4. Расчет откоса по условию равноустойчивости
48. В сложных случаях (п. 55) рекомендуется проводить расчет откоса по условию равноустойчивости, которое следует также учитывать при назначении очертания вновь проектируемого откоса, используя рекомендации Г.М. Шахунянца, Н.Н. Маслова и др. / 7, 26/.
49. Расчет по условию равноустойчивости сводится к определению очертания поверхности равноустойчивого откоса и сравнению с ним очертания запроектированного откоса.
50. В качестве практического метода проверки по условию равноустойчивости откосов выемок, сложенных неоднородными, преимущественно глинистыми грунтами, рекомендуется использовать приближенный метод Н.Н. Маслова (метод Fp ), в соответствии с которым степень соблюдения принципа равноустойчивости оценивается для различных участков откоса по величине коэффициента запаса, определяемого по формуле
 (33)
при этом:
 (34)
где tg ψ p - коэффициент сопротивления сдвигу для данного горизонта / 10/;
с - сцепление грунта на данном горизонте, т/м2;
z - глубина расположения данного горизонта, считая от верха откоса, м;
γср - средний объемный вес грунта, расположенного в толще откоса выше данного горизонта, т/м3;
φ - угол внутреннего трения грунта данного горизонта;
α - угол наклона поверхности откоса на уровне данного горизонта к горизонтальной поверхности.
51. Построение равноустойчивого откоса по методу Fp может быть проведено графическим и аналитическим методами.
Графо-аналитический способ построения равноустойчивого откоса по методу Fp
52. Массив грунта, в котором проектируют равноустойчивый откос, разбивают на ряд расчетных слоев по высоте. Мощность расчетных слоев назначается с учетом реальной слоистости толщи, но не должна превышать 2 - 3 м (см. рис. 4 приложения 1).
Для каждого из расчетных горизонтов с глубиной zi определяют значение угла сопротивления сдвигу  :
 (35)
 (36)
где  - величина природной нагрузки для горизонта zi ,
Fp - коэффициент сопротивления грунта сдвигу.
Построение равноустойчивого откоса начинают с нижней точки (см. рис. 4 приложения 1) для z max = H .
Откладывают соответствующий данному горизонту угол сопротивления сдвигу ψр и продолжают его линию до пересечения со следующим горизонтом zi . От точки пересечения откладывают следующий угол ψр и т.д. Полученные точки соединяют и строят линию равноустойчивого откоса с коэффициентом запаса n = 1.
53. При наличии на бровке равномерно распределенной нагрузки Ро ее вводят дополнительно в расчет при определении Fp и ψ p .
В этом случае вычисляют  при
 (37)
где Ррасч - величина расчетного напряжения.
Аналитический способ построения равноустойчивого откоса по методу Fp
54. Аналитический способ метода Fp основан на построении кривой равноустойчивого откоса по координатам (рис. 18). Зависимость между x и z в общем виде при наличии на поверхности откоса равномерно распределенной нагрузки имеет следующее выражение:
 (38)
где Ро - интенсивность равномерно распределенной нагрузки;
x - абсцисса точки на поверхности откоса, отвечающая глубине zi расчетного горизонта от поверхности толщи.
При отсутствии равномерно распределенной нагрузки
 (39)
Если силы внутреннего трения малы и практически ими можно пренебречь (случай φ = 0), расчет для однородного откоса ведут по упрощенной зависимости;
для случая равномерно распределенной нагрузки
 (40)
для случая Ро = 0
 (41)
За начало координат следует принимать бровку откоса. Толщу однородного откоса разбивают на равное количество зон. Координаты z 1 , z 2 , …, zn соответствуют расстоянию от оси x до границы каждой зоны (рис. 18).
Рис. 18. Расчетная схема для аналитического решения по методу Fp
Толщу слоистого откоса разбивают сначала по слоям, и каждый выделенный слой разделяют на несколько зон в зависимости от его толщины.
Координаты x для значений z определяют по формулам ( 39), ( 40), ( 41).
По полученным координатам находят точки и соединяют их кривой, которая соответствует очертанию равноустойчивого откоса при n = 1.
|
