Примеры расчета устойчивости откосов в грунтах.

Пример 1. Выполнить расчеты очертания поверхности равноустойчивого откоса по решению проф. Соколовского В.В. Высота откоса 10,0 м, грунт суглинок:

 

Решение: Определяется величина α:

Далее задаются различные значения х и определяются координаты точек на поверхности откоса (z). Расчеты приведены в таблице.

 

х, (м)	α	m=х/α		α·ζ	tgφ	x· tgφ
	3,60				0,360
	0,28	0,80	2,88	0,31	3,19
	0,56	1,00	3,60	0,61	4,21
	1,11	1,25	4,50	1,22	5,72
	1,67	1,35	4,85	1,84	6,69
	2,22	1,47	5,30	2,45	7,75
	2,78	1,50	5,40	3,06	8,46
	3,36	1,53	5,51	3,67	9,18
	3,89	1,55	5,58	4,28	9,85

Величина допустимой равномерно распределённой нагрузки на поверхности грунта: .

Очертание поверхности равноустойчивого откоса по решению Соколовского.

 

Пример 2. Выполнить расчеты очертания поверхности равноустойчивого откоса по условиям примера 1 при коэффициенте устойчивости

 

Решение: - Определяются величины с_р и φ_р:

- Вычисляется величина α:

Расчеты координат z_i точек откосов по заданным координатам х приводятся в таблице.

Очертание откоса помещено на поле графика к примеру 1.

 

х, (м)	α	m=х/α		α·ζ	tgφр	x· tgφр
	2,711				0,255
	0,367	0,877	2,378	0,255	2,633
	0,738	1,092	2,960	0,510	3,470
	1,475	1,341	3,635	1,020	4,655
	2,213	1,461	3,961	1,530	5,491
	2,951	1,518	4,115	2,040	6,155
	3,689	1,545	4,188	2,550	6,738
	4,426	1,558	4,224	3,060	7,284
	5,164	1,564	4,240	3,570	7,810
		8,115	1,57	4,256		5,61	9,866

Величина допустимой нагрузки на поверхности грунта: .

 

 

Пример 3. Выполнить расчеты очертания равноустойчивого откоса для условий из примера 1 по методу проф. Маслова (Метод F_р) при коэффициенте устойчивости

 

Решение: Толща откоса по высотеразбивается на 5 условных слоев мощностью h_i=2,0 м.

Нормальные напряжения по горизонтальным площадкам в уровне каждого слоя определяются собственным весом грунта ()

Угол сдвига определяется:

Для условий

Расчеты приводятся в табличной форме.

 

zi, м	tgφI			tgψI
2,0	0,308	3,86	0,4900четы приводятся в табличной форме. унта ()дкам в уровне каждого ца.юдения за состоянием тела железобетонного днища в процессе	0,798	2,506
4,0	7,72	0,246	0,554	6,116
6,0	11,58	0,164	0,472	10,354
8,0	15,44	0,123	0,431	14,994
10,0	19,30	0,098	0,408	19,920

 

Пример 4. Выполнить расчет очертания равноустойчивого откоса по примеру 3 с учетом влияния фильтрующейся воды. Уровень грунтовых вод расположен на глубине 2,0 м от поверхности. Коэффициент пористости грунта е = 0,8. Расчеты выполнить для коэффициента устойчивости

 

Решение: Всю толщу грунта по высоте откоса разбиваем на условные слои h_i=2,0 м. Удельный вес грунта выше уровня грунтовых вод принимается ниже уровня грунтовых вод

Влияние взвешивающего действия воды на очертание откоса

 

Расчеты выполнены в табличной форме:

 

№ слоя	hi, м							zi, м	xi, м	1,2 xi, м
	2,0	3,86	3,86		0,308	0,492	0,8	2,0	2,5	3,0
	2,0	5,77	7,72	0,747	0,230	0,246	0,476	4,0	6,702	8,042
	2,0	7,68	11,58	0,663	0,204	0,164	0,368	6,0	12,136	14,563
	2,0	9,59	15,44	0,621	0,191	0,123	0,314	8,0	18,50	22,2
	2,0	11,5	19,3	0,596	0,184	0,098	0,282	10,0	25,60	30,72

Очертание поверхностей равноустойчивых откосов в грунте

с учетом влияния фильтрующейся воды (к примеру 4)

 

Пример 5. Оценить степень устойчивости откоса выемки в сравнительно однородном пласте суглинка:

Высота откоса Н=8м. Уклон поверхности откоса i=1:1,5.

 

Решение 1: Проверяется очертание откоса по решению В.В. Соколовского – А.М. Сенкова.

