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

17113. Формування робочих масивів за допомогою операцій селекції вихідного масиву 74 KB
  Лабораторна робота № 22 Тема: Формування робочих масивів за допомогою операцій селекції вихідного масиву Ціль роботи: вивчити і навчитися застосовувати обробку масивів по заданих логічних умовах формування нових масивів. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відо
17114. Обробка символьних даних 57 KB
  Лабораторна робота № 23 Тема: Обробка символьних даних Ціль роботи: вивчити і навчитися використовувати масиви символьних даних. Обладнання: ПКПО Borland C Хід роботи 1.Вивчити теоретичні відомості 2.Відповідно до індивідуального завдання розробити алгоритм...
17115. Використання бібліотечних функцій для роботи із символьними даними 79.5 KB
  Лабораторна робота № 24 Тема: Використання бібліотечних функцій для роботи із символьними даними Ціль роботи: виробити практичні навички в написанні програм з використанням бібліотечних функцій для роботи із символьними даними. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичн...
17116. Вкладені цикли. Багатомірні масиви. Масиви покажчиків 92 KB
  Лабораторна робота № 25 Тема: Вкладені цикли. Багатомірні масиви. Масиви покажчиків Ціль роботи: вивчити конструкції мови С и оператори для обробки багатомірних масивів із застосуванням оператора циклу for. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості Масиви і по...
17117. Розробка програм зі складеними типами даних 334.5 KB
  Лабораторна робота № 26 Тема: Розробка програм зі складеними типами даних Ціль: виробити практичні навички в написанні програм з використанням комбінованих типів даних. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості Структури З підтримує визначений корист
17118. Використання покажчиків для роботи зі складеними типами даних 98 KB
  Лабораторна робота № 27 Тема: Використання покажчиків для роботи зі складеними типами даних Ціль роботи: виробити практичні навички у використанні покажчиків при роботі зі складеними комбінованими типами даних. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості ...
17119. Використання покажчиків для роботи з функціями 95.5 KB
  Лабораторна робота № 28 Тема: Використання покажчиків для роботи з функціями Ціль роботи: виробити практичні навички в написанні програм з функціями й у використання покажчиків для роботи з функціями. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відомості З дозволяє вик
17120. Розробка програм із багатофайлової структурою. Заголовні файли. Класи пам'яті перемінних і функцій 88.5 KB
  Лабораторна робота № 29 Тема: Розробка програм із багатофайлової структурою. Заголовні файли. Класи пам'яті перемінних і функцій. Ціль роботи: ознайомитися з написанням програм із багатофайлової структурою заголовними файлами вивчити класи пам'яті перемінних і функц
17121. Розробка програм з використанням класів 112 KB
  Лабораторна робота № 30 Тема: Розробка програм з використанням класів Ціль роботи: вивчити синтаксичні конструкції для оголошення визначення і використання класів. Розібратися з особливостями використання класів у мові С. Обладнання: ПКПО Borland C Теоретичні відо...