рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Вопрос 7 – Метод кругло цилиндрических поверхностей скольжения

Вопрос 7 – Метод кругло цилиндрических поверхностей скольжения - Лекция, раздел Механика, МЕХАНИКА ГРУНТОВ   Основным Недостатком Рассмотренных Выше Методов Является То, ...

 

Основным недостатком рассмотренных выше методов является то, что полученные решения справедливы при относительно однородных пол физико-механическим свойствам массивах грунтов. В случае искусственно образованных откосов (откосы земляного полотна насыпей автомобильных дорог, плотин, дамб и т.п.) такая ситуация встречается достаточно часто. Однако при оценке устойчивости откосов глубоких выемок и природных склонов необходимо учитывать неоднородность грунтовых массивов. По инженерно-геологическим условиям потенциальные поверхности скольжения в массиве могут быть выраженными (прослои, оползневые смещения и т.д.) и не совпадать с предсказываемыми теорией предельного равновесия.

На практике чаще используют приближенные инженерные методы расчета.

К ним относят: метод кругло цилиндрических поверхностей скольжения, метод Шахунянца и др.

Метод кругло цилиндрических поверхностей скольжения впервые предложен К. Петерсоном в 1916 г. Метод называли «методом шведского геотехнического общества». В настоящее время имеются его различные модификации.

 

Потеря устойчивости откоса или склона, представленного на рисунке 26,а, может произойти в результате вращения отсека грунтового массива относительно некоторого центра О. Поверхность скольжения в этом случае будет представлена дугой окружности с радиусом r и центром в точке О. смещающийся массив рассматривают как недеформируемый (отвердевший) отсек, все точки которого участвуют в общем смещении. Коэффициент устойчивости определяют по формуле (7.19):

 

k st = Мsr / Мsa , (7.19)

 

где Мsr и Мsa - моменты относительно центра вращения о всех сил, соответственно удерживающих и смещающих отсек.

Для определения входящих в формулу (7.19) моментов отсек грунтового массива разбивают вертикальными линиями на отдельные элементы. Характер разбивки назначают с учетом неоднородности грунта отсека и профиля склона так, чтобы в пределах основания каждого элемента прочностные характеристики φ и с были постоянными.

Вычисляют вертикальные силы, действующие на каждый элемент: собственный вес грунта в объеме элемента Рgiи равнодействующая нагрузки на его поверхности Рqi. При необходимости могут быть учтены и другие воздействия (фильтрационные, сейсмические силы). Рассмотрим принципы их учета.

Равнодействующая сил Рgi + Рqi считается приложенной к основанию элемента и раскладывается на нормальную Niи касательную Tiсоставляющие к участку дуги скольжения в точке их приложения.

Тогда:

Ni = (Рgi + Рqi) cos αi ; Ti=(Рgi + Рqi) sin αi ; (7.20)

 

Момент сил, вращающих отсек вокруг точки О, определится по выражению (7.21): n n

Мsa = r ∑ Ti = r ∑(Рgi + Рqi) sin αi ; (7.21)

i=1 i=1

где n - число элементов в отсеке.

Принимают, что удерживающие силы T 'i в пределах основания каждого элемента обусловливаются сопротивлением сдвигу за счет внутреннего трения и сцепления грунта. Тогда с учетом выражения (5.2) можно записать (7.22):

 

T ' i = Ni tg φi + ci li = (Рgi + Рqi) cos αi tg φi + ci li , (7.22)

 

где li - длина дуги основания i-го элемента, определяемая по формуле:

 

li = bi / cos αi , (7.23)

 

bi - ширина элемента.

 

Отсюда, выражение для определения момента сил, удерживающих отсек, будет иметь вид (7.24):

 

┌ n n ┐

Мsr = r │ ∑ (Рgi + Рqi) cos αi tg φi + ∑ ci li │ , (7.24)

└ i=1 i=1 ┘

 

Рисунок 26 - Схема к расчету устойчивости откосов

методом кругло цилиндрических поверхностей скольжения:

1, 2, i … – номера элементов

 

Учитывая формулу (7.19), окончательно получим (7.25):

 

┌ n n ┐ / n

k st =│ ∑ (Рgi + Рqi) cos αi tg φi + ∑ ci li │ / ∑ (Рgi + Рqi) sin αi , (7.25)

└ i=1 i=1 ┘/ i=1

 

При k st ≥ k нst устойчивость отсека массива грунта относительно выбранного центра вращения О считается обеспеченной.

