Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Призма обрушения откоса что это такое

Теория предельного напряженного состояния

При действии внешних сил материал конструкции может находиться в различных механических состояниях. При невысоких уровнях напряжений материал пребывает в упругом состоянии. При значительных напряжениях в материале обнаруживаются за­метные остаточные деформации и он переходит в пластическое состояние. Затем, при дальнейшем увеличении внешних сил происходит образование местных трещин, и наступает его разрушение. Механическое состояние материала в точке зависит в первую очередь от напряженного состояния в ней. С целью определения прочности материалов вводится понятие предельное напряженное состояние.

Для пластичного материала предельным обычно считается, напряженное состояние, которое соответствует возникновению заметных остаточных деформаций, а для хрупкого — такое, при котором начинается разрушение материала.

Для выполнения расчетов на прочность вводятся понятия коэффициента запаса прочности и эффективное напряжение.

Коэффициент запаса при данном напряженном состоянии это число, показывающее во сколько раз следует одновременно увеличить все компоненты тензора напряжений, чтобы оно стало предельным.

Эквивалентное напряжение sЭКВ — это такое напряжение, которое следует создать в растянутом образце, чтобы его напряженное состояние было равно опасно с заданным.

Для пластичных материалов критерием наступления предельного состояния принимается состояние, при котором максимальные касательные напряжения достигают некоторого предельного значения:

sЭКВ = 2 tmax = s1 — s3 . (10.24)

Гипотеза максимальных касательных напряжений, приемлемая для пластичных материалов, обнаруживает заметные погрешности для материалов, имеющих различные механические характеристики при сжатии и растяжении.

В таких случаях применяется энергетическая гипотеза, согласно которой предельное состояние в точке наступает тогда, когда выражение

принимает некоторое заранее заданное значение. Это предельное значение для UОФ определяется следующим образом. Для простого растяжения выражение (10.25) принимает вид:

.

В сложном напряженном состоянии UОФ принимает значение

. (10.26)

При совместном рассмотрении (10.25) и (10.26) получим:

sЭКВ или

sЭКВ

15. Устойчивость грунта в откосах.

При разработке грунта, устройстве насыпей (дамбы, земляные плотины, дорожное полотно и т.д.) и выемок (котлованы, траншеи, каналы и т.п.) и в ряде других случаев возникает необходимость в устройстве откосов.

Откосом называется искусственно созданная поверхность, ограничивающая природный грунтовый массив, выемку или насыпь.

Откосы нередко подвержены деформированию в виде обрушений (рис. 9.1, а), оползней (см. рис. 91,б, в, г), осыпаний и оплываний (см. рис. 9.1, д).

Обрушения имеют место при потере массивом грунта опоры у подножия откоса. Оползни и оползания характеризуются перемещением некоторого объема грунта. Осыпание происходит при превышении силами сдвига сопротивления несвязного грунта на незакрепленной поверхности. Оплыванием (сплывом) называется постепенная деформация нижней части обводненного откоса или склона без образования четких поверхностей скольжения.

Основными причинами потери устойчивости откосов являются:

устройство недопустимо крутого откоса;

устранение естественной опоры массива грунта из-за разработки траншей, котлованов, подмыва откосов и т.д.;

увеличение внешней нагрузки на откос, например, возведение сооружений или складирование материалов на откосе или вблизи него;

снижение сцепления и трения грунта при его увлажнении, что возможно при повышении уровня подземных вод;

неправильное назначение расчетных характеристик прочности грунта;

влияние взвешивающего действия воды на грунты в основании;

динамические воздействия (движение транспорта, забивка свай и т.п.), проявление гидродинамического давления и сейсмических сил.

Нарушение устойчивости откосов часто является результатом нескольких причин, поэтому при изысканиях и проектировании необходимо оценивать вероятные изменения условий существования грунтов в откосах в течение всего периода их эксплуатации.