у, м				α·ζ	tgφI	y· tgφI
	3,725	0,537	0,986	3,673	0,2484	0,497	4,17	1,085
	1,074	1,228	4,574	0,994	5,568	0,699
	1,611	1,370	5,103	1,490	6,593	0,513
	2,148	1,453	5,412	1,987	7,399	0,403
	2,685	1,502	5,595	2,484	8,079	0,340
	3,222	1,530	5,699	2,981	8,680	0,301

Очертание поверхностей откоса по решению Соколовского В.В. к примеру 5

1.- поверхность заданного откоса очертание поверхности откоса при ; 3 – очертание поверхности равноустойчивого откоса по решению Соколовского В.В. в координатах по глубине заданного откоса; 4 – призма обрушения грунта на заданном откосе, для которой ; 5 – очертание поверхности равноустойчивого откоса при Р₀=0.

- По методу Соколовского на поверхности грунта действует нагрузка: .

По результатам расчёта заданный откос характеризуется пониженным показателем устойчивости , в зоне у поверхности мощностью возможно образование призмы обрушения. При отсутствии нагрузки на поверхности откоса (Р₀=0) устойчивость откоса обеспечена .

 

Решение 2. Проверяется устойчивость откоса по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Проводится построение луча через верхнюю бровку откоса на котором будет лежать центр наиболее опасной кривой сдвига. Схема построения приведена на рисунке, искомый луч В-М. Центр О₁ назначается на вертикали проходящей через середину откоса, О₂ через 1/3 заложения откоса, О₃ через 1/6 заложения откоса. Массив грунта отсекаемый радиусами R₁, R₂, R₃ условно делится на блоки b=4,0м. Площадь сечения блоков определяется как площадь трапеций

В каждом выделенном блоке определяется сила веса для объема единичного размера вдоль откоса: ; Определяется составляющая сдвигающего усилия: Определяется удерживающие усилия:

 

Коэффициент устойчивости определяется:

 

Расчеты для выбранных 3-х центров сдвига приведены в таблице:

 

Центр О1
№ блока	Аi, м2	Gi, т	αi, град	cosαi	Ni, т	Тiуд, т	sinαi	Тiсдв, т
		15,6		0,956	-14.9	-4,1	0,292	4,5
		42,1		1,0	42,1	11,7	0,0
		57,7		0,951	54,8	15,2	0,309	17,8
		50,7		0,777	39,5	10,9	0,629	31,9
		11,7		0,454	5,3	1,5	0,891	10,4
	Центр О2
		12,88		0,988	-12,7	-3,5	0,156	2,1
		33,6		0,988	33,2	9,2	0,156	5,2
		44,1		0,833	39,0	10,7	0,469	20,7
		23,4		0,574	13,4	3,7	0,819	19,7
	Центр О3
		10,9		1,0	10,9	3,0	0,09	0,0
		27,3		0,596	26,0	7,2	0,292	8,0
		32,0		0,809	25,8	7,1	0,588	18,8
		11,7		0,559	6,5	1,8	0,829	9,7

 

Минимальное значение коэффициента устойчивости откоса

По результатам расчёта заданный откос в глубинных зонах обладает достаточным уровнем надёжности по устойчивости.

3. Сравнение результатов расчётов по методу Соколовского и методу круглоцилиндрических поверхностей.

- По методу Соколовского на поверхности грунта действует нагрузка: .

- Нагрузка учитывается при расчёте по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения при к_st=1,3.

В 4-м отсеке дополнительная нагрузка:

В 5-м отсеке дополнительная нагрузка:

Анализ решений в одинаковых граничных условиях (Р₀=0; Р₀ ) показывает разные результаты по параметрам устойчивости грунта в откосе. При этом метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения показывает большую величину коэффициента по сравнению с методом Соколовского В.В. При учёте допустимых давлений на поверхности грунта (Р₀=5,22т/м²), метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения показывает недостаточную величину к_st, требуется уменьшить величину уклона образующей откоса i.

Оглавление

Введение…………………………………………………………………………..4

Физические свойства грунтов…………...……………………………………....4

Классификация показателей сыпучих грунтов…………………….…………....9

Классификация показателей глинистых грунтов………..………………..…....15

Расчеты связанные с уплотнением грунтов на искусственных насыпях и

обратных засыпках пазух фундаментов……………………………….………..19

Расчеты связанные с оценкой морозного пучения грунтов при сезонном промораживании оснований……………………………………….…...….24

Закономерности уплотнения грунтов под нагрузкой………………..….….…...34

Закономерности водопроницаемости грунтов……………………….…..……...42

Закономерности предельного сопротивления грунта сдвигу……………..…...49

Фазы напряженно – деформируемого состояния грунта………………….…....57

Определение напряжений в грунтах………………………………………..…....67

Деформации сжатия грунтов под нагрузкой………………………………….....92

Расчет давлений грунтов ограждения…………………………………………..117

Устойчивость земляных масс в откосах………………………………………...133

 

 

Учебно-методическое издание

 

 

“МЕХАНИКА ГРУНТОВ”

Методические указания «Сборник задач»

 

Составитель:

Кудряшов Валерий Петрович

 

 

⇐ Предыдущая12131415161718192021

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: