Расчет устойчивости склонов

Устойчивость склонов (откосов) рассчитывают по первому предельном у состоянию. При этом учитывают основное и особое сочетания на­грузок, действующих на склон. В первом случае суммируются постоянные, дли­тельные и кратковременные нагрузки. Во втором к указанным нагрузкам добав­ляется одна из особых: сейсмическое или взрывное воздействие, нагрузка, вызы­ваемая аварийным состоянием или поломкой оборудования, прорывом плотин, ава­рийная деформация основания и др.

Для расчета устойчивости склона используют выражение:

, где

R — обобщенное расчетное значение силы сопротивления грунтов смеще­нию, H или Н*м;

Np — сдвиговые воздействия на грунтовый массив, выраженные в силовой или моментной форме (перегрузки включают в расчетные схемы нагру­зок на склон с учетом фактических и перспективных условий работы склона и со­оружений), H или Н*м;

п_с — коэффициент сочетания нагрузок (при расчете устой­чивости склонов и потери прочности скальных грунтов при обвалах для основного сочетания нагрузок п_с =1, для особого — п_с = 0,9 и для нагрузок строительного пе­риода n_c = 0,95);

— коэффициент надежности, учитывающий степень ответствен­ности, капитальность сооружений и значимость последствий при возникновении тех или иных предельных состояний (для защитных сооружений I класса = 1,25, второго— =1,2, третьего — =1,15 и четвертого — =1,1);

m — коэффициент условий работы, учитывающий вид предельного состояния и приближенность рас­четных схем.

Значения и m устанавливают для каждого конкретного объекта в соответ­ствии с целями и задачами стабилизации склона, точности исходных данных и т. п.

Отношение / m представляет собой допускаемый коэффициент

устойчивости склона (k_у), принимаемый в соответствии с требованиями нормативных документов по проектированию отдельных видов сооружений, но не менее / m = [k_у].

Расчетный коэффициент устойчивости склона должен удовлетворять условию:

k_у=[k_у].

Расчеты, показывающие влияние противооползневых сооружений на степень увеличения коэффициента устойчивости склона, служат основанием для проектиро­вания средств и методов противооползневой защиты. Без проведения таких расче­тов допускается осуществлять мероприятия охранного характера на оползнеопасных территориях, если при этом на них не ведется строительство др. объектов, ко­торые могут оказать отрицательное влияние на устойчивость склона.

Противооползневые сооружения и мероприятия

Искусственное изменение рельефа склона следует предусматривать для предупреждения и стабилизации процессов сдвига, скольжения, выдавливания, осыпей и течения грунтов, включая оползнепотоки.

Образование рационального профиля склона достигается приданием ему соответствующей крутизны, террасированием и общей планировкой склона, удалением или заменой неустойчивых грунтов, отсыпкой в нижней части склона упорной призмы (банкета).

При проектировании уступчастой формы откоса размещение берм и террас (до 5м) следует предусматривать на контактах пластов грунтов и на участках высачивания грунтовых вод.

Ширину берм и высоту уступов, а также расположение и форму банкетов следует определять расчетом общей и местной устойчивости склона, планировочными решениями, условиями производства работ и эксплуатационными требованиями; удаление неустойчивых грунтов следует предусматривать, если обеспечение их устойчивости является неэффективным или экономически нецелесообразным.

Искусственное понижение УПВ (водопонижение) следует предусматривать для устранения или ослабления разупрочняющего и разрушающего воздействия подземных вод на грунты, снижение или устранение фильтрационного давления.

С этой целью применяют следующие водопонижающие устройства:

- траншейные дренажи (открытые траншеи и канавы);

- закрытые беструбчатые дренажи (траншеи, заполненные фильтрующим материалом) для осушения оползневого поля, рассчитанные на недолговременный срок службы;

- трубчатые и галерейные дренажи – в устойчивой зоне за пределами смещающихся вод, для перехвата подземного потока при продолжительном сроке службы;

- пластовые дренажи – на участках высачивания подземных вод и на склонах для предотвращения суффозии, и в основании банкетов;

- водопонижающие скважины различных типов (в том числе самоизливающиеся и водопоглощающие) в сочетании с дренажами или взамен им; в случае их большей эффективности или целесообразности их применения.