Последовательность расчета

1. Определим осадочное давление на подошве, принимая значение удельного веса грунта g=16,0 кН/м³: Р₀=P-gd=300-16,0*1,8=271,2 кПа.

2. Найдем вертикальные напряжения на глубине z=1,0 м. Значения коэффициента a принимаем по табл. 1 приложения, исходя из величин x=2z/b=2*1,0/2,0=1,0 и h=l/b=3,0/2,0=1,5. После интерполяции получим a=0,733, тогда =0,733*271,2=209,6 кПа.

3. Определим напряжения на глубине z=1,0 м по краям фундаментов: =0,25*0,733*271,2=52,4 кПа.

4. Строим эпюру напряжений (рис. 9):

Рисунок 9 — Схема действия сил и эпюра вертикальных напряжений в горизонтальной плоскости

Пример расчета напряжений по вертикальной оси z см. в лабораторной работе №7, табл. 16.

Лабораторная работа №6

Расчет устойчивости откоса

Цель работы: выявление факторов, влияющих на устойчивость откосов

Содержание работы

Для расчета откосов применяют метод кругло цилиндрической 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 (рисунок 8).

Задание выполняют графо-аналитическим методом. Все расчетные схемы выполняют в масштабе.

Рис. 8 — Схема действия сил на откосе

Расчеты на устойчивость выполняют в двух вариантах:

вариант 1 — поверхность скольжения откоса задана. Необходимо определить коэффициент устойчивости h — отношение моментов сил, удерживающих откос в состоянии равновесия, к моменту сил, сдвигающих откос

(28)

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 (Т_i), направленные вдоль линии скольжения, и нормальные (N_i), перпендикулярные направлению касательных напряжений.

При расчете учитывают следующие основные параметры:

1) физико-механические свойства:

g – удельный вес, кН/м³;

j – угол внутреннего трения, град;

c – удельное сцепление, кПа;

2) геометрические параметры откоса:

Н – высота откоса, м;

A_i – площадь блока, м²;

L_i – длина дуги скольжения, м;

3) силовые параметры:

Q_i – вес блока, кН/м;

Т_i – сдвигающая сила, кН/м;

N_i – нормальная сила, кН/м;

F_i – сила трения грунта о грунт, кН/м.

Откос считают устойчивым, если h>1.2.

вариант 2 — наиболее вероятную линию скольжения находят путем поиска минимальной величины h.

В задании предлагается выполнить первый вариант.

Таблица 13 — Исходные данные для расчета

Вариант	Высота откоса Н,     м	Разновидность грунта	Удельный вес g,   кН/м3	Прочностные характеристики	Заложение откоса
j,   град	с,   кПа
		Суглинок	19,0			1 : 2
		Глина	20,0
		Суглинок	18,5
		Супесь	18,0
		Суглинок	18,2
		Суглинок	18,8
		Супесь	17,8
		Глина	19,8
		Глина	20,0
		Суглинок	19,2
		Супесь	18,0
		Суглинок	19,3
		Глина	19,8
		Суглинок	18,2
		Глина	19,2

Центр вращения определить по значениям углов a и b (см. рисунок 31). Значения углов определить по таблице 14, исходя из величины заложения откоса.

Таблица 14 — Значение углов a и b для определения центра вращения

Заложение откосов (H:L)	a, град	b, град
1:1
1:1,5
1:2
1:3
1:4
1:5

Пример расчета

Исходные данные: откос из однородного грунта (суглинка) высотой 11 м и заложением 1:1 (угол откоса 45⁰). Физико-механические свойства грунта: g = 19 кН/м³, j = 20⁰, с = 40 кПа.

Необходимо оценить устойчивость откоса в непосредственной близости от автомобильной дороги.

Последовательность выполнения расчета

1. В масштабе 1:100 построить схему откоса (рисунок 32).

2. Вычислить центр вращения О. Для этого по таблице 14 определить значения углов a=28⁰ и b=37⁰. На пересечении линий АО и ВО находится центр вращения.

3. Из центра вращения провести линию скольжения радиусом R; контуры призмы сползания АВС определены.