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

85456. «З любов’ю до рідної землі». Підсумок теми. М. Познанська «Спасибі людям, що зростили ліс» 58.5 KB
  Вчити правильно і виразно читати вірші, доводити свої міркування; розвивати в учнів допитливість, інтерес до навколишнього світу, виховувати любов до природи. Картки, комп’ютер, магнітофон, наочність, портрет...
85457. Леся Українка «Біда навчить» 167 KB
  Серед лиха співати пісні Без надії таки сподіватись Буду жити Геть думи сумні Як це повязано з нашою казкою яку ми розпочали вивчати Горобчику також довелось посумувати перш ніж він став мудрим. Пригадайте нашого горобчика перегляд фрагменту мультфільму Некмітливий горобець.
85458. ВИДИ КАЗОК. СКЛАДАННЯ КАЗОК ЗА ОПОРНОЮ СХЕМОЮ 39.5 KB
  Оголошення теми уроку. Добрий день. Сьогодні у нас цікава і незвичайна тема уроку. Ми будемо грати у казку, ознайомимося з видами казок і створимо свою власну казку за опорною схемою. Розповідь вчителя з елементами бесіди (презентація проекту).
85459. «Путешествие в Книгоград» (экскурсия в библиотеку) 55 KB
  Умными словами недаром сказано: Всем лучшим книге мы обязаны Книги читают стар и млад Книжке хорошей каждый рад. Книги читаю значит мыслю Мыслю значит живу а не кисну. Что же в них хранили Книги В Египте написанные на папирусе в Междуречье выцарапанные на глиняных табличках в Индии составленные...
85460. Чарівна осінь 64 KB
  Мета: Удосконалювати навички виразного читання збагачувати лексичний запас учнів; учити порівнювати художні твори; формувати естетичні смаки; розвивати уяву спостережливість; виховувати бережливе ставлення до природи. Мотивація навчальної діяльності: а Виразне читання вірша вчителем...
85461. М.Коцюбинський. Харитя 52 KB
  Мета. Удосконалювати навички виразного читання; розвивати вміння орієнтуватися у структурі оповідання, придумувати заголовки, розвивати навички елементарного аналізу художнього твору, давати характеристику дійовим особам твору, збагачувати словниковий запас, розвивати мовлення...
85462. Життєвий і творчий шлях І.Я.Франка. І.Я.Франко «Дивувалася зима» 43.5 KB
  Мета. Поглибити знання учнів про життя і творчість Івана Яковича Франка; вчити виразно читати вірші, формувати вміння аналізувати віршовані твори, виховувати через образне слово почуття любові до свого народу, до України, рідної мови.
85463. «Два брехуни одної правди не кажуть», або «Рука руку миє, нога ногу підпирає». Порівняльний опис байки Л.І. Глібова «Зозуля й півень» та байки І.А. Крилова «Зозуля й півень» 188 KB
  Мета: Розширювати знання дітей про жанр байки, вчити виразно, інтонаційно читати, порівнювати твори різних авторів; словниковий запас учнів; розвивати вміння визначати головну думку байки; виховувати почуття справедливості.
85464. Великий Кобзар. Т. Г. Шевченко «Вітер з гаєм розмовляє...»; «Садок вишневий коло хати...» 2.28 MB
  Розробка уроку читання у 4 класі на заявлену тему мета якого збагатити й узагальнити знання дітей про Тараса Шевченка великого поета і художника; зосередити увагу на образних засобах створення поетичних картин української природи; розвивати вміння виразно читати образне мислення і мовлення...