Черт. 1. График зависимости . Однородные песчаные плотины

Черт. 2. График зависимости. Неоднородные плотины из мелкого песчано-гравийного грунта с центральной песчаной зоной

I - боковая зона; II -центральная зона

Черт. 3. График зависимости . Неоднородные плотины из крупного песчано-гравийного грунта с центральной песчаной зоной

I - боковая зона; II -центральная зона

Черт. 4. График зависимости . Гравийные плотины с ядром высотой менее 30 м

I - боковая зона; II -ядро

Черт. 5. График зависимости . Гравийные плотины с ядром высотой более 30 м

I — боковая зона; II —промежуточная зона;III — ядро

Примечание. При вычислении отбрасываются все фракции мельче , и крупнее , где и — крупность частиц, соответствующая обеспеченности 5 и 95 % по массе в составе карьерного грунта.

Отношение — снимают с осредненной кривой графиков для разной обеспеченности (10 %, 20 %,...). Величину d_i(d₁₀, d₂₀,...) определяют умножением указанного отношения на заданную величину по формуле

(5)

С помощью полученных значений d_iстроят кривую зернового, состава намытого грунта по каждой зоне.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5*

Рекомендуемое

Расчет устойчивости откосов по способу наклонных сил взаимодействия

Согласно п. 5.10* настоящего СНиП в числе рекомендуемых методов расчета устойчивости откосов грунтовых плотин названы методы, оперирующие с расчлененной на вертикальные элементы призмой обрушения и с произвольной или круглоцилиндрической поверхностью сдвига, удовлетворяющие условиям равновесия в предельном состоянии.

В качестве таковых могут быть использованы методы, основанные на гипотезе наклонных сил взаимодействия между элементами призмы обрушения.

Угол наклона к горизонту bэтих сил может быть определен из условий равновесия призмы обрушения в предельном состоянии, которое достигается пропорциональным изменением характеристик прочности грунтов от расчетных значений tgj, сдо критических tgj_k, с_k.

При произвольной поверхности сдвига для оценки устойчивости призмы обрушения сопоставляют проекции равнодействующих активных сил F_Eи сил сопротивленияR_Eна направление сил взаимодействия. При круглоцилиндрической поверхности сдвига можно сопоставлять как моменты этих равнодействующих F_o,R_oотносительно оси поверхности сдвига, так и их проекции. Критерием устойчивости призмы обрушения является соотношение

(1)

где ‑ коэффициенты сочетаний нагрузок, условий работы, надежности по ответственности сооружения.

Откос устойчив, если обеспечена устойчивость призмы обрушения с наиболее опасной поверхностью сдвига.

Проекции равнодействующих определяют из условия равновесия элементов призм обрушения по формулам (см. схему):

(2)

где Q = qdx —равнодействующая активных сил, действующих на элемент призмы обрушения;

d— угол отклонения силыQот вертикали;

а —угол наклона элемента поверхности сдвига к горизонту;

С = cds —сила сцепления, действующая на элемент поверхности сдвига.

Схема сил, действующих на элемент призмы обрушения

Моменты равнодействующих определяют по формулам:

(3)

где r —радиус поверхности сдвига;

b —возвышение точки приложения силыQнад поверхностью сдвига.

Угол bв обоих случаях допустимо определять по приближенной зависимости

(4)

Устойчивость откоса в предположении кругло-цилиндрической поверхности сдвига можно проверять по формулам (2) или (3). Отношения и — разные механические понятия, поэтому оценки устойчивости по ним получаются разными. Однако эти оценки совпадают при — =1 и достаточно близки при —< 1,3, так что разногласий в суждении об устойчивости откоса не возникает.

Если принять в качестве универсальной оценки устойчивости отношение, т.е, подобрать такие значения характеристик прочности, при которыхR_o = F_o и R_E = F_E,результаты расчета обоими способами должны совпадать.

Такой расчет может служить контролем правильности определения угла b,т.е. соблюдения условий равновесия призмы обрушения в предельном состоянии, для найденной наиболее опасной поверхности сдвига.

Влияние воды,насыщающей откос, допускается учитывать двумя способами:

а) первый —вес грунта в пределах каждого элемента определяют с учетом ее капиллярного поднятия, а по контуру элемента (поверхности откоса, поверхности сдвига и плоскостям раздела между элементами) определяют давление воды фильтрационным расчетом;

б) второй— вес грунта элемента определяют с учетом его взвешивания водой; на уровне ее поверхности к грунту прилагают капиллярные силы и к насыщенному водой объему грунта элемента прилагают фильтрационные силы, определяемые расчетом.

Оба способа дают, естественно, тождественные результаты и распространяются на неустановившуюся фильтрацию, в том числе при незавершенной консолидации грунта. При вычислении активной силы F_E и активного моментаF_о давление воды по плоскостям раздела можно не учитывать, в сумме оно равно нулю. При вычисленииF_оможно не учитывать также давление воды по круглоцилиндрической поверхности сдвига, его момент равен нулю.

Влияние сейсмических воздействийна откос определяют по СНиП II-7-81* в форме объемных сейсмических сил, действующих на объем грунта каждого элемента с учетом его насыщения водой, и изменения давления воды на поверхность откоса в пределах элемента.

В расчеты откосов с учетом сейсмических воздействий вводят динамические характеристики прочности грунтов, если они отличаются от статических. Учитывают в соответствующих случаях возникновение избыточного порового давления как следствие сейсмических толчков.

Сейсмические воздействия относятся к особым нагрузкам, их учет исключает другие особые нагрузки.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6*

Рекомендуемое