Устойчивость откоса грунта, обладающего трением и сцеплением

Условию заголовка соответствуют глинистые (связные) грунты (супеси, суглинки), для которых φ ≠ 0; С ≠ 0 (Используем графо - аналитический метод расчета).

Расчётная схема для определения устойчивости откоса связного грунта.

Для решения данной задачи примем допущение, что обрушение откоса может происходить по кругло цилиндрической поверхности АС с радиусом R, относительно центра вращения т. O (см.расчётную схему на рисунке).

Как рассчитать устойчивость такого откоса?

η_уст. – коэффициент устойчивости откоса может быть определен отношением момента удерживающих сил к моменту сдвигающих сил:

Порядок вычислений принимаем следующий (см. приведенную схему):

1. Откос АВС делим на ряд призм вертикальными плоскостями.
2. Определяем вес каждой из призмы – Q_i.
3. Раскладываем Q_i на T_i и N_i.
4. Находим величину сцепления (с) по основанию каждой призмы и L – длину дуги.

Определим момент удерживающих сил

Определим момент сдвигающих сил , где n - число призм.

Отсюда находим η_уст.

Выражение для определения коэффициента устойчивости связного грунта.

Недостаток этого метода – это произвольное построение поверхности обрушения. (Точкой O мы задались произвольно). Необходимо найти наиболее опасный центр вращения, с η_уст.= min, т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения.

Поступаем следующим образом (см. рисунок):

• Центры вращения – т. О располагаем на одной линии из точки В под углом 36° к горизонту на расстоянии 0,3 h друг от друга.
• Для всех точек О₁ ,О₂, О₃ ,О₄ – строим поверхности скольжения.
• Определяем h₁ ,h₂, h₃, h₄ (как в предыдущем случае) - откладываем их в масштабе, соединяем единой линией и графически находим η_уст = min , т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения.

Если при этом η_уст > 1, то откос устойчив, в противном случае необходимо принимать меры по увеличению устойчивости откоса.

Расчётная схема для определения наиболее вероятной поверхности обрушения откоса связного грунта.