Оценка устойчивости склона и перечислите мероприятия, повышающие его устойчивость в соответствии с методическими указаниями.

Склон – откос, образованный природным путем и ограничивающий массив грунта естественного сложения.

При неблагоприятном сочетании разнообразных факторов массив грунтов, ограниченный откосом или склоном, может перейти в неравновесное состояние и потерять устойчивость.

Основными причинами потери устойчивости откосов и склонов являются:

• устройство недопустимо крутого откоса или подрезка склона, находящегося в состоянии, близком к предельному;

• увеличение внешней нагрузки (возведение сооружений, складирование материалов на откосе или вблизи его бровки);

• изменение внутренних сил (увеличение удельного веса грунта при возрастании его влажности или, напротив, влияние взвешивающего давления воды на грунты);

• неправильное назначение расчетных характеристик прочности грунта или снижение его сопротивления сдвигу за счет, например повышения влажности;

• проявление гидродинамического давления, сейсмических сил, различного рода динамических воздействий.

Наиболее широко применяемые методы расчета устойчивости склонов основаны на так называемой схеме вертикальных элементов - отсеков (рис. 5.1). Часть склона, ограниченную дневной поверхностью y=ŷ(x) и возможной или действительной поверхностью скольжения y=y(x), аппроксимируют системой отсеков 1, 2, …, i, …, n-1, n.

Для i-го отсека (i=1, 2, 3, …, n) даны геометрические параметры ( ŷ _i, y_i, ŷ _i-1, y_i-1 - координаты вершин, b_i- ширина отсека) и геотехнические параметры (γ _i- объемная масса грунта, c_i, tgφ_i- коэффициенты сцепления и трения на поверхности скольжения).

Рис. 5.1 Схема вертикальных элементов – отсеков для расчета устойчивости склона

Устойчивость склона оценивают числом k, называемым коэффициентом устойчивости. Считаем, что склон устойчив, если k≥1,3. Если это условие не выполнено, то должны быть осуществлены инженерные мероприятия, повышающие устойчивость склона (террасирование, устройство удерживающих сооружений и др.).

Формула коэффициента устойчивости склона по заданной поверхности скольжения – Формула К. Терцаги ;

. (5.1)

; (5.2)

; (5.3)

; (5.4)

; (5.5)

; (5.6)

; (5.7)

(m – число отсеков, для которых _i0). (5.8)

Таблица к рисунку 1

i	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ŷi	13,2	12,2	11,0	9,8	8,8	7,6	6,6	5,4	4,6	4,2	3,6
yi	11,8	10,0	8,0	6,6	5,6	4,8	4,0	3,4	3,0	3,2	3,6
bi	1,2 1,6 2,0 1,8 1,4 2,5 2,4 2,2 1,6 1,8

Таблица 2 -Полученные данные

№ секции	hi	tgαi	gi	Pi	ri	ti	Si	Si/ ri	ti /ri
0	1,4	-			2,088327	7,128	4,560667	2,183885	3,718957
1	2,2	1,833333	4,361111	3,888	2,125	14,04	7,3565	3,461882	7,246452
2	3	1,875	4,515625	7,488	1,886796	17,856	9,14	4,84419	9,92
3	3,2	1,6	3,56	11,16	2,039729	18,432	8,928444	4,37727	9,758118
4	3,2	1,777778	4,160494	10,368	2,236068	15,12	7,28	3,255715	7,56
5	2,8	2	5	7,56	1,442775	12,636	8,677	6,014104	8,313158
6	2,6	1,04	2,0816	12,15	1,301708	8,28	7,001333	5,378573	5,844706
7	2	0,833333	1,694444	9,936	1,236497	5,184	5,245818	4,242482	3,8016
8	1,6	0,727273	1,528926	7,128	1,179248	2,34	2,9845	2,530851	1,782857
9	1	0,625	1,390625	3,744
Σ	0	-				101,016	61,17426	36,28895	57,94585

Вычислим коэффициент устойчивости по формуле К. Терцаги:

Условие не выполнено, следовательно, склон неустойчив, и необходимо предпринять дополнительные меры по его укреплению.

Проверим коэффициент устойчивости по формуле Ю.И.Соловьёва: