Расчет устойчивости низового откоса земляной насыпи.

По СНиП 2.01.14-83, для расчета устойчивости применяем расчет по методу круглоцилиндрических поверхностей. Сущность метода заключается в установлении коэффициента запаса на устойчивость -

Вычерчиваем профиль насыпи, соблюдая вертикальный и горизонтальный масштабы одинаковым и наносим кривую депрессии (рис 8.1). На середине откоса проводим вертикаль и линию под углом 85° к откосу. Центр кривых скольжения находится в криволинейном четырехугольнике ДД'Ж'Ж.

Вычисляем радиусы дуг:

БД = 0,75 · Н_нас = 0,75 · 4,12 = 3,09 м. (8.1)

БЖ = 1,625 · Н_нас = 1,75 · 4,12 = 6,695 м. (8.2)

Из точки Б проводим дугу ДД' и ЖЖ'. В четырехугольнике ДД'Ж'Ж ставим точку О и проводим радиус скольжения R =10,8 м.

АА' ГВА - массив обрушения.

Весь массив обрушения разбиваем на полосы шириной b = 0,1R. С точки О опускаем вертикаль до пересечения с дугой А’Г (ось нулевой полосы) и по обе стороны откладываем b.

Выписываем характеристики грунтов из задания и заносим в таблицу 8.1.

Характеристики грунтов	1. Суглинок мягкопластичный	2. Глина тугопластичная	Грунт насыпи: суглинистый
Удельный вес грунта	γг. = 2,71 г/см3	γг.=2,74 г/см3	γг. = 2,71 г/см3
Плотность грунта при естественной влажности	γест. = 1,74 г/см3	γест.= 2,04 г/см3	γест. = 2,02 г/см3
Естественная влажность	W = 18%	W = 26%	W = 26 %
Пористость n	n = 36% = 0,36	n = 36% = 0,36	n = 37% = 0,37
Угол внутреннего трения	φ = 22°	φ = 15°	φ = 19°
Удельное сцепление	C = 0,28 кг/см2	C = 0,45 кг/см2	C = 0,29 кг/см2

Приведенная высота полосы определяется по формуле:

(8.3)

Удельный вес насыщенного водой грунта:

(8.4)

где n - коэффициент пористости;

γ_в - удельный вес воды (γ_в = 1 г/см³)

Находим для грунтов насыпи и основания:

г/см³

г/см³

г/см³

Дальнейшие вычисления сводим в таблицу 8.2.

Приведенная высота полосы определяется по формуле:

(8.5)

Находим длину дуги кривой скольжения:

(8.6)

Определяем площадь насыщенного водой массива:

м² (8.7)

Уклон кривой депрессии в зоне массива обрушения находим по формуле:

(8.8)

где _Δ h и _Δ l высота и длина кривой депрессии в пределах массива обрушения соответственно.

Определяем сдвигающую силу от фильтрационного потока:

(8.9)

Коэффициент запаса на устойчивость определяется по формуле:

(8.10)

где r = 7,6 м – плечо силы Ф.

Условие выполнено - земляное полотно не нуждается в конструктивных изменениях для придания большей устойчивости откосов.

Список используемой литературы.

1. Инженерные сооружения в транспортном строительстве. И622 В 2 кн.: учебник для студ. высш. учеб. заведений / [П. М. Саламахин, Л. В. Маковский, В. И. Попов и др.]; под ред. П. М. Саламахина. – М.: Издательский центр «Академия», 2007. – Кн. 1 - 352 с. Кн. 2 – 272 с.

2. Определение критической глубины, критического уклона и состояния потока: Метод. Указания к курсовому и дипломному проектированию / Сост.: Г. Ф. Тыщук, Ю. И. Калгин. – Саранск: Изд-во Мордов. ун-та, 1999. – 20 с.

3. Типовые конструкции. Серия 3.501—404. Сборные железобетонные Водопропускные трубы для ж/д и а/д. Часть 1. Трубы под автомобильные дороги.

4. СНиП 2.06.05-84 "Гидротехнические сооружения" Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

5. СНиП 2.05.02-85 "Автомобильные дороги" Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

6. СНиП 2.01-14-83 "Определение расчетных гидрологических характеристик" Госстрой СССР. - М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1985.

7. Фильтрационные расчёты и расчёты устойчивости низового откоса земляной насыпи. Методические указания. Сост.: Г. Ф. Тыщук.-Саранск: изд-во Мордов. Ун-та,1977.

Дата добавления: 2015-09-03