Влияние гидродинамического давления.

Через откос выходит вода при высоком у.г.в. (откос дренирует).

Рассмотрим равновесие песчинки в месте выхода воды.

D^I - гидродинамическое давление

R – равнодействующая

В пределе угол  должен быть равен 90- - т.е. откос должен быть положе.

Гидродинамическое давление воды возникает в момент откачки воды из котлована.

2.Устойчивость откоса грунта, обладающего только сцеплением.

 = 0 (жирные глины)

С – составляет основную прочность откосов

На какую глубину (h) можно откопать котлован с вертикальными стенками?

Поверхность возможного обрушения

В С

T  Рассмотрим призму АВС

Q N С Q- вес призмы (разложим его на

h 2 составляющие T и N)

С sin=T/Q; ctg= ВС/h



А С- силы сцепления, действующие вдоль откоса

T = Q sin; Q = ; Т = - сдвигающая сила

sin= ; АС = ; - удерживающая сила ( т.к. изменяются по закону )

 _о ctgsin - = 0; _о

но  - мы приняли произвольно (sin - изменяется в пределах 0…1),

п

h_max=2C/

ри max использовании сил сцепления:

h _max  при  = 45^о; sin2 = 1; Тогда

Пример. Пусть:

С = 0,1кг/м² = 1т/м² = 0,01Мпа = 0,01МН/м²

 = 2т/м³ = 20кН/м³ = 20·10^-3МН/м³

h_max= 2  1 / 2 = 1м, следовательно откос будет устойчив при вертикальной стенке не более 1 м.

2-ой способ расчета:

– при sin 2 =max = 1

3.Устойчивость откоса грунта, обладающего трением и сцеплением.

  0; С  0 (графо - аналитический метод расчета)

0 В С

R

Т_i C

C

C Q_i

L

А

П усть обрушение откоса происходит

П о круглоцилиндрической поверхности,

относительно центра вращения т.0.

Как рассчитать устойчивость такого откоса ?

_уст – коэффициент устойчивости

Порядок вычислений:

1. откос делим на призмы;

2. определяем вес каждой части – призмы – Q_i;

3. раскладываем Q_i на T_i и N_i;

4. находим С и L – длину дуги.

М_{удер.сил.} = ; n - число призм

М_{сдвиг.сил.} = ; отсюда находим _уст

_уст =

Недостаток этого метода произвольное решение. (Точкой 0 мы задались произвольно). Необходимо найти наиболее опасный центр вращения, с _уст = min, т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения.

Центры вращения – т. О располагаются на одной линии под  36 на расстоянии 0,3 h.

Для всех точек О_{1 ,}О_2, О_{3 ,}О₄ …– строим поверхности скольжения – определяем _{1 ,}_2, _3, ₄ …- откладываем их в масштабе, соединяем и графически находим _{уст =} min , т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения, если при этом _уст > 1, то откос устойчив, в противном случае необходимо принимать меры по увеличению устойчивости откоса.

_уст = min

₄ ₃ ₂ ₁

О₄ О₃

О О_{2 (0,25+0,4 м)h}

О₁

0,3h 0,3h 36 B C₄C C₃ C₂ C₁

h (1 : m)

А

R