Оценка устойчивости грунтовых откосов и несущей способности оснований сооружений на основе анализа распределения напряжений и перемещений

• Автор: Потапова, Наталия Николаевна
• Шифр специальности: 05.23.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 205 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
Глава 1. Обзор и анализ существующих методов расчета устойчивости грунтовых массивов, цели и задачи исследования.
1.1.Современное состояние вопроса изучения устойчивости откосов и склонов, оснований сооружений.

1.1.1. Методы оценки устойчивости массивов однородного сложения

1.1.2. Аналитические методы оценки устойчивости неоднородных откосов и склонов

1.2. Анализ недостатков расчетных методов, цели и задачи исследования.

Выводы.
Глава 2. Теоретические основы расчета устойчивости откосов и склонов по напряжениям и перемещениям.
2.1. Выбор модели исследования, метода решения задачи, расчетной схемы и граничных условий

2.2. Определение величины коэффициента устойчивости в точке

2.3. Построение наиболее вероятной поверхности разрушения и определение коэффициента устойчивости
2.4. Общая схема расчета устойчивости откосов и склонов на основе предлагаемого критерия устойчивости
Выводы.
Глава 3. Расчет устойчивости откосов.
3.1. Определение коэффициентов устойчивости для различных значений углов наклона откосов однородного сложения и коэффициентов бокового давления грунтового массива
3.2. Построение графиков для определения параметров однородных откосов
3.3. Примеры решения практических задач и сравнение полученных
результатов с известными.
3.4. Расчет устойчивости нагруженного откоса.
3.5. Расчет устойчивости двухслойных откосов в случае, когда наиболее вероятная поверхность разрушения совпадает с контактом слоев
3.6. К решению упругопластической задачи.
Выводы.
Глава 4. Экспериментальная проверка полученных теоретических результатов моделированием на эквивалентных материалах.
4.1. Экспериментальное определение предельных высот откосов
4.2Определение физикомеханических характеристик эквивалентного
материала модели.
4.3. Аналитический расчет предельной высоты модели.
Выводы.
Глава 5. Применение полученных результатов при расчете устойчивости грунтовых массивов и оснований сооружений
5.1. Сопоставление результатов аналитических исследований с натурными наблюдениями.
5.2. Экономическая эффективность предлагаемого метода расчета устойчивости откосов и склонов.
Выводы.
Заключение.
Список литературы


Для упрощения расчетов Фсллениусом были предложены таблицы, позволяющие, например, для заданного заложения откоса определять угол откоса и углы, с помощью которых определяется положение центра наиболее опасной поверхности. Кроме того, построены графики, позволяющие с учетом сил трения и сцепления находить параметры предельных откосов. Рсндулик г. Логарифмическая спираль 1. ЭЕМ кЬ Хт
Р о1Р
тором г. Мс величина момента от сил сцепления равнодействующая всех внешних сил веса грунта, сооружений на откосе, внешних нагрузок а плечо силы относительно полюса 0 , гь радиусывекторы, ограничивающие кривую скольжения внутри массива с значение сцепления р угол внутреннего трения. Этот метод неприменим при с 0 с 0, р 0 в случае откосов неоднородного сложения. Тейлор г. Исходя из круглоцилиндрической поверхности скольжения, Тейлор дает систему сил, действующую на отсек обрушения, который рассматривает как монолитное тело, аналогично А. И.Иванову г Далее эта модель используется У. А. ТерАракеляном , О. Фрелихом 4,5, М. Како 1 и др. Обобщение метода круглоцилиндрических поверхностей было выполнено Чугаевым . По метолу круглоцилиндрических поверхностей оценка устойчивости однородного откоса проводится но минимальному значению коэффициента устойчивости. Его величина определяется или отношением суммы удерживающих и сдвигающих сил, действующих вдоль круглоцилиндрической поверхности, или отношением моментов удерживающих и сдвигающих сил относительно центра О соответствующей окружности см. В расчетной схеме для оценки устойчивости по методу круглоцилиндрических поверхностей, основанном на рассмотрении условий равновесия элементарных объемов отсеков, сегмент скольжения разбивается на блоки одинаковой ширины. Предполагается, что силы, действующие на отдельно взятый отсек, удовлетво
Рис. Кулона. Т i 1. С.1. Формула 1. Приведем другие формулы для нахождения коэффициента устойчивости в случае использования круглоцилиндрических поверхностей. О.В. I.i. По предложению Крея , если в 1. Iii Xii
Евта. Учитывая, что вес элементарного столбика на дуге обрушения i Ьусух для плоской задачи, после некоторых преобразований в 1. Ь ъх средняя высота элементарной вертикальной полосы х горизонтальное расстояние между вертикальной осью элементарной полосы и осью ОУ , проходящей через центр О поверхности скольжения . Существуют различные методы, учитывающие фильтрационное давление подземных вод. Ь ширина отсека Ъ высота участка отсека, занятого соответствующим грунтом или водой ф расчетный коэффициент трения с расчетное сцепление грунта и полное давление норовой воды а угол между вертикалью и радиусом, проведенным из центра вращения в точку пересечения оси элементарного отсека с окружностью скольжения. По формуле 1. ДИ. Е уЬЭсояаХ иЬсояаЕ с
К
1. К группе методов расчета устойчивости откосов и склонов, в которой определение коэффициента устойчивости проводится по отношению момента удерживающих сил к моменту сдвигающих сил, относятся методы Гришина Г, Ломизе , Иванова и др. Для облегчения расчетов, связанных с устойчивостью откосов при решении практических задач, исследователями составляются расчетные таблицы, строятся инженерные графики Тейлор Д. Гольдштейн М. Н., Янбу, Ломизе Г. Метод трения впервые был предложен Гультиным и Петерсоном г. Джильбоем, Казаграндс г. Тейлором г Суть этого метода заключается в том, что равнодействующая всех сил должна отклоняться от нормали к поверхности скольжения на угол, равный углу внутреннего трения. Для этого равнодействующая всех сил должна касаться круга зрения радиуса г i , проведенного из центра круговой поверхности скольжения. Однако, изза громоздкости этот метод не нашел в практике значительного применения. Используя прием Гольдштейна, расчеты упрощаю гея. Прием Гольдштейна заключается в том, что из центра кривой скольжения проводится круг трения с радиусом г i и считается, что в предельном состоянии при К1 равнодействующая напряжений по поверхности скольжения проходит по касательной к кругу трения. По поверхности скольжения действуют касательные, нормальные напряжения и силы сцепления. Этот метод относится к графическим методам, коэффициент устойчивости определяется в результате графических построений.