
- •Введение
- •Раздел 1. Физическая природа и физические свойства грунтов
- •1.1. Происхождение и состав различных видов грунтов
- •1.2. Виды воды в грунтах
- •1.3. Структура и текстура грунтов
- •1.4. Показатели состава и физического состояния грунтов
- •1.4.1. Гранулометрический состав грунта
- •Классификация крупнообломочных и песчаных грунтов
- •Классификация глинистых грунтов
- •1.4.2. Физические свойства грунтов
- •Классификация песчаных грунтов по плотности сложения
- •1.4.3. Пределы и число пластичности
- •Классификация глинистых грунтов
- •Максимальная плотность и оптимальная влажность грунта
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 2. Механические свойства грунтов
- •2.1. Общие положения
- •2.2. Деформируемость грунтов
- •2.2.1. Виды деформаций в грунтах
- •2.2.2. Фазы напряженного состояния грунта
- •2.3. Сжимаемость грунтов
- •2.3.1. Коэффициенты бокового расширения и бокового давления грунта
- •2.3.2. Компрессионное сжатие
- •2.3.3. Компрессионные свойства лессовых грунтов
- •2.3.4. Определение модуля деформации грунта
- •2.4. Водопроницаемость грунтов
- •2.5. Гидродинамическое давление воды
- •2.6. Прочность грунтов
- •2.6.1. Факторы, влияющие на сопротивление грунтов сдвигу
- •2.6.2. Нормативные и расчетные деформационные и прочностные характеристики грунтов
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 3. Распределение напряжений в грунтовом массиве
- •3.1. Общие положения
- •3.2. Определение напряжений в массиве грунта от сосредоточенной силы
- •Значения коэффициента k
- •Значения коэффициентов и
- •3.3. Распределение напряжений в основании в случае плоской задачи. Задача Фламана
- •3.4. Напряжения в основаниях дорожных насыпей
- •3.5. Распределение напряжений от собственного веса грунта
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 4. Определение конечных осадок сооружений
- •4.1. Основные исходные положения
- •4.2. Расчёты осадок сооружений
- •4.2.1. Метод общих упругих деформаций
- •4.2.2. Осадка слоя грунта при сплошной нагрузке
- •4.2.3. Расчет осадки оснований фундаментов методом
- •4.2.4. Осадка грунтового основания во времени
- •Значения n для определения осадки St при различных вариантах эпюр уплотняющих напряжений
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 5. Теория предельного напряженного состояния грунта
- •5.1. Плоская задача теории предельного равновесия
- •5.2. Критические нагрузки на грунты основания
- •5.3. Предельная нагрузка на грунтовое основание
- •Значения коэффициентов несущей способности для случая действия наклонной полосообразной нагрузки
- •Значения коэффициентов несущей способности с учетом собственного веса грунта и уплотненного ядра для полосообразной нагрузки
- •5.4. Устойчивость грунтовых откосов
- •5.4.2. Расчет устойчивости откосов методом круглоцилиндрических
- •5.5. Давление грунтов на подпорные стенки
- •5.5.1. Аналитический метод определения давления грунта
- •5.5.2. Давление грунтов на подземные трубопроводы
- •Контрольные вопросы
- •Раздел 6. Специальные вопросы механики грунтов
- •6.1. Мерзлые грунты
- •6.2. Слабые глинистые водонасыщенные и заторфованные грунты
- •6.3. Геосинтетические материалы для армирования грунтов
- •Контрольные вопросы
- •Основные условные обозначения
- •Библиографический список Основной
- •Дополнительный
- •Оглавление
- •Раздел 1. Физическая природа и физические
- •Раздел 2. Механические свойства грунтов……...………………...….20
- •Раздел 3. Распределение напряжений
- •Раздел 4. Определение конечных осадок
- •Раздел 5. Теория предельного
- •Раздел 6. Специальные вопросы
- •644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10
- •644099, Омск, ул. П. Некрасова, 10
- •Значения αн для определения сжимающих напряжений в основании насыпи по ее оси
Значения коэффициентов несущей способности с учетом собственного веса грунта и уплотненного ядра для полосообразной нагрузки
Коэф-фици-енты |
φ, град |
|||||
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
|
Nn Nqn Ncn |
3,4 4,4 11,7 |
4,6 5,3 13,2 |
6,0 6,5 15,1 |
7,6 8,0 17,2 |
9,8 9,8 19,8 |
13,6 12,3 23,2 |
φ, град |
||||||
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
38 |
40 |
16,0 15,0 25,8 |
21,6 19,3 31,5 |
28,6 24,7 38,0 |
39,6 32,6 47,0 |
52,4 41,5 55,7 |
74,8 54,8 70,0 |
100,2 72,0 84,7 |
Все три решения
справедливы для фундаментов мелкого
заложения, когда
и при однородном строении основания.
5.4. Устойчивость грунтовых откосов
Откосы образуются при возведении различного рода насыпей, устройстве выемок, разработке котлованов, траншей, карьеров или при вертикальной планировке площадок с уступами. Устройство пологих откосов удорожает строительство. Крутые откосы могут обрушиться. Важной задачей является отыскание безопасной крутизны откоса.
Основными причинами потери устойчивости откосов являются:
-
устройство недопустимо крутого откоса или подрезка склона, находящегося в состоянии, близком к предельному;
-
увеличение внешней нагрузки на откос (возведение сооружений или складирование материалов на откос);
-
влияние взвешивающего действия воды на грунты в основании;
-
проявление гидродинамического давления воды, выходящей через поверхность откоса;
-
динамические воздействия при движении транспорта, забивке свай, проявлении сейсмических сил и др.
Обычно все эти факторы проявляются во взаимодействии, что необходимо иметь в виду при изысканиях и проектировании в каждом отдельном случае.
5.4.1. Устойчивость
откоса идеально сыпучего грунта (;
с = 0)
Рассмотрим
равновесие частицы А,
которая лежит на поверхности откоса
(рис. 5.7). Вес р
этой частицы разложим на составляющие:
N –
нормальную к поверхности откоса и T
– касательную
к ней. Кроме того, на частицу действует
сила трения T'.
В таком случае
;
;
T'
= fN,
где f –
коэффициент трения грунта, равный
тангенсу угла внутреннего трения (
).
Составим уравнение проекций сил на
направление поверхности откоса BC
в условиях предельного равновесия:
.
Отсюда получим
или
.
(5.14)
Таким образом,
если угол заложения откоса
равен или меньше угла внутреннего трения
грунта
,
устойчивость откоса обеспечена.
Предельный угол заложения откоса в
сыпучих грунтах равен углу внутреннего
трения грунта. Этот угол
называют углом
естественного откоса.