Проверка устойчивости проектного откоса

В практике проектирования наиболее часто используют при расчете устойчивости откосов метод кругло-цилиндрической поверхности скольжения.

Требуемый коэффициент запаса устойчивости откоса принимается для сооружений II класса, исходя из расчетной сейсмичности района равной или менее 7 баллов —. В дальнейших расчетах все полученные значения коэффициента запаса будут сравниваться с .

Проверка устойчивости откоса методом кругло-цилиндрической поверхности скольжения

Коэффициент устойчивости массива грунта в откосе вычисляется как отношение момента сил, удерживающих массив, к моменту сил, сдвигающих его. Проверка устойчивости откоса сводится к простейшему построению и расчетам.

Из некоторого центра радиуса R проводят часть окружности; в плоскости чертежа она является следом поверхности, для которой проверяется возможность смещения массива грунта. Графически, по масштабу, определяем радиус кривой скольжения. Разбиваем массив на блоки, графически определяем их ширину и высоту сторон и производим расчет всех необходимых элементов для определения коэффициента устойчивости.

Так как массив грунта в откосе однородный и представлен полутвердыми глинами, коэффициент устойчивости определяется по формуле:

.

где.

n — число блоков;

— угол внутреннего трения грунта;

С_i — сцепление, равное 30 кПа;

l_i — длина дуги скольжения, м;

— вес расчетного блока, кН;

— плечо от линии действия центра тяжести блока до центра вращения, м;

R — радиус круглоцилиндрической дуги скольжения, м;

Значение и определяются исходя из значения определяемого по формуле:

Зная, определяем значения и .

Чтобы учесть трение в грунте, нужно вниз от основания откоса отложить в масштабе величину высоты откоса h и от полученной точки внутрь массива отложить расстояние, равное 4,5h. Найденную таким образом точку Д соединить с точкой О. Центры наиболее опасных дуг скольжения, соответствующие разным значениям, будут располагаться на прямой ДО и ее продолжении.

Для окончательного заключения об устойчивости откоса выполняем построение нескольких центров возможной дуги скольжения и определяем. Минимальная величина будет соответствовать наиболее опасной дуге скольжения.

Путем подбора определяем наиболее опасную дугу скольжения.

Определяем графически размеры блоков:

Центр в точке О₁, R = 14.75 м.

Центр в точке О₂, R = 15.45 м.

Центр в точке О₃, R = 16.6 м.

Минимальный получен в дуге скольжения, проведенной из точки О₃, что соответствует наиболее опасной дуге скольжения.