 |
Анализ основных положений расчета насыпей автомобильных дорог на устойчивость
|
|
|
|
Рассмотрим основные методики расчета устойчивости откосов насыпей под автомобильные дороги:
а) Расчет по схеме скольжения и оползня-сдвига
Данный метод расчета справедлив для оценки устойчивости откосов, у которых нарушение устойчивости может произойти по ломаной поверхности скольжения в форме оползня-сдвига. Данный метод носит название «метод горизонтальных сил» или «метод Маслова – Берера» (Рис. 1.6)[18].
Рис. 1.6 Метод горизонтальных сил
Степень устойчивости откоса земляного сооружения оценивается величиной коэффициента запаса, которые определяется по формуле:
(1.1)
где 
(1.2)
Т – часть распора (давления на стенку блока), воспринимаемая трением и сцеплением в грунте (на поверхности скольжения);
Н – распор при отсутствии в грунте между блоками трения и скольжения;
- угол сопротивления сдвигу на поверхности скольжения данного блока при нормальном напряжении Р;
α - угол наклона поверхности скольжения блока к горизонту;
Q – вес блока;
R – непогашенная часть давления (активное давление).
Б) Расчет по схеме скола при просадке (расчет на выдавливание)
Данный расчет осуществляется для оценки устойчивости откоса, нарушение устойчивости которого происходит в форме скола при просадке, вызванного выдавливанием грунта, который залегает в основании откоса. Метод основан на недопущении развития в основании откоса таких зон, в которых нарушалось бы условие предельного равновесия (Рис. 1.7) [18].
Рис. 1.7 Графическое построение к расчету устойчивости откоса по схеме скола при просадке
Степень устойчивости откосной части насыпи оценивается по величине коэффициента безопасности:
, (1.3)
где 
- минимальное значение коэффициента стабильности из возможных для различных горизонтов грунтовой толщи, слагающей основание откоса насыпи. Устойчивость считается обеспеченной при 
. Коэффициент стабильности для заданного горизонта равен отношению величины сопротивляемости грунтового массива сдвигу в наиболее опасной зоне к величине касательных напряжений, возникших в этой зоне от веса грунта, слагающего откос:
|
|
|
, (1.4)
где 
- безопасная нагрузка для заданного горизонта;
- проектная нагрузка на основание;
(1.5)
- средний объемный вес грунта;
h - высота откоса;
(1.6)
c и φ – удельное сцепление и угол внутреннего трения грунта на заданном горизонте;
- средний объемный вес грунта, который располагается выше рассматриваемого горизонта;
z – глубина расположения горизонта, отсчитываемая от уровня подошвы откоса;
β – величина касательных напряжений в наиболее опасной зоне для данного горизонта, выраженная в долях от напряжений на поверхности основания откоса.
В) Расчет по условию равноустойчивости
Расчет сводится к определению очертания равноустойчивого откоса и сравнению с ним очертания уже запроектированного откоса. Для проверки условия равноустойчивости откоса используют практический метод Н.Н. Маслова [18]. Согласно этому методу степень соблюдения условия равноустойчивости оценивается для различных участков откоса по величине коэффициента запаса:
(1.7)
, (1.8)
где 
- коэффициент сопротивления сдвигу для заданного горизонта;
с – удельное сцепление грунта;
z – глубина расположения горизонта, отсчитываемая от уровня подошвы откоса;
φ – угол внутреннего трения;
- средний объемный вес грунта, который располагается выше рассматриваемого горизонта;
α - угол наклона поверхности откоса на уровень заданного горизонта к горизонтали.
|
|
|
