Вопрос 12 Определение координат равнопрочного откоса по методу Соколовского

Рассмотрим решение при отсутствии распространенной нагрузки по верху откоса.

Координаты откоса, обладающий устойчивостью и прочностью для данного вида грунта с его прочностными характеристиками определяются из решения системы уравнений равновесия (1) и (2) совместно с условиями наступления предельного состояния (3), записанного через главные напряжения.

Р ешение получается в виде формулы (4), которая выражает зависимость координаты z от координат x и параметров m по формуле (5) и n – по формуле (6).

Параметр m зависит от характеристик грунта. В ходе вычисления координат равнопрочного откоса задаются координатами x и получаются координаты z.

Вопрос 13 Расчет откосов по методу Маслова

Метод Маслова Н.Н. позволяет рассчитать координаты равнопрочного откоса с учетом распределенной нагрузки интенсивностью q, приложенной по верху откоса.

Путем совместного решения уравнений (1) и (2) с уравнением (3), в котором главное напряжение σ₂ учитывает распределенную нагрузку q получается формула (7), связывающая координаты равнопрочного откоса x и z:

Задаваясь координатами z, вычисляют координаты x.

Вопрос 14 Определение среднего давления грунта на подземный трубопровода

Средняя реакция грунта. Предположим, что свод обрушения выходит на поверхность. Эксперимент показывает, что в этом случае давление грунта на трубопровод можно определить, как напряжение от собственного веса грунта.

Боковое давление на уровни оси трубопровода:

При z=h₀,

Эксперименты Бородавкина показали, что давление на поверхность трубопровода по окружности распределяется сложным образом:

Д

O

ля получения более простой зависимости для оценки давления грунта, провели эксперименты по выдергиванию отрезков трубопровода из грунта при различных глубинных заложениях.

Вопрос 15 Определение реакции грунта с учетом свода естественного обрушения.

В случае глубокой прокладки ТП при бестраншейной прокладки методом горизонтальной проходки на ТП оказывается реакция только на часть толщины трубы грунта, т.к. реакции горных пород недостаточно для разрушения всей тошны грунта. Тогда для определения реакции используется решение Простодьянонова для горизонтальных проходов в шахтах и др. горных выработках.

Простодьянонов М.М. опытным путем установил очертания и размеры свода естественного равновесия для разных грунтов. В частности, он доказал, что свод имеет очертание по уравнению параболы.

Рассмотрим уравнения равновесия части свода, расположенной между точкой O и произвольной точкой D. Из проекции сил на оси x и z, а также уравнения моментов получается:

Горизонтальное усилие в точках свода естественного равновесия (распор) найдется из уравнения устойчивости на сдвиг опоры арки в точке A, согласно которому, устойчивость опоры свода обеспечится, если горизонтальное усилие не превышает силы трения грунта в опоре:

Сила механического трения в опоре свода:

где - опорная реакция в точке A;

- коэффициент трения;

- угол внутреннего трения;

Опорная реакция определяется из условия (5), записанного для координаты точки А,

Подставляя значение в зависимость (9), получаем формулу для определения высоты свода естественного равновесия под трубопроводами малых и средних диаметров:

Инженерами Метрогипротранса было установлено, что для горизонтальных горных проходок большого диаметра высоту свода естественного равновесия необходимо определять с учетом перехода грунта в активное предельное состояние в верхней половине проходки по диаметрам:

где B – ширина основания свода естественного равновесия на уровне верхней точки проходки или верхней образующей трубопровода (см. схему).

В этом случае высота свода естественного равновесия будет больше, чем определенная по формуле (4). Для трубопроводов с наружным диаметром 1020 мм и более высоту свода рекомендуется определять по формулам (15, 16).

F-