Гих нагрузок.е перемещение 2727 Понятие об устойчивости откоса. Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения (вращения)

Откосом называется искусственно созданная поверхность, ограничивающая природный грунтовый массив, выемку или насыпь. Устойчивость откоса из идеально сыпучего грунта. Откос из идеально сыпучего грунта имеет свободную поверхность, наклоненную к горизонтальной плоскости под углом α Элементарная частица грунта на свободной поверхности испытывает силу тяжести G, которую можно разложить на нормальную N и касательную T к наклонной поверхности компоненты:

Элементарная частица грунта удерживается на наклонной поверхности силой трения, равной произведению нормальной компоненты силы тяжести на коэффициент трения. Обозначим коэффициент трения как тангенс угла внутреннего трения φ. Тогда из уравнения равновесия проекций всех сил на наклонную плоскость получим: 6.2, 6.3

Полученный результат можно обобщить в виде следующего определения: угол наклона к горизонтальной плоскости свободной поверхности откоса, сложенного идеально сыпучим грунтом, равен углу внутреннего трения этого грунта. Этот результат можно использовать в качестве теоретической основы экспериментального метода по определению угла внутреннего трения сыпучего грунта

Устойчивость откосов зависит от:

− прочности грунтов под откосом и в его основании, причем

характеристики прочности могут изменяться со временем;

− удельного веса грунтов под откосом и в его основании;

− крутизны откоса;

− высоты откоса;

− нагрузок на поверхности откоса;

− фильтрации воды через откос;

− положения уровня воды, насыщающей грунт в теле откоса.

По методу круглоцилиндрических поверхностей проводится серия возможных дуг окружностей, и для каждой из них составляется отношение моментов удерживающих и сдвигающих сил. Далее отыскивается методом пробных поисков минимум этого отношения. В том случае, если откос разнородный, зона, ограничиваемая поверхностью

откоса и дугой проведенной окружности, делится на вертикальные, равные по ширине отсеки; для каждого из них определяются величины моментов удерживающих и сдвигающих сил. Далее моменты удерживающих Mуд и сдвигающих Mсдв сил отдельно суммируются, и отыскивается их отношение, которое называется коэффициентом

надежности