Механика грунтов. Физические свойства грунтов. Общие сведения о показателях физических свойств. Примеры решения задач по оценке классификационных показателей грунтов, страница 56

Последовательность построение очертания равноустойчивого откоса:

- Определяются расчетные характеристики грунта:

- Определяются условная глубина горизонтальной поверхности откоса:

- В пределах заданной высоты откоса выделяются условный слой , для которых определяются приведенная глубина заложения от условной поверхности:

;

- Для полученных  и определяются горизонтальные координаты  точек на поверхности равноустойчивого откоса по рис. 13.4.

- определяют верхнюю точку очертания откоса: х=0; у=0:

Полученные точки на поверхности равноустойчивого откоса соединяются хордами.

Приближенный метод построения очертания равнопрочного откоса в грунтах при с≠0 и φ≠0. (метод Маслова Н.Н.)

При оценке устойчивости откосов в условиях ппредельного напряженного состояния предлагается использовать показатели: угол сопротивления сдвигу  и коэффициент сопротивления сдвигу

Из приведенной зависимости следует, что с увеличением напряжения (σ) в грунте коэффициент сдвига и угол сдвига уменьшаются.

При построении очертания равнопрочного откоса его высота условно разбивается на слои мощностью h_i. В уровне подошвы каждого выделенного слоя определяется напряжение  При наличии нагрузки на поверхности грунта интенсивностью Р:  

Для каждого условного слоя определяется очертание откоса в виде хорды с наклоном к горизонтальной поверхности:

При слоистом напластовании грунтов по высоте откоса в каждом условно выделенном слое необходимо учитывать характеристики природных грунтов:

Расчет устойчивости откоса производится в разных условиях эксплуатации с различными показателями коэффициента устойчивости (к_st) при к_st=1,0 принимаются показатели грунта  при к_st>1,0 принимаются показатели грунта для I-ой группы предельных состояний,

Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения для расчета устойчивости откосов.

Метод является наиболее распространенным из приближенных методов расчета устойчивости массивов грунта. Задача расчета заключается в определении коэффициента устойчивости, для наиболее опасной поверхности скольжения. Очертания поверхности скольжения принимают круглоцилиндрической на основании многочисленных наблюдений. Коэффициент устойчивости (к_st) определяется соотношением моментов удерживающих и сдвигающих сил относительно центра дуги скольжения. Сдвигающие силы обеспечиваются весом грунта. Удерживающие силы обеспечиваются внутренними сопротивлениями грунта сдвигам.

Для расчетов тело сползающего грунта условно делится вертикальными плоскостями на отдельные блоки объемом V_i и весом G_i. На дуге скольжения в i-ом блоке обеспечиваются нормальные силы  и сдвигающие усилия  Величина удерживающих сил:

Сумма моментов удерживающих сил:

Сумма моментов сдвигающих сил:

Величина коэффициента устойчивости определяется:

- требуемая величина коэффициента устойчивости для проектируемого сооружения.

Рис. 13.7. Схема к расчету устойчивости откоса по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения.

Центр наиболее опасной поверхности скольжения лежит на оси М-М. Схема построения оси М-М приведена на рисунке 13.7. величины углов β₁ и β₂ принимаются по таблице 13.1. в зависимости от уклона откоса . Расчет ведется по схеме последовательного приближения к .

При расчете устойчивости откосов принимаются характеристики грунта для I ГПС:  В случае если откос представлен слоистым напластованием грунтов при расчете устойчивости принимаются характеристики грунтов пересекаемых поверхностью скольжения.