Устойчивость откосов и склонов

При разработке котлованов, вертикальной планировке площадок с уступами, устройстве выемок и насыпей, возведении сооружений на склонах и в ряде других случаев приходится оценивать устойчивость массивов грунтов в откосах. Устройство пологих откосов резко удорожает строительство. Крутые откосы могут привести к аварии. Нужно находить оптимальные крутизны откосов или проектировать подпорные стенки.

Причины потери устойчивости откосов:

- устранение естественной опоры массива грунта вследствие разработки котлованов, траншей и т.д.;

- увеличение внешней нагрузки на откос;

- увеличение удельного веса грунта в призме обрушения в результате насыщения пор водой;

- влияние капиллярной влаги при понижении уровня грунтовых вод;

- снижение сцепления и трения грунта при увлажнении, промерзании и оттаивании грунтов;

- динамические воздействия (движение транспорта, сейсмические проявления);

- большая крутизна откосов.

Нарушение равновесия массива грунта может происходить внезапно со сползанием значительных масс грунта. Такие нарушения равновесия называются оползнями. Оползни бывают следующих видов:

а) оползни вращения (с криволинейными поверхностями обрушения);

б) оползни скольжения (по зафиксированным поверхностям);

в) оползни разжижения (грязевые потоки перенасыщенных водой грунтов).

4.5.1. Устойчивость откосов идеально сыпучего грунта (с =0, j¹0)

Пусть имеется откос с углом заложения a при заданном значении угла внутреннего трения j песка, слагающего откос.

Рассмотрим равновесие частицы грунта М, свободно лежащей на поверхности откоса (рис.4.13,а). Вес частицы Р разложим на нормальную N к линии ab и касательную Т, стремящуюся сдвинуть частицу вниз. Грунт обладает только внутренним трением, поэтому устойчивость частицы будет обеспечена, если сдвигающая сила Т равна удерживающей силе трения Т '= fN или меньше нее.

Рис.4.13. Схема к расчету устойчивости откосов сыпучего грунта:

а – сухого; б – фильтрующего воду

Дата добавления: 2014-01-07