Рис. 9.1. Характерные виды деформаций откосов: а — обрушение; б — сползание; в — оползень; г — оползень с выпором; д — оплывание; 1 — плоскость обрушения; 2 — плоскость скольжения; 3 — трещина растяжения; 4 — выпор грунта; 5 — слабый прослоек; 6,7—установившийся и первоначальный уровни воды; 8 — поверхность оплывания; 9 — кривые депрессии

Различают три основных типа разрушения откоса (рис. 9.2):

разрушение передней части откоса (см. рис. 9.2,а). Для крутых склонов (α > 60°) характерно сползание с разрушением передней части откоса. Такое разрушение чаще всего возникает в вязких грунтах, обладающих адгезионной способностью и углом внутреннего трения;

разрушение нижней части откоса (см. рис. 9.2,6). На сравнительно пологих откосах разрушение происходит таким образом, что поверхность
скольжения соприкасается с глубоко расположенным твердым слоем. Такой тип разрушения чаще всего возникает в слабых глинистых грунтах, когда твердый слой расположен глубоко;

разрушение внутреннего участка откоса (см. рис. 9.2,в). Разрушение происходит таким образом, что край поверхности скольжения проходит выше передней части откоса. Такое разрушение также возникает в глинистых грунтах, когда твердый сдой находится сравнительно неглубоко.

Таким образом, основными причинами нарушения устойчивости земляных масс являются эрозионные процессы и нарушение равновесия. Эрозионные процессы в механике грунтов не рассматриваются, так как они более подробно рассмотрены в инженерной геологии.

Рис. 9.2. Типы разрушения откосов: а — разрушение передней части откоса; б — разрушение нижней части откоса; в — разрушение внутреннего участка откоса

Методы расчета устойчивости откосов

Основными элементами открытой разработки карьера, котлована или траншей без крепления откосов является высота Н и ширина l уступа, его форма, крутизна и угол естественного откоса α (рис. 9.3). Обрушение уступа происходит чаще всего по линии ВС, расположенной под углом θ к горизонту. Объем ABC называется призмой обрушения. Призма обрушения удерживается в равновесии силами трения, приложенными в плоскости сдвига.

Нарушение устойчивости земляных масс часто сопровождается значительными разрушениями мостов, дорог, каналов, зданий и сооружений, расположенных на оползающих массивах. В результате нарушения прочности (устойчивости природного склона или искусственного откоса) формируются характерные элементы оползня (рис. 9.4).

Устойчивость откосов анализируется с помощью теории предельного равновесия или путем рассмотрения призмы обрушения или сползания по потенциальной поверхности скольжения как твердого тела.

Рис. 9.3. Схема откоса грунта: 1 — откос; 2 — линия скольжения; 3 — линия, соответствующая углу внутреннего трения; 4 — возможное очертание откоса при обрушении; 5 — призма обрушения массива грунта

Рис. 9.4. Элементы оползня
1 — поверхность скольжения; 2 — тело оползня; 3 — стенка срыва; 4 — положение склона до оползневого смещения; 5 — коренные породы склона

Устойчивость откоса в основном зависит от его высоты и вида грунта. Для установления некоторых понятий рассмотрим две элементарные задачи:

устойчивость откоса идеально сыпучего грунта;

устойчивость откоса идеально связного массива грунта.

Устойчивость откоса идеально сыпучего грунта

Рассмотрим в первом случае устойчивость частиц идеально сыпучего грунта, слагающего откос. Для этого составим уравнение равновесия твердой частицы М, которая лежит на поверхности откоса (рис. 9.5,а). Разложим вес этой частицы F на две составляющие: нормальную N к поверхности откоса АВ и касательную Т к ней. При этом сила Т стремится сдвинуть частицу М к подножию откоса, но ей будет препятствовать противодействующая сила Т’, которая пропорциональна нормальному давлению.