Сложность при практических расчетах заключается в том, что положение наиболее опасной поверхности скольжения неизвестно (неизвестно положение центра вращения и радиус дуги). Поэтому обычно проводится серия подобных расчетов при различных положениях центров вращения Ои значениях r. Чаще всего наиболее опасная поверхность скольжения проходит в районе нижней точки (подошвы) откоса или склона.

Один из приемов определения положения наиболее опасной поверхности скольжения заключается в следующем. Задаваясь координатами центров вращения О1 , О 2 , … , О nна некоторой прямой положения центров вращения, определяют коэффициенты устойчивости k st , i для соответствующих поверхностей скольжения и строят эпюру значений этих коэффициентов (Рисунок 26, в). Через точку Оmin , соответствующую минимальному коэффициенту устойчивости, проводят по нормали второй отрезок и, располагая на нем новые центры вращенияО'1 , О'2 , … , О'n , определяют коэффициенты устойчивости

k st , i , для соответствующих поверхностей скольжения и строят эпюру этих коэффициентов (Рисунок 26, в). По этой эпюре вновь оценивают минимальное значение коэффициента устойчивости k st min. Полученное значение k st min и является мерой оценки устойчивости откоса или склона. Соответствующая этому значению коэффициента устойчивости кругло цилиндрическая поверхность скольжения рассматривается как наиболее опасная. Приведенная выше технология поиска наиболее опасной поверхности скольжения скорее соответствует технике «ручного» счета. В современных компьютерных программах при поиске наиболее вероятных поверхностей скольжения, как правило, назначается областьвозможных центров вращения с вариациями радиусов дуги скольжения. При k st min ≥ k нst устойчивость откоса и склона, согласно проектному заданию, считается обеспеченной.

Выполнение указанных расчетов «вручную» весьма трудоемко, поэтому разработаны многочисленные компьютерные программы с соответствующим сервисным обеспечением, позволяющие с минимальными затратами времени по вводу исходных данных получить обширную информацию об устойчивости откосов и склонов в количественных параметрах и графической интерпретации.

 

 

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

МЕХАНИКА ГРУНТОВ

Кафедра автомобильных дорог... М Е Х А Н И К А Г Р У Н Т О В... КУРС ЛЕКЦИЙ...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Вопрос 7 – Метод кругло цилиндрических поверхностей скольжения

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

КУРС ЛЕКЦИЙ
Для студентов 2 курса о/о (семестр 4) и 3 курса з/о по дисциплине Б2.Б.7.3 «Механика грунтов». Направление подготовки бакалавров: 270800 СТРОИТЕЛЬСТВО. Профиль подготовки АД. Квалификация (степень)

Очная форма обучения
    № п/п Раздел дисциплины, номер лекции, тема и основные вопросы, трудоемкость в часах   Форма лекционного занятия &n

Вопрос 1 - Происхождение грунтов. Составные части грунтов
  Грунтовые основания. Всякое сооружение расположено на грунтовом основании. Обычно основание состоит из разных типов грунтов, очень редко из грунта одного типа.

Вопрос 2 – Виды воды в грунте
Свойства всех разновидностей грунтов, особенно песчаных, пылеватых и глинистых, самым существенным образом зависят от состава и содержания в них воды. Можно выделить следующие состояния воды в грун

Вопрос 3 – Газообразная составляющая грунта
Содержание воды и газа в грунте зависит от объема его пор: чем больше поры заполнены водой, тем меньше в них содержится газов. В самых верхних слоях грунта газообразная составляющая представлена ат

Вопрос 4 – Структура, текстура и связность грунтов
Структурой грунтов называют их строение, то есть взаимное расположение отдельных минеральных частиц или агрегатов частиц, на которые могут распадаться грунты. Образование структурн

