Similar presentations:
Теория предельного напряженного состояния и ее приложение к задачам механики грунтов. (Тема 7)
1. Тема № 7: Теория предельного напряженного состояния и ее приложение к задачам механики грунтов
2.
Фазы напряженного состояния грунтаЕсли на грунт установить штамп (фундамент),
передающий возрастающее давление Р, то будет
происходить осадка грунта S, величина которой будет
возрастать с увеличением Р.
3.
4.
5.
6.
Р<Рпр – допредельное состояние грунтаР ≥ Рпр – предельное (текучее) состояние грунта
Рпр – предельная нагрузка (предельная несущая
способность грунта)
7.
8.
9.
10.
Последовательность расчета:1.Вычисляют нормальные напряжения от собственного
веса грунта
σg1 =σg2 = γd +γz (при ξ=1)
2.Находят главные напряжения от полосовой
дополнительной нагрузки
σр1 =pо (α + sin α) / π
σр2 =pо (α - sin α) / π
11.
3.Рассчитывают суммарные нормальные напряженияσ1 =σg1 +σр1
σ2 =σg2 +σр2
4. Строят круги Мора и оценивают прочность грунта
12.
13.
14.
Устойчивость откосов и склоновСклон – это природная наклонная поверхность земли
Откос – это искусственно созданная наклонная
поверхность грунта
15.
16.
Основные причины потери устойчивости откосови склонов:
- увеличение внешней нагрузки;
- устройство слишком крутого откоса;
- изменение гидрогеологических условий (увеличение,
влажности, подмыв и т.д.);
- неправильное назначение расчетных характеристик;
- проявление гидродинамического давления воды;
- динамические воздействия (движение транспорта,
забивка свай).
17.
18.
19.
20.
T'st stn
T
21.
T22.
23.
Расчет устойчивости откосов глинистых грунтовпо методу круглоцилиндрических поверхностей
скольжения
Считается, что потеря устойчивости откоса может
произойти в результате вращения грунтового отсека
относительно некоторого центра O по дуге окружности с
радиусом R
Смещающийся массив рассматривается как
недеформируемый отсек
Сущность метода заключается в определении min
коэффициента устойчивости, отвечающего условию:
24.
Порядок расчета:1) Определяем центр и радиус поверхности
смещения: для этого точки А и В соединяем прямой
линией и из середины отрезка АВ восстанавливаем
перпендикуляр. Из точки В под углом 360 к горизонтали
проводим линию ВО. Точку О принимаем за центр
окружности и радиусом R очерчиваем дугу этой
окружности. (Угол 36º принимаем пока
приблизительно).
25.
26.
2)Смещающий массив делим на блоки по вертикали,учитывая:
а) Наклон поверхности откоса в одном блоке должен
быть одинаковым;
б) Прочностные характеристики грунта в блоке
должны быть постоянны;
в) Вертикальный радиус должен быть границей блока;
г) Ширина блока не должна превышать 4м.
27.
28.
29.
Так как нужно определить min коэффициентустойчивости, производят несколько расчетов:
-для разных радиусов;
-для разных углов наклона радиуса
30.
31.
Учет действия подземных водНасыщая грунты, вода изменяет физико –
механические характеристики грунта, уменьшая его
сопротивление сдвигу.
Создавая поровое давление, подземные воды в еще
большей степени снижают несущую способность
грунтов.
Наибольшую опасность представляет проявление
гидродинамических сил, так как по общему направлению
воздействия, они увеличивают результирующую
сдвигающих усилий, которая вычисляется в каждом
блоке.
32.
33.
Gw взв iγвзв – удельный вес грунтов, залегающих в водоносном
горизонте с учетом взвешивающего воздействия воды;
i – гидравлический градиент;
θ – объем водонасыщенного грунта в пределах блока;
Угол наклона результирующей принимается равным β.
sin β = i
Результирующая гидродинамической силы
проектируется на нормаль и касательное направление и
суммируется с нормальным и сдвигающим усилиями в блоке.
34.
Учет сейсмических воздействийСейсмические воздействия являются мощным
фактором активизации оползневых процессов. Для
расчета сейсмической силы вычисляется вес грунтов и
насыщающей его воды в объеме каждого блока Pgi.
35.
36.
Gs = μPgгде Gs – сейсмическая сила;
Pg– вес грунта и воды в блоке;
μ – коэффициент динамической сейсмичности,
(определяется по таблице в зависимости от
сейсмической бальности района)
Для естественных склонов: μ= 0-0,75
Для искусственных насыпей значение μ увеличивают в
1,5 раза.
Силу прикладывают горизонтально и проектируют на
нормаль и касательное направление.
37.
Мероприятия по повышению устойчивости откосови склонов:
Сводятся к следующему:
1) Выполаживание (а). или создание уступчатого
профиля с образованием горизонтальных площадок
(берм)(б)
Недостаток – большой объем земляных работ.
38.
39.
40.
5) Конструктивные мероприятия:а. прорезание грунтов склона системой забивных свай;
б. устройство вертикальных шахт или
горизонтальных штолен, заполненных бетоном и
входящих в неподвижные части массива;
в. анкерное закрепление откосов.
Очень дорогостоящие мероприятия.
41.
42.
43.
44.
45.
46.
Определение давления грунта на подпорные стенкиДля предотвращения обрушения или сползания масс
грунта используют подпорные стенки. В качестве
подпорной стенки могут быть рассмотрены также стены
подвалов, заглубленные части зданий, стены подземных
сооружений и другое.
По характеру работы подпорные стенки подразделяют
на:
1) Жесткие (которые практически не изгибаются под
действие грунта)
2) Гибкие (работающий на изгиб)
47.
Давление на подпорную стенку может быть:1) активным (Еа равнодействующая активного
давления)
2) пассивным (Еp - равнодействующая пассивного
давления)
Состояние, при котором грунт не испытывает
горизонтальных перемещений называется давлением
покоя
48.
49.
50.
51.
52.
53.
54.
55.
56.
57.
58.
59.
60.
Зная вес Р и направление всех трех сил,действующих на призму обрушения, строят
треугольник сил.
Для этого в масштабе откладывают вертикальную
силу Р. По углам ψ=90о-ω- и углу θ-φ достраивают
треугольник с помощью угловой засечки.
Графически определяют значение Еа.
Так как угол θ выбран произвольно, давление Еа не
обязательно будет максимальным.
Для определения Еа, мах выбирают несколько
возможных поверхностей скольжения, строят
треугольники сил и выбирают максимальное значение
Еа.