Устойчивость откоса идеально связного массива грунта

Читать еще:  Угол откоса уступа борта

Рассмотрим устойчивость откоса АД высотой Нk для связного грунта (рис. 9.5,6). Нарушение равновесия при некоторой предельной высоте произойдет по плоской поверхности скольжения ВД, наклоненной под углом θ к горизонту, так как наименьшей площадью такой поверхности между точками В и Д будет обладать плоскость ВД. По всей этой плоскости будут действовать силы удельного сцепления С.

Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения

Реальные грунты, как правило, обладают не только сцеплением, но и трением. В связи с этим проблема устойчивости откосов становится значительно сложнее, чем в рассмотренных случаях. Поэтому на практике для решения задач в строгой постановке, большое распространение получил метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Устройство откосов земляных сооружений

Основными элементами открытой разработки карьера, котлована или траншеи без крепления являются: сторона — l; высота уступа — H; форма уступа; угол откоса — а; крутизна (рис. 7.1).Обрушение откоса происходит чаще всего по линии АС, расположенной под углом Θ к горизонту. Объем АВС называют призмой обрушения.Призма обрушения удерживается в равновесии силами трения, приложенными в плоскости сдвига. Перед разработкой траншей и котлованов необходимо заранее определить крутизну откосов, обеспечив безопасность вроведения работ, с учетом глубины траншеи или котлована и выбрать способ формирования откосов. Рытье котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижени допускается с соблюдением нормативной глубины выемки и крутизны откосов.

Перед открытием котлованов и траншей без откосов, не зависимо от вида грунта, расчетным путем необходимо определить их максимально безопасную глубину, что обеспечивает устойчивость вертикальных стенок. Методика расчета безопасной глубины котлованов и траншей без откосов такова:

1. Рассчитывают критическую высоту вертикальной стенки котлована (траншеи) по формуле:

где Н — критическая высота вертикальной стенки, м; С — сила сцепления почвы, т/м2; γ — объемный вес грунта т/м3; φ — угол в нутреннего трения

2. Определяют предельную глубину котлована или траншеи с вертикальной стенкой, вводят коэффициент запаса, принимаемый равный 1,25:

где Нпр — предельная высота вертикальной стенки, м.

Глубина разработки котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений устанавливается в соответствии с ДБН А.3.2.2-2009 и составляет не более 1 м в насыпных, песчаных, крупнообломочных грунтах; 1,25 м, в супесях, 1,5 м в глинах. При проектировании котлованов и траншей глубиной более 5м необходимо произвести расчет устойчивости откосов. Согласно ДБН А.3.2.2-2009, перемещение, установка и работа машин вблизи выемок с незакрепленными откосами разрешается только за пределами призмы обрушения на расстоянии, установленной проектом производства работ. При отсутствии решений в ППР наименьшее расстояние до ближайших опор машин выбирается по табл. 4.4. При глубине выемки менее 5 м наименьшее допустимое расстояние от верхнего строения пути (конца шпалы, гусеницы, колеса) до основанию откоса определяется по приближенной оценке заднего края призмы обрушения с использованием формулы:

l н = 1,2ah + 1,

где h — глубина выемки, м, а — коэффициент заложения откоса, который принимается по данным табл. 5.2.

Расчет призмы обрушения откоса. Безопасность основных строительно-монтажных работ. Вятский государственный университет

Понятие призмы обрушения используется при расчётах откосов , устойчивых к обрушению и предотвращения оползней .

См. также

Напишите отзыв о статье «Призма обрушения»

Примечания

Литература

  • А. З. Абуханов, «Механика грунтов»
  • Шубин М. А. Подготовительные работы при сооружении земляного полотна железной дороги. — М .: Транспорт, 1974.

Ссылки

  • // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890-1907.

