 KB
  Последствия Смуты были тяжелыми для страны. Лежали заброшенными пашни, т.к. крестьяне бежали из разоренных сел и деревень. Пошатнулись вотчинные и монастырские хозяйства. Они меньше вывозили продуктов на рынок и меньше потребляли, что сокращало торговлю. Пришли в упадок помещичьи хозяйства.
71558. Возвышение Москвы. Куликовская битва 103 KB
  С конца XIII века началось постепенное возрождение разрушенных в ходе монгольского завоевания городов, распашка заброшенной земли. Предпосылками объединения служили: никогда не исчезавшее полностью национальное самосознание, единый язык, единая вера, общие традиционные правовые нормы.
71559. Россия на рубеже XVI-XVII вв. Смутное время 69 KB
  После смерти Ивана Грозного в 1584 году началось царствование его слабоумного сына Федора Ивановича (1584-1598)г. Федор был человек набожный и малоспособный к управлению государством. Иван IV создал при сыне регентский совет. Реальная власть сосредоточилась в руках царского...
71560. История профессии 56 KB
  В настоящее время работа биологов приобретает огромное практическое значение для медицины, сельского хозяйства, промышленности, разумного использования природных ресурсов и охраны природы. Ведется много интересных и новых исследований, особенно в таких областях, как биотехнология, генная инженерия.
71561. Методы обучения 47 KB
  Особое место в системе активных методов обучения занимают деловые игры слушателям предоставляется информация об организации. Запрещение точных установок должно ориентировать инструктора-методиста как на гибкость преподавания так и на учет конкретного состава...