35. Учет сейсмических сил при расчете устойчивости склонов и откосов.

Расчет устойчивости склонов и откосов в сейсмических рай­онах должен проводиться с учетом силы возможных землетрясе­ний. Расчеты устойчивости с учетом сейсмичности производятся в районах, для которых сила землетрясений оценивается в 7 бал­лов и выше по принятой в России 12-балльной шкале. При этом необходимо учитывать, что на отдельных участках одного и того же по балльности района фактическая сила землетрясений может отличаться от средней в зависимости от геологических ус­ловий. Балльность следует увеличивать, если в оползневые про­цессы вовлекаются насыщенные водой гравийные, песчаные и лёссовидные грунты, мягкопластичные и текучие глины, выветрелые и сильно трещиноватые породы или оползни происходят на участках с близким расположением тектонических разрывов, с сильно расчлененным рельефом и т.д. Повышение балльности территории следует оценивать на основе анализа карт сейсми­ческого микрорайонирования.

Учет сейсмического воздействия осуществляется добавлением сейсмической силы двумя способами: в первом величи­на сейсмической силы непосредственно учитывается при расче­те, во втором — используется прием, известный как метод фик­тивного откоса.

Сейсмическая балльность района	1-6	7	8	9	10	11	12
Коэффициент сейсмичности, Кс	0,0	0,025	0,05	0,1	0,25	0,5	больше 0,75

Первый способ. Величина сейсмической силы отнесенной к единице объема γ_с определяется: γ_с = К_сγ, где γ - объемный вес грунта, К_с — коэффициент сейсмичности, значение которого принимается в соответствии с табл:

Способ фиктивного откоса. Пусть на откос, сложенный породами с объем­ным весом у, действует горизонтальная сила γ_с = К_сγ, направ­ленная горизонтально и в сторону склона (рис). Тогда рав­нодействующая гравитационной и сейсмической сил будет: γ₀=√(γ²+γ_с²)= γ√(1+ К_с²)≈γ

т.е. даже при сейсмичности территории в 10 баллов величина К_с² мала по сравнению с единицей и сейсмическая сила прак­тически не изменяет вес оползневого тела. С другой стороны, tgӨ_c=γ_c/γ= К_с

и если откос повернуть на угол Ө_c, то объемные силы γ₀, которые дей­ствуют на откос, займут вертикаль­ное положение, и тогда все методы, описанные ранее, можно применить для расчета его устойчивости. Рас­считанный для фиктивного откоса коэффициент устойчивости и будет определять степень устойчивости действительного откоса с учетом воздействия на него сейсмической силы.

Углы поворота действительного откоса для различных по силе зем­летрясений приведены в табл.

В сейсмостойком строительстве, особенно высоких зданий К_с увеличивают в 1,5 раза

36. Расчеты устойчивости склонов и откосов в скальных породах.

В скальных породах есть поверхности ослабления, связанные с трещинами. Процесс начинается со скольжения, затем обвал. Смещение может происходить: а) по одной плоскости, если крутизна трещин меньше крутизны склона; б) по двум плоскостям (крутая и пологая); в) по желобу (две встречно падающие поверхности или три плоскости); г) по лотку (4 плоскости)

При смещении по двум плоскостям возможны два варианта расчета (K₁ – пологая, К₂ – крутая). В первом устойчивость ополз­невого тела определяется коэффициентом устойчивости, одина­ковым для обеих плоскостей сдвига: К₁ = К₂ = К_у. определяются дефициты устойчивости для 1го и 2го блоков. Определяю Е₁ и Е₂, так как они равны, то решают уравнение относительно К.

1. К₁=1, К₂=К_у так же определяют Е₁=Е₂

К₂=К_у=(G₂cosα₂-E₂sinα₃)tgφ+Cl₂)/(G₂sinα₂+E₂cosα₂)

По желобу F_i=γ*(V_i/S_i)*cosα_i*tgφ+C – среднее сопротивление сдвигу вдоль поверхности скольжения

Если оползневое тело опирается на несколько поверхностей, то используется объемный метод: из каждой поверхности проводится нормаль, все они пересекаются в одной точке, сл-но эти плоскости можно спроекцировать на сферу. Вокруг каждой нормали строиться конус с углом в вершине 2φ. В пределах этого конуса устойчивое состояние, за пределами – происходит сдвиг. Если провести все такие конусы, то соединив полученные окружности внешними касательными, получим криволинейную зону, названную зоной устойчивости. Затем определяется величина и направление равнодействующей всех сил. После определения положения этой равнодействующей в пространстве точка приложения ее переносится в центр сферы и определяется точка пересечения с поверхностью. Если точка попадает в зону устойчивсти – то склон устойчив.