Отрывок, характеризующий Призма обрушения

Если откос массива грунта имеет крутизну больше предельной, то произойдет обрушение грунта. Удержать массив в равновесии можно при помощи подпорной стенки. Подпорные стенки широко применяются в различных областях строительства. На рис. 5.9 показаны некоторые случаи применения подпорных стенок.

Давление грунта, передаваемое призмой обрушения на грань стенки, носит название активного давления Е а . При этом подпорная стенка смещается в сторону от засыпки. Если же подпорная стенка смещается в сторону грунта, то грунт засыпки будет выпирать вверх. Стенка будет преодолевать вес грунта призмы выпирания, что потребует значительно большего усилия. Это соответствует пассивному давлению (отпору) грунта Е р .

Поскольку в пределах призмы обрушения возникает предельное равновесие, задача по определению давления грунта на подпорную стенку решается методами теории предельного равновесия со следующими допущениями: поверхность скольжения плоская, а призма обрушения соответствует максимальному давлению грунта на подпорную стенку. Эти допущения адекватны только для определения активного давления.

5.5.1. Аналитический метод определения давления грунта

на подпорную стенку

Рассмотрим условие предельного равновесия элементарной приз-

мы, вырезанной из призмы обрушения вблизи задней грани подпорной стенки при горизонтальной поверхности грунта и вертикальной задней грани подпорной стенки, при с = 0 (рис. 5.10). На горизонтальную и вертикальную площадки этой призмы при трении о стенку, равном нулю, будут действовать главные напряжения и .

Из условия предельного равновесия на глубине z

,(5.17)

здесь горизонтальное давление грунта, величина которого прямо пропорциональна глубине z , т.е. давление грунта на стенку будет распределяться по закону треугольника с ординатами = 0 на поверхности грунта и у подошвы стенки. На глубине, равной высоте стенки Н , давление . Тогда согласно условию (5.17) боковое давление на глубине Н

, (5.18)

а активное давление характеризуется площадью эпюры и равно

. (5.19)

Равнодействующая этого давления приложена на высоте от подошвы стенки.

Учет сцепления грунта. Для связного грунта, обладающего внутренним трением и сцеплением, условие предельного равновесия может быть представлено в виде

Сопоставляя (5.19) с (5.20), отметим, что выражение (5.19) характеризует давление сыпучего грунта без учета сцепления, а (5.20) показывает, насколько снижается интенсивность давления вследствие того, что грунт обладает сцеплением. Тогда это выражение можно представить в виде

, (5.21)

где , . (5.22)

Таким образом, сцепление грунта уменьшает боковое давление грунта на стенку на величину по всей высоте. Напомним, что связный грунт способен держать вертикальный откос высотой , определяемой по формуле

, (5.23)

поэтому до глубины от свободной поверхности засыпки связный грунт не будет оказывать давления на стенку. Полное активное давление связного грунта определяется как площадь треугольной эпюры со сторонами и (рис. 5.11).

. (5.24)

Пассивное сопротивление связных грунтов определяется аналогично, с учетом того, что в формулах (5.20) и (5.22) знак минус в скобках аргумента тангенса изменится на плюс.

5.5.2. Давление грунтов на подземные трубопроводы

Давление грунта на трубопровод определяют на основе общей теории предельного напряженного состояния. Вертикальное давление в грунтовом массиве, ограниченном горизонтальной поверхностью, на глубине z (рис. 5.12, а ) с удельным весом грунта определяют по формуле

Читать еще:  Чем лучше красить откосы валиком или кисточкой

Боковое давление грунта на той же глубине

где – коэффициент бокового давления грунта в условиях естественного залегания, равный .

Если в зоне, контуром которой является трубопровод, грунт в точности заменить самим трубопроводом (рис. 5.12, б ), то естественно, что этот трубопровод будет испытывать давление, которое определяется зависимостями (5.26) и (5.27).

Давление на трубопровод передается сверху и с боков и вызывает равную и противоположно направленную реакцию основания: оно принимается в виде среднего равномерно распределенного давления – вертикального интенсивностью р и горизонтального интенсивностью q , причем имеет место соотношение р > q . Следует различать три принципиально различных способа прокладки трубопроводов: в траншее (рис. 5.13, а ), с помощью закрытой проходки (прокола) (рис. 5.13, б ) и под насыпью (рис. 5.13, в ).

При одинаковой глубине заложения Н трубопроводов давление р будет различным: при траншейной укладке р и при проколе, если Н сравнительно мало, р = , при больших значенияхНр

  • Главная
  • Сезонные работы
  • Расчет призмы обрушения откоса. Безопасность основных строительно-монтажных работ. Вятский государственный университет

Проектируем все силы на наклонную грань откоса с учетом

Устойчивость откосов и склонов

При разработке котлованов, вертикальной планировке площадок с уступами, устройстве выемок и насыпей, возведении сооружений на склонах и в ряде других случаев приходится оценивать устойчивость массивов грунтов в откосах. Устройство пологих откосов резко удорожает строительство. Крутые откосы могут привести к аварии. Нужно находить оптимальные крутизны откосов или проектировать подпорные стенки.

Причины потери устойчивости откосов:

— устранение естественной опоры массива грунта вследствие разработки котлованов, траншей и т.д.;

— увеличение внешней нагрузки на откос;

— увеличение удельного веса грунта в призме обрушения в результате насыщения пор водой;

— влияние капиллярной влаги при понижении уровня грунтовых вод;

— снижение сцепления и трения грунта при увлажнении, промерзании и оттаивании грунтов;

— динамические воздействия (движение транспорта, сейсмические проявления);

— большая крутизна откосов.

Нарушение равновесия массива грунта может происходить внезапно со сползанием значительных масс грунта. Такие нарушения равновесия называются оползнями. Оползни бывают следующих видов:

а) оползни вращения (с криволинейными поверхностями обрушения);

б) оползни скольжения (по зафиксированным поверхностям);

в) оползни разжижения (грязевые потоки перенасыщенных водой грунтов).

4.5.1. Устойчивость откосов идеально сыпучего грунта (с=0, j¹0)

Пусть имеется откос с углом заложения a при заданном значении угла внутреннего трения j песка, слагающего откос.

Рассмотрим равновесие частицы грунта М, свободно лежащей на поверхности откоса (рис.4.13,а). Вес частицы Р разложим на нормальную N к линии ab и касательную Т, стремящуюся сдвинуть частицу вниз. Грунт обладает только внутренним трением, поэтому устойчивость частицы будет обеспечена, если сдвигающая сила Т равна удерживающей силе трения Т ‘=fN или меньше нее.

Рис.4.13. Схема к расчету устойчивости откосов сыпучего грунта:

а – сухого; б – фильтрующего воду

Проектируем все силы на наклонную грань откоса с учетом

N = Pcosa, T = Psina, Psina – fPcosa = 0. (4.30)

Отсюда tga=f , а т.к. коэффициент трения f=tgj, то получаем a=j. Следовательно, предельный угол откоса сыпучих грунтов равен углу внутреннего трения. Этот угол носит название угла естественного откоса.

Для обеспечения устойчивости откоса сила, удерживающая частицы М, должна быть больше сдвигающих сил: T T ‘. Примем за коэффициент надежности gn, тогда gntga£tgj . Обычно gn принимают равным 1,1¸1,2.

Если уровень подземных вод в массиве сыпучих грунтов находится выше подошвы откоса, возникает фильтрационный поток,выходящий на поверхность откоса. В грунте появляется гидродинамическое давление, что приводит к снижению устойчивости откоса. Поэтому рассматривая равновесие частицы М на поверхности откоса, к сдвигающей силе необходимо добавить гидродинамическую составляющую

где gw – удельный вес воды; n – пористость грунта, i – градиент напора.

