Разрушение за счет взвешивания грунта

(1)Р Устойчивость грунта против взвешивания следует проверять согласно формуле (2.9a) или (2.9b) по всем грунтовым столбам. Формула (2.9a) выражает условие устойчивости при воздействии давления воды и полных напряжений. Формула (2.9b) выражает то же условие при воздействии сил фильтра­ции и весов с учетом архимедовых сил. Пример ситуаций, когда нужно проверять взвешивание, ука­зан на рисунке 10.2.

(2)Р При определении характеристического значения порового давления следует учитывать возможные неблагоприятные условия, такие как:

— присутствие тонких слоев грунта с низкой водопроницаемостью;

— пространственные особенности, такие как узкие, круглые и прямоугольные выемки ниже уровня воды.

Примечание 1 — Там, где грунт имеет значительное сопротивление сдвигу за счет сцепления, разрушение из-за взвешивания грунта заменяется на разрушение из-за гидростатического подъема. В таком случае
устойчивость проверяется с применением положений, указанных в 10.2, при этом к весу могут быть добавлены дополнительные силы сопротивления.

Примечание 2 — Устойчивость по отношению к взвешиванию грунта не означает предотвращение внутренней эрозии, и, в случае необходимости, последнюю следует проверять отдельно.

(3) Чтобы противостоять разрушению, вызываемому взвешиванием грунта, наиболее часто используются следующие меры:

— уменьшение давления воды под грунтовой массой, подвергающейся взвешиванию;

— увеличение противодействующего веса.

Внутренняя эрозия

(1)Р Чтобы снизить опасность перемещения материалов за счет внутренней эрозии, следует обеспечить работу фильтра.

(2) Там, где может возникнуть аварийное предельное состояние за счет внутренней эрозии, следует использовать такие мероприятия, как обеспечение работы фильтра на поверхности основания.

(3) Работа фильтра обычно обеспечивается посредством использования природного несвязного грунта, который соответствует проектным требованиям для фильтрующих материалов. В ряде случаев может потребоваться более чем один слой фильтрующего материала, чтобы обеспечить послойное (ступенчатое) изменение гранулометрического состава и получить достаточную защиту для грунта
и слоев фильтра.

(4) Кроме того, можно использовать рулонный фильтрующий материал, например геотекстиль, предварительно определив, насколько он предотвращает перенос мелкодисперсных фракций.

(5)Р Если требования к фильтру не выполняются, то нужно удостовериться, что критический гидравлический градиент намного ниже проектного значения, при котором частицы грунта начинают двигаться.

(6)Р Критический гидравлический градиент внутренней эрозии устанавливается с учетом, по мень­шей мере, следующих факторов:

— направления потока фильтрации;

— гранулометрического состава и формы зерен;

— напластований грунта.

Разрушение за счет суффозии

(1)Р Там, где преобладающие гидравлические и грунтовые условия могут привести к возникновению суффозии (см. рисунок 10.3) и где она создает опасность потери устойчивости или функциональности гидротехнического сооружения, необходимо проводить предписанные мероприятия, чтобы не допустить возникновения суффозии либо с помощью фильтров, либо с помощью конструктивных мероприятий, позволяющих контролировать или блокировать поток грунтовых вод.

1 — уровень свободной воды; 2 — пьезометрический уровень в водопроницаемом основании;

3 — грунт с низкой водопроницаемостью; 4 — водопроницаемое основание;
5 — возможный водоем (потенциальная яма); начальная точка для вымывания; 6 — возможная промоина

Рисунок 10.3 — Пример условий, которые могут привести к вымыванию

Примечание — Подходящими конструкционными решениями являются:

— применение дренажных берм со стороны грунта у запрудных плотин. Таким образом возможная начальная точка промоины отодвигается дальше от сооружения, а в самой точке снижается гидравлический градиент;

— применение непроницаемых экранов ниже основания гидротехнического сооружения. За счет этого либо блокируется поток грунтовых вод, либо увеличивается путь фильтрации, и таким образом гидравлический градиент снижается до безопасного значения.

(2)Р В период чрезвычайно неблагоприятных событий, таких как наводнение, зоны, чувствительные к образованию суффозионных каналов, подлежат регулярному осмотру, чтобы безотлагательно принять необходимые меры, снижающие риск суффозии. Материалы для проведения таких мероприятий должны храниться поблизости.

(3)Р Разрушение из-за образования суффозионного канала следует предотвращать, увеличивая сопротивление внутренней эрозии грунта в зонах, где может возникнуть поток воды.

(4) Подобные разрушения можно предотвратить, обеспечив:

— достаточную защиту от разрушения из-за взвешивания грунта там, где он имеет горизонтальную поверхность;

— достаточную устойчивость поверхностных слоев на наклонном грунте (местная устойчивость откоса).

(5)Р При определении гидравлических условий выхода потока для проверки возможности разрушения за счет взвешивания или потери местной устойчивости склона необходимо учитывать то, что стыки и контакты между сооружением и основанием могут стать преимущественными путями фильтрации.

Общая устойчивость

Общие положения

(1)Р Положения настоящего раздела касаются общей устойчивости и перемещений в естественном или в насыпном грунте вокруг фундаментов, удерживающих конструкций, естественных откосов, насыпей или котлованов.

(2) Необходимо учитывать условия, относящиеся к общей устойчивости и специальных конструкций, в соответствии с разделами 6 – 10 и 12.

Предельные состояния

(1)Р Чтобы удовлетворять всем основным требованиям по устойчивости, предельным деформациям, долговечности, а также ограничениям на перемещения близлежащих зданий и коммуникаций, необходимо принимать во внимание все возможные предельные состояния в данном грунте.

(2) Ниже перечисляются некоторые возможные предельные состояния:

— потеря общей устойчивости грунта и сооружений;

— чрезмерные перемещения основания из-за деформаций сдвига, осадок, вибрации или пучения;

— повреждения или потеря функциональности соседних сооружений, дорог и коммуникаций из-за перемещений грунта.