33. Устойчивость вертикального откоса в глинистых грунтах?

Пылевато-глинистые грунты часто обладают очень ма­лым углом внутреннего трения, который при приближенном ре­шении задач можно не учитывать. В то же время эти грунты имеют сцепление, благодаря которому могут удерживать вер­тикальный откос. Для строителей при рытье котлованов важно знать, на какую глубину можно разрабатывать грунт с вер­тикальным откосом.

Рассмотрим для такого грунта устойчивость вертикального откоса АВ высотой h(рис. 8.6). Проведем след АС возможной поверхности обрушения в виде плоскости под углом ω к горизонту, так как наименьшей площадью такой поверхности между точками А и С будет обладать плоскость. По всей этой плоскости будут действовать удельные силы сцепления с. Разобьем призму обрушения АВС на вер­тикальные элементы толщиной dy (рис. 8.6). Так как элементы сползают одновременно по поверхности АС, взаимодействие между ними не учитываем. Рассмотрим интенсивность сдвигающей силы в точке А. Вес крайнего элемента толщиной dy (без учета второй степени малости) будет dF = γh·1·dy, и сдвигаю­щая сила по наклонной площадке составляет   где γ- удельный вес грунта; 1 - размер призмы, перпендикулярный плоскости чертежа.

Удерживающая сила на этом участке обусловлена только удельной силой сцепления

В таком случае коэффициент надежности на участке  .

Наименьшее значение γn будет при наибольшей величине sin 2ω, которая может достигнуть единицы при 2ω = 90°. Значит худшие условия устойчивости будут при ω = 45°. В таком случае при γn = 1, т. е. в условиях предельного равновесия, высота вертикального откоса

h = 2c/γ.

В данном случае h - максимально возможная высота откоса.

Для получения устойчивого откоса обычно снижают сцепле­ние, принимая его расчетное значение с1,учитывающее неоднородность грунта. Кроме того, вводят коэффициент -надежности γn в пределах 1,1 ... 1,2. Тогда h = 2с1/γ γn

Грунт откоса подвергается метеорологическим воздействиям, которые могут снижать сцепление. В связи с этим незащищен­ный вертикальный откос может существовать лишь непродолжительное время.

 

34. Аналитический метод определения давления в грунтах на подпорные стенки?

Рассмотрим аналитический методопределения давления грунтов на подпорные стенки при допущении плоских поверхностей скольжения. В настоящее время этот метод широко применяют в практике проектирования.

Рассмотрим вначале давление на подпорные стенки сыпучих масс. Как было показано ранее, массив сыпучего грунта, ограниченный откосом, будет находиться в равновесии, если угол откоса равен углу внутреннего трения грунта. При вертикальном же откосе для удержания массива в равновесии требуется устройство подпорной стенки.

Если одна часть массива сыпучего грунта перемещается относительно другой по некоторой поверхности скольжения, то реакция неподвижной части массива будет направлена навстречу движению под углом трения, отложенным от нормали к поверхности скольжения. Рассмотрим наиболее характерные случаи давления грунтов на подпорные стенки.