В точке выхода воды через поверхность откоса действуют силы D и P, которые приводятся к равнодействующей R, отклоняющейся от вертикали на угол b. В этом случае устойчивость угла откоса находим из условия

4.5.2. Устойчивость вертикального откоса грунта, обладающего только сцеплением (j=0,c¹0)

Рассмотрим для такого грунта устойчивость вертикального откоса ab высотой h (рис.4.14). Проведем линию ас возможной поверхности скольжения под углом a к горизонту. По всей этой плоскости будут действовать удельные силы сцепления.

Составим уравнение равновесия всех сил, действующих на оползающую призму abc. Действующей силой будет вес Р призмы abc.

Учитывая, что bc=hctga, получаем

. (4.33)

Силу Р разложим на нормальную N и касательную Т составляющие к поверхности скольжения ас. Силами, сопротивляющимися скольжению, будут лишь силы сцепления с, распределенные по плоскости скольжения .

Так как в верхней точке с призмы abc давление равно нулю, а в нижней а оно максимально, то в среднем следует учитывать лишь половину сил сцепления.

Составим уравнение равновесия, взяв сумму проекций всех сил на направление ас и приравняв ее нулю:

, (4.34)

. (4.35)

Определим значение высоты h=h90, соответствующей максимальному использованию сил сцепления. Очевидно, при этом sin2a=1, a=45 0 . Тогда, подставляя sin2a=1 в выражение (4.35) и решая его относительно h90, получим

. (4.36)

При коэффициенте надежности gn имеем

. (4.37)

В данном случае h – максимально возможная высота откоса без крепления.

4.5.3. Устойчивость откосов по теории предельного равновесия

Для грунтов, обладающих и внутренним трением и сцеплением, В.В.Соколовским решены две задачи:

1. Определение максимального давления на горизонтальную поверхность массива грунта, при которой откос данного очертания остается в равновесии.

2. Определение формы равноустойчивого откоса предельной крутизны.

На основании численного интегрирования дифференциальных уравнений предельного равновесия при различных углах внутреннего трения j и углах наклона плоского откоса к горизонту a можно найти предельные значения Р:

, (4.38)

где – безразмерная величина предельного давления (табл.III.5 приложения III), принимается в зависимости от j, a и относительной координаты :

, . (4.39)

Очертания равноустойчивого откоса строят, начиная с его верхней кромки.

Горизонтальная поверхность равноустойчивого откоса может нести равномерно распределенную нагрузку

. (4.40)

Если P рассмотреть как давление слоя грунта Р = gh , то

. (4.41)

При j = 0 h = .

4.5.4. Расчет устойчивости откосов приближенным методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения

Этот метод, широко используемый в практике, впервые был применен К.Петерсоном в 1916 г. и долгое время назывался «методом шведского геотехнического общества». Сущность применения метода сводится к следующему. Задаются центром вращения О откоса АВ. Уравнением равновесия будет SМ=0. Для составления уравнения моментов относительно точки вращения О разбиваем призму скольжения АВС вертикальными сечениями на ряд отсеков и принимаем вес каждого отсека условно приложенным к точке пересечения веса отсека Pi с соответствующим отрезком дуги скольжения. Раскладываем силы веса Pi на направление радиуса вращения и ему перпендикулярное (рис.4.17,а) и составляем уравнение равновесия, приравнивая нулю момент всех сил относительно точки вращения:

. (4.42)

Сокращая это выражение на R, получим

, (4.43)

где L – длина дуги скольжения; c, j – угол внутреннего трения и сила сцепления; Ti и Ni – соответственно касательная и нормальная составляющие силы веса: , .

Читать еще:  Семен слепаков немецкая машина скатилась под откос

Рис.4.17. Схемы расчета устойчивости откосов по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения: а – схема действия сил; б – положение опасных дуг скольжения

За коэффициент устойчивости откоса принимают отношение момента сил удерживающих к моменту сил сдвигающих:

или (4.44) .

Необходимо из всех возможных дуг поверхностей скольжения выбрать наиболее опасную (рис.4.17,б). Для намеченных центров дуг О1, О2, О3 определяем необходимое по условию устойчивости сцепление, соответствующее предельному равновесию,

. (4.45)

Из всех возможных центров скольжения выбираем тот, для которого требуется максимальная величина сил сцепления. Коэффициент устойчивости h принимаем равным 1,1…1,5. Изложенный метод уточнен М.Н.Гольдштейном и Г.И.Тер-Степаняном:

, (4.46)

где А и В – коэффициенты (табл.III.6 приложения III, пример 8), табулированные в зависимости от соотношения заложения откоса m и x=(0,25; 0,5; 1,0; 1,5)h

. (4.47)

4.5.5. Устойчивость прислоненных откосов и склонов

Устойчивость прислоненного откоса определяется из уравнений равновесия. При этом разбивают массив грунта на ряд отсеков так, чтобы в пределах отдельных отсеков поверхность скольжения была плоской и проходила по фиксированной поверхности более плотных ненарушенных пород (рис.4.18).

Рис.4.18. Схема действия сил при определении оползневого давления

При рассмотрении i-го отсека учитывают все внешние силы, включая нагрузку, приложенную к поверхности отсека, и вес грунта в объеме отсека. Сумму внешних сил Qi раскладывают на нормальную Ni и касательную Тi. Нормальная сила Ni позволяет учитывать силы трения по основанию nm. Кроме того, учитывают силы сцепления при сдвиге по этой плоскости. Дополнительно на отсек действует неуравновешенное оползневое давление от вышележащих отсеков Еi-1 и неизвестное оползневое давление на нижележащий отсек Еi. Если откос подвержен еще действию сейсмических сил, отклоняющих равнодействующую внешних сил от вертикали на некоторый угол qi, то получим

и . (4.48)

По уравнениям равновесия – сумме проекций всех сил на направление nm и нормаль к этому направлению – можно найти значение оползневого давления Еi, передаваемого на следующий отсек:

, (4.49)

где h – коэффициент устойчивости.

Расчет начинают с первого верхнего отсека, для которого Еi-1=0. Переходя от отсека к отсеку, достигают последнего отсека, который должен быть устойчивым при En £ 0.

4.5.6. О мерах борьбы с оползнями

Нарушение устойчивости земляных масс сопровождается разрушением дорог, мостов, жилых и промышленных зданий, иногда с человеческими жертвами.

К мерам по увеличению устойчивости массивов грунта и борьбе с оползнями относятся:

— восстановление и усиление естественных упоров оползающих масс;

— регулирование водного режима грунтовых масс;

|следующая лекция ==>
АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ|КЛИНИКА И ДИАГНОСТИКА ГЕСТОЗА

Дата добавления: 2016-05-11 ; просмотров: 1701 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Призма обрушения откоса что это такое

Деформации, повреждения и разрушения

земляного полотна

Земляное полотно (ЗП) — инженерное сооружение, рассчитанное на длительный срок службы. В нем могут возникать и накапливаться дефекты и деформации.

Дефекты являются следствием недоработок при проектировании ЗП, его защитных и укрепительных сооружений, нарушении технологии строительного процесса и временной эксплуатации железнодорожных линий, неудовлетворительного текущего содержания и ремонтов железнодорожного пути.

Деформации ЗП возникают в следующих случаях: при недостаточной несущей способности грунтов, из которых оно сооружено, несоответствии мощности верхнего строения пути (ВСП) нагрузкам от подвижного состава, при недостаточной защите грунтов ЗП от неблагоприятных воздействий климатических и инженерно-геологических факторов.

