🗊Презентация Гидротехническое строительство. Устойчивость откосов. (Лекция 6)

Литература Литература Основная: Далматов Б.И., Бронин В.Н., Карлов В.Д. и др. Основания и фундаменты. Часть 2, Основы геотехники. М.,СПб.: изд.АСВ,2002.-392с. Шишлов С.Б., Кириллов В.М. Инженерная геология и свойства грунтов. СПб.:СПГУВК,2005.-172с. Дополнительная: Ухов С.Б., Семенов В.В., Знаменский В.В. Механика грунтов, основания и фундаменты. Учебное пособие. 4-е изд. М.: Высшая школа,2007.-566с. Костерин Э.В. Основания и фундаменты. М.: Высшая школа, 1990.-431с. СНиП 2.02.02-85 Основания гидротехнических сооружений. СНиП 2.02.01-83* Основания зданий и сооружений. СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений.

1. Устойчивость оснований сооружений и откосов Откосом называется искусственно созданная поверхность, ограничивающая природный грунтовый массив, выемку или насыпь. Откосы образуются при возведении различного рода насыпей (дамбы, земляные плотины и т.д.) и выемок (котлованы, траншеи, каналы и т.п.). Склоном называется откос, образованный природным путём и ограничивающий массив грунта естественного сложения. Основными причинами потери устойчивости откосов и склонов являются: - устройство недопустимо крутого откоса или подрезка склона, находящегося в состоянии, близком к предельному; - увеличение внешней нагрузки (возведение сооружений, складирование материалов на откос или вблизи его бровки); - изменение внутренних сил (изменение удельного веса грунта при изменении его влажности); - неправильное назначение расчетных характеристик прочности грунта или снижение его сопротивления сдвигу за счёт повышения влажности и др. причин; - проявление гидродинамического давления, сейсмических сил, различного рода динамических воздействий (движение транспорта, забивка свай и т.п.).

Нормативный показатель общей устойчивости: За нормативный показатель общей устойчивости следует принимать обобщенный коэффициент устойчивости: где К1 - коэффициент, учитывающий надежность данных о прочностных и деформативных характеристиках грунтов рассматриваемого массива; К2 - коэффициент, учитывающий категорию линии (дороги), для которой проектируется данный объект; К3 - коэффициент, учитывающий класс (ответственность) проектируемого объекта; К4 - коэффициент, учитывающий соответствие расчетной схемы естественным инженерно-геологическим условиям; К5 - коэффициент, учитывающий вид грунта и его назначение; Км - коэффициент, учитывающий особенности метода расчета;

Расчетные значения показателя общей устойчивости Расчетные значения Кр показателя общей устойчивости откоса, косогора или сооружения определяются из основных уравнений статики: где ΣРсд, ΣМсд - сумма проекций сил на принятые оси координат и моментов сил, вызывающих нарушение устойчивости; ΣРуд, ΣМуд - сумма проекций сил на принятые оси координат и моментов сил, способствующих сохранению устойчивости

2. Методы расчёта устойчивости откосов а) Устойчивость откосов в идеально сыпучих грунтах (φ≠0; с=0) Рассмотрим устойчивость частиц идеально сыпучего грунта, слагающего откос. Для этого составим уравнение равновесия твердой частицы М, которая лежит на поверхности откоса. Разложим вес этой частицы F на две составляющие: нормальную N к поверхности откоса АВ и касательную Т к ней. При этом сила Т стремится сдвинуть частицу М к подножию откоса, но ей будет препятствовать противодействующая сила Т', которая пропорциональна нормальному давлению.

Устойчивость откоса грунта, обладающего трением (С=0)

К понятию угла естественного откоса:

б) Устойчивость откоса грунта, обладающего только сцеплением (φ=0) (жирные глины)

Уравнение равновесия на направлении АС:

в) Устойчивость откоса грунта, обладающего трением и сцеплением (φ≠0, С≠0)

3. Конструкции подпорных стен Подпорная стена - это конструкционное сооружение, удерживающее от обрушения и сползания находящийся за ней массив грунта на уклонах местности (откосах, склонах, выпуклостях и впадинах поверхности участка). Стенки, возводимые при строительстве можно разделить на: а – декоративные. Используются в качестве архитектурно - художественного элемента. Применяются на плоских (ровных) и с небольшим уклоном участках как элемент ландшафтного дизайна; б – укрепительные. Применяются для удержания грунта на уклонах местности. Широко применяются при террасировании естественных склонов с целью увеличения полезной площади для размещения элементов озеленения и благоустройства.

Декоративная подпорная стенка

Укрепительные подпорные стенки

Виды укрепляющих подпорных стенок По способу возведения: монолитные, изготавливаются в виде отдельных звеньев на заводах железобетонных изделий, а затем транспортируют к месту возведения. Они имеют уголковый профиль и бывают консольными или контрфорсными. Также монолитные стенки отливаются из армированного бетона, бутобетона на месте в заданную форму (опалубку); сборные, выкладываются из различного строительного материала (камня, кирпича, дерева и т.д.) на месте строительства

Виды укрепляющих подпорных стенок По глубине заложения: -глубокого заложения (глубина заложения больше ширины стенки в полтора и более раза); -неглубокого заложения. По высоте: -низкие (высота не превышает 1м); -средние (высота 1-2м); -высокие (высота более 2м.)

По конструктивному решению достижения устойчивости (по массивности): -массивные подпорные стенки, устойчивость на сдвиг и опрокидывание достигается собственно массой стенки (бетон, бутовая или кирпичная кладка); -полумассивные, устойчивость подпорной стенки обеспечивается комплексно: массой стенки и грунта лежащего на фундаментной плите; -тонкоэлементные, обычно состоят из связанных друг с другом железобетонных плит; -тонкие, устойчивость обеспечивается защемлением основания в грунте.