Задание №4
Цель работы: расчет устойчивости откоса, выявление факторов, влияющих на устойчивость откосов.
Исходные данные: приведены в табл. 13. Номер варианта соответствует последней цифре зачетной книжки.
Рекомендации к выполнению задания.
Для расчета откосов применяют метод круглоцилиндрической поверхности скольжения (КЦПС), который заключается в нахождении центра вращения линии скольжения (точка О) и расчете коэффициента устойчивости откоса. При этом решается плоская задача механики грунтов: рассматривают часть бесконечного откоса шириной 1,0 м (рис. 36).
Задание выполняют графо-аналитическим методом. Все расчетные схемы выполняют в масштабе.
Рис. 36. Схема действия сил на откосе
Расчеты на устойчивость выполняют в двух вариантах:
вариант 1 — поверхность скольжения откоса задана. Необходимо определить коэффициент устойчивости — отношение моментов сил, удерживающих откос в состоянии равновесия, к моменту сил, сдвигающих откос
Для расчета этих сил призму АВС разделяют на несколько отсеков. Силы взаимодействий в вертикальных плоскостях между отсеками не учитывают. Вес грунта в откосе раскладывают на две составляющие: касательные (Тi), направленные вдоль линии скольжения, и нормальные (Ni), перпендикулярные направлению касательных напряжений.
При расчете учитывают следующие основные параметры:
1) физико-механические свойства:
– удельный вес, кН/м3;
– угол внутреннего трения, град;
c – удельное сцепление, кПа;
2) геометрические параметры откоса:
Н – высота откоса, м;
Ai – площадь блока, м2;
Li – длина дуги скольжения, м;
3) силовые параметры:
Qi – вес блока, кН/м;
Тi – сдвигающая сила, кН/м;
Ni – нормальная сила, кН/м;
Fi – сила трения грунта о грунт, кН/м.
Откос считают устойчивым, если > 1,2.
вариант 2 — наиболее вероятную линию скольжения находят путем поиска минимальной величины .
В задании предлагается выполнить первый вариант.
Таблица 13
Исходные данные для расчета
Вариант |
Высота откоса Н, м |
Разновидность грунта
|
Удельный вес , кН/м3 |
Прочностные характеристики |
Заложение откоса |
|
, град |
с, кПа |
|||||
1 |
20 |
Суглинок |
19,0 |
20 |
24 |
1 : 2 |
2 |
16 |
Глина |
20,0 |
19 |
36 |
|
3 |
14 |
Суглинок |
18,5 |
17 |
32 |
|
4 |
20 |
Супесь |
18,0 |
25 |
12 |
|
5 |
12 |
Суглинок |
18,2 |
20 |
30 |
|
6 |
14 |
Суглинок |
18,8 |
18 |
28 |
|
7 |
18 |
Супесь |
17,8 |
24 |
12 |
|
8 |
20 |
Глина |
19,8 |
12 |
30 |
|
9 |
14 |
Глина |
20,0 |
14 |
32 |
|
10 |
20 |
Суглинок |
19,2 |
18 |
26 |
|
11 |
18 |
Супесь |
18,0 |
20 |
18 |
|
12 |
16 |
Суглинок |
19,3 |
18 |
32 |
|
13 |
18 |
Глина |
19,8 |
20 |
34 |
|
14 |
20 |
Суглинок |
18,2 |
18 |
28 |
|
15 |
16 |
Глина |
19,2 |
16 |
40 |
|
Центр вращения определить по значениям углов и (см. рис. 36). Значения углов определить по табл. 14, исходя из величины заложения откоса.
Таблица 14