Вопрос 1 - Основные физико - механические характеристики грунтов
К основным физико-механическим характеристикам грунтов относят: плотность грунта; плотность сухого грунта; природную влажность и ряд других, часть из них определяют опытным путем. На основе этих из

Вопрос 3 – Строение оснований
  Сооружение редко располагается на одном грунте. Обычно в основании залегают несколько типов грунтов (Рисунок 1). Тогда кроме оценки свойств каждого грунта возникает не менее важная

Лекция № 3
Тема: «Наряженное состояние грунтов основания. Определение напряжений в массивах грунтов» Вопросы: 1 – Основные положения. Расчетная схема взаимодейств

Сооружения и основания
Распределение напряжений в грунтовой толще зависит от многих факторов. Прежде всего к ним относятся: характер и режим нагружения массива, инженерно – геологические и гидрогеологические особенности

Вопрос 3 – Определение напряжений в грунтовом массиве от действия местной нагрузки на его поверхности.
  Распределение напряжений в основании определяется методами теории упругости. Основание при этом рассматривают как упругое полупространство, бесконечно простирающееся во все стороны

Вопрос 4 – Влияние формы и площади фундамента в плане
  Пользуясь выше приведенными формулами и табличными коэффициентами, можно построить эпюры нормальных напряжений σ z по вертикальной оси, проходящей ч

Вопрос 1 – Определение напряжений в массиве грунтов от действия собственного веса
Напряжения, возникающие в массиве грунтов от действия сооружения, накладываются на поле начальных напряжений, сформировавшихся в массиве к моменту строительства. В общем случае начальные напряжения

Вопрос 2 – Определение напряжений по методу угловых точек.
По формуле (3.9) можно легко найти вертикальное напряжениеσ z под угловыми точками. Однако, согласно работам Н.А. Цытовича и К.Е.Егорова, этим выражением можно восп

Вопрос 3 – Действие равномерно распределенной
полосовой нагрузки (плоская задача)   По мере увеличения отношения длины площади загружения l к ее ширине задача по определению напряжений все с большим осно

Вопрос 1 – Основные положения теории предельного равновесия
  Практика показывает, что при определенных условиях может произойти потеря устойчивости части грунтового массива, которая сопровождается разрушением построенного на нем сооружения. К

С помощью уравнений (5.3) и (5.4) можно оценить напряженное состояние грунта в любой точке, предварительно определив компоненты этих уравнений.
В основу теории предельного равновесия положено представление о том, что предельное состояние возникает во всех точках рассматриваемого массива грунтов. Тогда система уравнений, описывающая такое н

На грунты основания
  Если грунт обладает связностью, а ступени нагрузки не велики, то начальный участокОаграфика зависимостей s = f (р) на рисунке 17, абудет почти гори

Вопрос 3 - Начальная критическая нагрузка
  По определению, начальная критическая нагрузка соответствует случаю, когда в основании под подошвой фундамента в единственной точке под гранью фундамента возникает предельное состоя

Вопрос 4 – Нормативное сопротивление и расчетное давление
  Проведенными многочисленными наблюдениями за осадками построенных сооружений было установлено, что если допустить под подошвой центрально-нагруженного фундамента шириной b

Вопрос 5 – Предельная критическая нагрузка
  Предельная критическая нагрузка ри соответствует напряжению под подошвой фундамента, при котором происходит исчерпание несущей способности грунтов основания

Вопрос 1 – Расчет основания по несущей способности
  Практические способы расчета устойчивости оснований фундаментов и сооружений регламентированы существующими строительными нормами. Исходными данными для таких расчетов являются:

Вопрос 2 – Расчет фундамента на плоский сдвиг
  В этом случае выражение (6.1) может быть представлено в виде (6.6):   ∑ Fsa ≤ γ c ∑ Fsr. /

Вопрос 3 - Понятие о коэффициенте устойчивости
  Во многих случаях при инженерных расчетах оказывается удобно использовать понятие коэффициента устойчивости kst. Коэффициент устойчивост

Значение kst < 1 показывает, что прочность объекта не обеспечена, то есть неизбежно его разрушение.
Например, применительно к условию (6.1) коэффициент устойчивости запишется следующим образом (6.9):   kst = Fu. / F , (6.9)   Мож

Вопрос 4 – Расчет фундамента по схеме глубинного сдвига
  При большой глубине подвала стены испытывают давление грунта засыпки с внешней стороны здания. Потеря устойчивости может иметь форму поворота фундамента вокруг некоторого центра вра

Тема: «Оценка устойчивости склонов, откосов и
массивных подпорных стенок» Вопросы: 1 – Устойчивость откоса в идеально сыпучих грунтах 2 – Учет влияния фильтрационных сил

Вопрос 1 - Устойчивость откоса в идеально сыпучих грунтах
  Откосом называют искусственно созданную поверхность, ограничивающую природный грунтовый массив, выемку или насыпь (дорожное полотно, дамбы, земляные плотины, котлованы, траншеи, кан

Вопрос 2 – Учет влияния фильтрационных сил
  Если уровень подземных вод в массиве сыпучего грунта находится выше подошвы откоса, возникает фильтрационный поток, выходящий на его поверхность (Рисунок 23, б), что приводит к сниж

Вопрос 3 – Устойчивость вертикального откоса в идеально связных грунтах
  В отличие от сыпучих грунтов предельный угол заложения откосов, сложенных связными грунтами (φ = 0, с не равно нулю), не является постоянным и меняется с увели

Обладающих трением и сцеплением
    Для предельного значения высоты вертикального откоса в грунтах, обладающих трением и сцеплением (когда угол внутреннего трения и сцепление не равны нулю) при

Поверхность, ограничивающую откос
  Задача заключается в следующем. Пусть задан откос с известным углом заложения α и характеристиками грунта φ, c и γ.

Вопрос 8 – Учет действия подземных вод
  Действие подземных вод на состояние оползневого склона проявляется различными путями. Вода оказывает взвешивающее действие на слагающие склон грунты, изменяя силы гравитации. Насыща

Вопрос 9 – Учет сейсмических воздействий
  Сейсмические воздействия являются мощным фактором активизации оползневых процессов. В истории известны многие примеры катастрофических оползней, сопровождающих землетрясения. С этим

Вопрос 10 – Другие методы расчета устойчивости откосов
  Определение устойчивости откосов и склонов при произвольной поверхности скольжения (слабые грунты, трещины в скальных породах, контакт дисперсных пород и скального основания –

Вопрос 11 - Расчет устойчивости подпорных стенок
  Ограждающие конструкции предназначены для того, чтобы удерживать от обрушения находящийся за ними грунтовый массив.

Вопрос 12 - Длительная устойчивость откосов, склонов и удерживающих конструкций
  Грунты являются реологической средой. Снижение прочности грунтов во времени приводит к постепенному уменьшению устойчивости массивов горных пород и оснований сооруж

Вопрос 1 - Виды и природа деформаций грунта
  Под действием нагрузки, приложенной к основанию сооружения через фундамент, в грунте основания возникает напряженное состояние, которое вызывает развитие его деформаций, приводящих

Мелкого заложения по второй группе предельных состояний
(расчет по деформациям)   Расчет по второй группе предельных состояний производят с целью предотвращения предельных деформаций оснований и фундаментов (осадо

Предельных состояний методом послойного суммирования
  Расчет осадки фундамента методом послойного суммирования рекомендован СНиП 2.02.01 – 83и является основным при расчетах осадок фундаментов зданий и сооружений.

Вопрос 3 – Расчет и проектирование свайных фундаментов
  Основные положения расчета. Расчет свайных фундаментов и их оснований ведут по двум группам предельных состояний: по первой группе – по несущей спос

Вопрос 5 - Статические методы
  Метод испытания свай вертикальной статической нагрузкой, несмотря на сложность, длительность и значительную стоимость, позволяет наиболее точно установить предельно

М Е Х А Н И К А Г Р У Н Т О В
    Курс лекций для студентов 2 курса о/о (семестр 4) и 3 курса з/о, нап

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги