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

68309. Поселенная структура сибирской деревни: необходимость и возможности изучения 37 KB
  На наш взгляд к числу важнейших проблем необходимость изучения которых явно недооценивалась аграрниками раньше и по прежнему недооценивается сегодня нужно отнести динамику поселенной структуры сибирской деревни которая бы включала в себя характеристику всех населенных пунктов по следующим параметрам...
68312. Разработка направлений совершенствования финансовой деятельности 436 KB
  Устойчивое финансовое состояние формируется в процессе всей финансово - хозяйственной деятельности фирмы. Определение ликвидности на ту или иную дату отвечает на вопрос, насколько правильно фирма управляла финансовыми ресурсами в течение периода, предшествующего этой дате.
68314. ФРАНЦИСК СКОРИНА 27 KB
  Библия в издании доктора Скорины это не церковное и не чисто академическое издание для научных целей это первое издание Священного Писания для домашнего чтения. В разное время имя Франциска Скорины носило пять улиц Минска: в 1926 1933 годах Козьмодемьянская улица; в 1967 1989 улица...
68315. Формы организации правового обучения 201.5 KB
  Наука обучения – это не искусство заставить. Это не умение убедить ученика учиться. Это наука создавать условия, при которых ученик сам себя убеждает в этом. И если у вас по-настоящему коллективные занятия, то наиболее убедительным аргументом в пользу принятия и выполнения учеником решения...
68317. Підвищення економічної ефективності та тенденції розвитку виробництва сільськогосподарської продукції 677 KB
  Питаннями підвищення економічної ефективності виробництва сільськогосподарської продукції займається велика група науковців. Ними розроблені стратегічні аспекти зміцнення сільськогосподарського виробництва в країні, структурної перебудови галузі, підвищення економічної ефективності використання земельних, матеріально-технічних і трудових ресурсів, ціноутворення, формування і функціонування ринків зерна.