Н.В. Крупина Расчет устойчивости откосов методами равноустойчивогооткоса Fp, КЦПС и ППС

11

МЕТОД РАВНОУСТОЙЧИВОГО ОТКОСА (Fp)

Проверку по условию равноустойчивости (метод Fр) осуществляют для оценки рациональности очертания откоса и выявления наиболее напряженных участков. Степень соблюдение принципа равноустойчивости оценивают для различных участков откоса по значению коэффициента запаса

n =tgϕ+c /(ϕсрZ ) , tgϕ

где –ϕ угол внутреннего трения на данном горизонте; γср - средний

удельный вес грунта; С - сцепление грунта на данном горизонте; Z - глубина данного горизонта считая от верха откоса; - угол наклона поверхности откоса к горизонтали на уровне данного горизонта.

Построение откоса осуществляется графическим методом в следующем порядке:

1)массив разбиваем на расчетные слои по высоте с учетом геологического строения, но не более 3-4 м;

2)для каждого из расчетных горизонтов (границы расчетных слоев) определяем угол сопротивления сдвигу.

где Fp - угол сдвига; Pz =Σ.γ h- природная нагрузка на данном горизонте;

Строят равноустойчивый откос (L =ϕpz), начиная с нижней точки, как показано на рис.5.

12

Рис. 5. Равноустройчивый откос (α = ϕ)

РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСА С УЧЕТОМ СИЛОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВОДЫ

При подтоплении откосов необходим расчет с учетом силового воздействия воды. Силовое воздействие воды может быть в виде эффекта взвешивания, фильтрационного давления или того и другого.

В этом расчете возможны три расчетные схемы:

1)полное и постоянное затопление части откоса;

2)наличие в откосе водоносных горизонтов с установившимся режимом фильтрации;

3)мгновенный спад уровня воды при ранее затопленном откосе. По первой схеме расчет силового воздействия воды заключается в

том, что учитывают взвешивающий эффект при определении сдвигающих и удерживающих сил. По второй и третьей схемам учет силового воздействия воды сводится к определению сдвигающих сил без учета взвешивания, а удерживающих сил – с учетом взвешивания. По третьей схеме за расчетный горизонт воды в откосе принимают горизонт подтопления до его мгновенного спада.

Во всех случаях в зоне обводнения значения ϕ и C принимают с учетом обводнения (т.е. при влажности W, соответствующей полному водонасыщению).

Взвешивающее воздействие воды учитывают путем введения в

расчет уменьшенного значения удельного веса γW (вз) . Для несвязных грунтов

13

γW(вз) =(1−n)(γ0 −∆B) =γγск (γ0 −∆B)

о

где n – пористость в долях единицы; γ0 - удельный вес твердой фазы; γ cк - то же сухого грунта; ∆B - то же воды ( ∆B =1 кН/м).

Для глинистых грунтов

γW (вз) =γW −∆B ,

где γw – удельный вес влажного грунта; ∆B - то же воды.

При расчете по методу Fp учет фильтрационного давления воды осуществляют, вводя в расчет фиктивный угол трения:

где PB - вес грунта с учетом взвешивания в зоне обводнения; Pi - то же без учета взвешивания; ϕ - фактический угол трения.

Все расчеты заносят в табл. 3-5.

ОФОРМЛЕНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Текст пояснительной записки пишут на листах писчей бумаги формата 210х297 мм, черными, синими или фиолетовыми чернилами (пастой).

Обложку расчетно-пояснительной записки оформляют по образцу, вывешенному на стенде возле кафедры.

В начале записки помещают бланк задания, оглавление с перечислением основных разделов проекта, в конце приводят перечень использованной литературы. Страницы текста должны быть пронумерованы.

Основные данные и показатели должны сопровождаться единицами измерения: м, см, Па и т.д.

Все повторяющиеся расчеты сводят в таблицы. Рисунки и таблицы нумеруют и пишут заголовки. Необходимыми являются только те таблицы, рисунки и приложения, на которые имеются ссылки в тексте. Текстовая часть курсовой работы должна быть связана с графической.

Демонстрационный лист пояснительной записки выполняют на листе ватмана формата А1, на котором вычерчивают геологический разрез, все чертежи по методам расчета КЦПС, ППС и Fр.

14

СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Основания, фундаменты и подземные сооружения. Справ. проектировщика / М.И.Горбунов-Посадов, В.А. Ильичев, В.И. Крутов и др.; Под общ. ред. Е.А. Сороченя и Ю.Г. Трофименкова. –

М.: Стройиздат, 1985. – 480 с.

2.Проектирование автомобильных дорог: Справ. инженерадорожника / Под ред. Г.А. Федотова. - М.: Транспорт, 1989. – 437 с.

3.Журавель А.А. Проектирование земляного полотна в сложных условиях: Учеб. пособие/ А.А. Журавель, В.Е. Науменко, О.П. Афиногенов; Кузбас. политехн. ин-т. - Кемерово, 1978. – 120 с.

4.ГОСТ 25100-82. Грунты. Классификация. – М.: Изд-во стандар-

тов, 1983.

5.СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений / Госстрой

СССР. - М.: Стройиздат, 1985. - 40 с.

15

Приложение 1

Инженерно-геологическая карта

Песок Суглинок

16

17

19

Примечание: При определении расчетных значений для величины Сi и ϕi коэффициент надежности по грунту γ g принимать следующий: глины и суглинки твердой и полутвердой консистенции γ g – 1,15; глины и суглинки тугопластичной мягкопластичной консистенции, пески γ g - 1,2, пески-γ g - 1,3.