Стабилност на склонове и откоси
В развитието на ями, площи с вертикалната планировка корнизи, вдлъбнатини и могили устройство, издигнати на склонове и в други случаи е необходимо да се изчисли съпротивление на почвата масиви в склонове. Устройство полегати склонове рязко увеличава разходите за строителство. Стръмни склонове могат да доведат до катастрофа. Необходимо е да се намери оптимален наклон на склоновете или подпорни стени дизайн.
Причините за загуба на устойчивост на склонове:
- подкрепа масив физическо отстраняване на почвата поради развитието на ями, изкопи и др.;
- увеличаване на външния товар на склона;
- увеличаване на теглото на почвата в разпадането на призма в резултат на насищане на порите вода;
- капилярна влияние влага на понижаване на нивото на подземните води;
- намаление в почвата триене и съединител на омокряне, почвата замразяване и размразяване;
- динамични ефекти (трафик, сеизмични прояви);
- голям наклон на склоновете.
равновесие земята масив нарушение може да се появи внезапно изплъзване значителни маси на почвата. Такъв дисбаланс посочено свлачища. Свлачища са от следните видове:
а) въртящи плъзгачи (с извити повърхности колапс);
б) се плъзга плъзгащи (от неподвижни повърхности);
в) изтъняване свлачища (кал потоци свръхнаситен почвата вода).
4.5.1. стабилност Наклон напълно свободно земята (= 0, j¹0)
Да предположим, че има наклон с ъгъл на полагане при дадена стойност на ъгъла на вътрешно триене на пясък J, изходящата склона.
Разглеждане на баланса на почвените частици М. свободно лежи върху повърхността на наклона (ris.4.13 както и). Тегло P частици разширяват към нормален N на линията аб и допирателна Т. частица има тенденция да се движи надолу. Глина има само вътрешно триене, така че да се осигури стабилност на частицата ако срязване сила Т е равно на задържащата сила на триене Т '= Fn или по-малко от него.
Ris.4.13. Движеща сила за изчисляване на стабилността на писти с рохкава почва:
и - сухо; б - филтър вода
Ние проектираме всички сили по наклонена лицето на склона, като се вземат предвид
Следователно TGA = F. както и коефициент на триене е = tgj, ние получи = й. Следователно, ограничаване ъгъла на естествения откос на гранулиран почвата равен на ъгъла на вътрешно триене. Този ъгъл се нарича ъгъл на покой.
За да се гарантира стабилността наклон на силата държи частиците на М трябва да бъде по-голяма от сили на срязване: ТТ. Предполагаме, за GN на надеждност фактор. След това GN TGA £ tgj. Обикновено приема за 1.1 GN¸1.2.
Ако нивото на подпочвените води в почвата на гранули масив е над основата на наклона има филтруване потока настилка повърхност на наклона. Почвата се появява хидродинамично налягане, което води до намаляване на стабилността на наклон. Следователно, като се има предвид баланса на М частици върху повърхността на наклон, за сила на срязване е необходимо да се добави хидродинамичен компонент
където GW - специфичното тегло на водата; п - порьозността на почвата, и - градиента на налягане.
На мястото на излизане на вода през повърхността на наклона, сили D и P. се задвижва към получения R. отклонява от вертикално под ъгъл б. В този случай за стабилността на ъгъла на наклон от състоянието
4.5.2. Стабилност на вертикалната наклона само адхезия почвата като (J = 0, в ¹0)
Да разгледаме вертикален наклон аб ч (ris.4.14) висока стабилност за такава почва. Начертайте повърхността потенциал приплъзване на линията ав под ъгъл един към хоризонта. По време на този самолет ще работи специфичен сцепление.
Ние се образува уравнението за равновесие на силите, действащи на провисване обектива на ABC. Действайки сила е теглото P абв призма.
Като се има предвид, че BC = ч ctga, да получите
Сила F се разлагат нормалната N и тангентата Т към компонентите на плъзгащата повърхност като. Сили противопоставят приплъзване на съединителя само ще принуди. разпределена на равнината на приплъзване.
Тъй като най-отгоре с натиск призма абв е нула, а на дъното и това е възможно, след това средната трябва да се разглежда само половината сили в процеса на сближаване.
Ние се образува уравнението на равновесие, като сумата от проекциите на всички сили в посока на Ал и се равнява на нула:
Определяме височина Н = H90. съответстващо на максималното използване на сцеплението сили. Очевидно е, че sin2a = 1, А = 45 до 0. След това, замествайки sin2a = 1 в експресия (4.35) и решаване по отношение на H90. получаваме
С GN коефициентът надеждност имат
В този случай, ч - максималната възможна височина на склона, без привързаност.
4.5.3. Наклон стабилност на теорията граничната равновесие
За почви, и като вътрешно триене и кохезия, V.V.Sokolovskim решен два проблема:
1. Определяне на максималното налягане на хоризонталната земната повърхност на масива при което наклон на контура е в равновесие.
2. Определяне на лимит наклон стръмността формата ravnoustoychivogo.
Въз основа на числено интегриране на диференциални уравнения на лимит равновесие при различни ъгли на вътрешните търкания й и ъгли на наклон наклон спрямо хоризонталната равнина е възможно да се намери пределно допустима стойност P:
където - граница безразмерна налягане (tabl.III.5 приложения III), се взема като функция на J, относителна координира и:
Очертава ravnoustoychivogo сграда наклон, като се излиза от горния си край.
Хоризонталната повърхност ravnoustoychivogo наклон може да носи равномерно разпределен товар
Ако се разглежда като P0 почвен слой налягане P0 = GH. на
4.5.4. Изчисляване на приблизително метод за стабилност наклон kruglotsilindricheskih плъзгащи повърхности
Този метод се използва широко в практиката за първи път е била приложена K.Petersonom през 1916 г. и отдавна се нарича "метод на шведски Геотехническо общество." Същността на метода е, както следва. Попитайте за центъра на въртене на склона AB. уравнение баланс ще SM0 = 0. За приготвяне на моменти уравнение по отношение на въртене О разделяне призма точка приплъзване ABC вертикални напречни сечения на няколко отделения и всеки тегло отделение приема условно тегло прилага към точката на пресичане Pi отделение със съответен плъзгащ дъга сегмент. Разлага Pi сила тегло в посока на радиуса на въртене и перпендикулярна на нея (ris.4.17 а) и съставяне равновесие уравнение се равнява на нула момента на сили около точка на въртене:
Намаляването на експресията за получаване R.
където L - дължина на плъзгането на дъгата; в. J - ъгъл на вътрешно триене и якост на свързване; Ti и Ni - съответно тангенциални и нормални компоненти на силата на натоварване :. ,
Ris.4.17. Схема за изчисляване наклон стабилност на кръглите цилиндрични повърхности плъзгащи: а - схема на силите; б - позиция на опасни плъзгаща дъга
За фактор за стабилност на съотношението на наклон приемам сдържаност въртящ момент по време на сили на срязване:
Необходима от всички възможни дъги плъзгащи повърхности, за да изберете най-опасен (ris.4.17 б). За планираните центрове О1 дъги. O2. О3 определят необходимите условия за стабилност на съединителя, съответстваща на ограничаване на равновесие,
От всички възможни центрове на плъзгане изберете този, за който се изисква максималната стойност на силите на сцепление. Стабилност коефициент ч Предполага се равнява на 1.1 ... 1.5. Горният метод е изискан и M.N.Goldshteynom G.I.Ter-Stepanyan:
където А и В - коефициентите (III tabl.III.6 приложение пример 8), в дадени в зависимост от съотношението на полагане на наклон м и х = (0,25; 0,5; 1,0; 1,5) з
4.5.5. Наклонената срещу стабилността на склонове и склонове
Стабилност наведе наклон, определен от равновесни уравнения. В този случай масива е разделена на няколко отделения почвата, така че в индивидуални отделения на плъзгащата повърхност е плоска и се държи при неподвижната повърхност плътна необезпокоявани скала (ris.4.18).
Ris.4.18. Схемата на силите при определянето на натиск на свлачището
При разглеждане на -тата отделение разгледа всички външни сили, включително и товара, приложен към повърхността на корпуса, а теглото на почвата в обема на отделението. Сума от външни сили дисплей Qi на нормална Ni и Ti тангента. Ni нормална сила позволява да се вземат предвид силите на триене на партерния Nm. Също така, да вземе предвид срязване лепило сила на този самолет. Освен това отделение актове на свлачища небалансирано налягане от припокриваща отделни части Ei-1 и неизвестен свлачища натиск върху основата на отделението Ei. Ако наклонът е все още обект на действието на сеизмични сили, отклоняване на резултатната на външните сили спрямо вертикалата под чи ъгъл. Взимаме
Според равновесните уравнения - сумата от проекциите на всички сили в посока на нанометра, както и нормалното за тази посока - може да се намери стойността на Ei свлачище налягане. прехвърля към следващата отделение:
където ч - фактор за стабилност.
Изчисляването започва с първата горна отделение за която Е I-1 = 0. Преминаването от отделение на отделение, стигнете до последния отделение, което трябва да бъде стабилна при En £ 0.
4.5.6. На мерки срещу свлачища
Земята Нарушаване стабилност маса, придружено от разрушаване на пътища, мостове, жилищни и промишлени сгради, понякога със загуба на човешки живот.
Мерки за увеличаване на стабилността на земята масив и борбата срещу свлачища, включват:
- възстановяване и популяризиране на природното устои провисване маса;
- регулиране вода земята маса;
Свързани статии