
- •Состав грунтов
- •Характеристики физического состояния грунта
- •Определение расчетных характеристик физических свойств грунтов
- •Лекция № 2 механические свойства грунтов
- •Сжимаемость грунтов
- •Компрессионная зависимость
- •Закон уплотнения и линейная деформируемость грунта
- •Компрессионная зависимость при объемном сжатии
- •Определение модуля деформации грунта
- •Модуль объемной деформации и модуль сдвига
- •Принцип гидроемкости грунта
- •Водопроницаемость грунтов
- •Закон ламинарной фильтрации
- •Модель водонасыщенного грунта
- •Сопротивление грунтов сдвигу. Закон Кулона
- •Сопротивление сдвигу сыпучих грунтов
- •Сопротивление сдвигу связных грунтов
- •Сопротивление грунтов сдвигу при сложном напряженном состоянии
- •Определение расчетных характеристик сопротивления грунтов сдвигу
- •Действие нескольких сосредоточенных сил на поверхности массива
- •Лекция № 4 Определение напряжений в массиве грунта. Напряжения в грунтовом массиве от действия распределенной нагрузки и от собственного веса грунта
- •Действие любой равномерно распределенной нагрузки
- •Метод угловых точек
- •Одномерная задача теории компрессионного уплотнения
- •Метод эквивалентного слоя
- •Допущения метода послойного суммирования
- •Уравнения предельного равновесия
- •Угол наибольшего отклонения
- •Диаграмма Мора
- •Области предельного напряженного состояния и условия их возникновения
- •Формула Пузыревского-Герсеванова
- •Расчетное сопротивление по сНиП 2.02.01-83*
- •Расчет оснований по несущей способности
- •Критерий оценки устойчивости
- •Устойчивость откосов и склонов
- •Реологические процессы в грунтах
- •Ползучесть откосов и склонов
- •Ползучесть пласта в установившемся режиме
- •Давление грунтов на ограждающие конструкции
- •Давление покоя грунта
- •Активное давление грунта
- •Пассивное давление грунта
- •Литература
Критерий оценки устойчивости
Количественная оценка устойчивости откосов и склонов основана на требованиях СНиП 2.02.01-83*. Критерием устойчивости является коэффициент запаса устойчивости, который должен быть больше нормативного:
.
(6.1)
Коэффициент запаса устойчивости характеризует соотношение удерживающих Муд и опрокидывающих Мопр моментов рассматриваемого объема грунта. При этом предполагается, что оползневый массив грунта жестко смещается по поверхности скольжения.
Устойчивость откосов и склонов
Наиболее простым является метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения. На рис. 6.7 показана расчетная схема для определения коэффициента запаса устойчивости склона методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения с учетом сил инерции (сейсмики) Qc и фильтрации Qф (аb – поверхность скольжения; cd – депрессивная кривая).
Рис. 6.7. Расчетная схема для определения коэффициента запаса устойчивости склона
Коэффициент устойчивости определяется следующим выражением:
, (6.2)
где
-
угол наклона основания отсека к горизонту.
Инерционные
(сейсмические) силы учитываются на
основе принципа квазистатических сил,
т.е.
,
где
-
коэффициент сейсмичности, определяемый
в зависимости от балльности. При этом
следует выбирать наиболее неблагоприятное
направление действия сейсмических сил.
В
фильтрующих откосах необходимо также
учитывать фильтрационные силы, действующие
на каждый элементарный объем, т.е.
,
где
-
удельный вес воды,
-
компоненты гидравлического градиента
в горизонтальном и вертикальном
направлениях.
Суммарные силы фильтрации определяются путем интегрирования по площади фильтрующего массива:
,
(6.3)
где F – площадь между круглоцилиндрической поверхностью и депрессивной кривой.
Равнодействующая фильтрационная сила определяется по формуле:
,
(6.4)
Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения позволяет оценить длительную устойчивость склонов и откосов путем учета изменчивости во времени прочностных свойств грунтов, гидрологических условий и влажностного режима. В этом случае коэффициент длительной устойчивости имеет вид:
. (6.5)
В формуле (6.5)
переменными параметрами являются угол
внутреннего трения
,
сцепление
,
поровое давление
,
а также фильтрационные силы и силы
сейсмики.
Реологические процессы в грунтах
Реология (от
греческого
- течь) – учение о течении материалов.
Грунты оснований при весьма длительном
действии нагрузок проявляют свойства
деформирования во времени (ползучести)
или изменения во времени их напряженного
состояния (релаксация). Реологические
процессы в грунтах – это релаксация
напряжений и деформации ползучести.
Основные факторы, обусловливающие
протекание реологических процессов во
времени, – это перестройка структуры
грунтов (с разрывом старых и образованием
новых структурных связей) и возникновение
и развитие микротрещин.