Классификация наиболее распространенных дефектов и деформаций земляного полотна

Основная площадка ЗП

· Термокарстовые понижения и провалы на мари и земляном полотне

· Весенние пучинные просадки

· Пучинные горбы над «холодным трубопроводом»

· Обрушения крутых откосов выемок в лессовых грунтах

· Размывы откосов контрбанкетов и берм

· Сплывы откосов выемок

· Сплывы откосов насыпей

· Ополpание откосов насыпей

· Сплывы откосных частей насыпей над пересекающими их термотрассами

· Оползание рыхлых отложений по контакту со скальными породами

Тело и основание ЗП

· Оседание насыпи вследствие уплотнения слагающих ее грунтов

· Осадка и расползание насыпей на оттаивающих вечномерзлых грунтах

· Сдвиг (сползание) насыпи или ее низовой части по наклонному основанию

· Смещение насыпи, расположенной на куруме

· Суффиозное разрушение откосных частей ЗП

· Оседание насыпи вследствие уплотнения грунтов основания

· Оседание насыпи вследствие выпирания грунтов основания

· Выпирание грунтов в выемке

· Провалы насыпей на торфяных болотах

· Провалы ЗП на закарстованных территориях

Повреждения ЗП в местах его взаимодействия с инородными конструкциями

· Осадки ОПЗП над трубопроводными пересечениями

· Нарушение отвода поверхностных вод у пассажирских платформ и погрузочно-выгрузочных площадок

· Повреждения приоткосных частей ЗП в местах прокладки кабелей

· Оседание ЗП над шахтными разработками

· Длительное оседание насыпей на подходах к мостам и водопропускным трубам

Повреждения и разрушения ЗП, подверженных неблагоприятным природным воздействиям

Дефекты ЗП при строительстве дополнительных путей

Балластное корыто

Балластное корыто (БК) — отдельно возникающее под шпалами углубление в глинистых грунтах, слагающих ОПЗП, заполненное балластными материалами .

Основные признаки БК:

Причины возникновения БК:

Мероприятия по устранению БК:

Балластное ложе

Балластное ложе — общие под несколькими шпалами углубления в глинистых грунтах, слагающих ОПЗП, заполненные балластными материалами и вытянутые вдоль пути.

Основные признаки балластного ложе:

Причины возникновения балластного ложе:

Контакт балластных материалов и глинистых грунтов

Мероприятия по ликвидации балластного ложе

  • устранение неисправностей верхнего строения пути,
  • отвод воды от балластной призмы, при наличии грунтовых вод, поступления воды из выемки по балластному ложу-каптаж ключей, устройство прорезей, преградителей, восстановление дренажей, лотков, канав, осушение грунтов ОПЗП односторонними или двусторонними прорезями со срезкой глинистых бортов при капитальном и среднем ремонте пути,
  • полная вырезка поврежденной части ОПЗП.

Балластный мешок

Балластный мешок (БМ) — изолированные значительные углубления в глинистых грунтах, слагающих ОПЗП, заполненных балластными материалами.

Основные признаки БМ:

  • частое возникновение коротких просадок пути на одном и том же коротком участке (зимой — пучинная впадина, весной — выплески и разжижения),
  • трещины на откосах ЗП и на водоотводах,
  • различная растительность на участке БМ и на прилегающих к нему устойчивых участках.

Причины возникновения БМ:

  • неправильное расположение разнородных грунтов при сооружении ЗП или устранении
  • возникавших повреждений и разрушений,
  • нарушение технических требований проектов при заполнении траншей и котлованов при прокладке трубопроводов, линий связи, водопропускных сооружений в теле ЗП,
  • многократные исправления резких коротких просадок пути посредством подъемок на балласт
  • при устранении деформаций ЗП на слабых основаниях интенсивного пучения и весенних
  • пучинных просадок.

Мероприятия по ликвидации БМ:

  • незамедлительное устранение неисправностей пути,
  • отведение пути от места неисправности пути с устранением застоев в канавах,
  • заделка трещин на поверхности откосов, в канавах и кюветах .
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector