Hist-of-rus.ru

Строй журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Программа расчета устойчивости откоса плотины

Расчет устойчивости земляных откосов

Как правило, откосы земляной плотины не являются однородными по со­ставу; даже в плотине из однородного грунта часть последнего, лежащая ниже кривой депрессии, имеет иные физические свойства, чем вышележащей сухой грунт: иной объемный вес, иное сцепление, наличие фильтрационных сил. Кроме того, в большинстве случаев основание плотины может деформировать­ся вместе с откосами.

Целью расчета является определение коэффициентов запаса устойчиво­сти откосов плотины заданного поперечного профиля.

При проверке устойчивости низового откоса основным расчетным случа­ем является схема с установившимся фильтрационным потоком в теле плоти­ны, уровень верхнего бьефа на отметке НПУ, а уровень нижнего бьефа -максимальный.

Минимальные допускаемые коэффициенты запаса устойчивости откосов при основном и особом сочетании нагрузок, установленные СНиП в зависимо­сти от классов капитальности сооружения приведены в таблице 10.

Таблица 10
Сочетание нагрузокДопускаемые коэффициенты запаса устойчивости откосов плотины
IIIIIIIV
Основное1,3-1,251,2-1,151,15-1,11,1-1,05
Особое1,1-1,051,1-1,051,051,05

Предполагается, что в грунте плотины и основания может образоваться поверхность обрушения, принимаемая за круглоцилиндрическую, по которой под действием сил веса грунта откоса произойдет сползание его и выпучивание основания. Оползание будет иметь место, если момент веса G грунта в преде­лах, отсекаемых круговой поверхностью, относительно центра вращения О M=Gg будет больше момента сил трения и сцепления по поверхности скольже­ния.

1) Выбор радиусов и положения центров кривых скольжения

Обычно расчет производится для ряда точек центров кривых скольжения, выбираемых в области центров наиболее опасных кривых.

По В.В.Фандсеву, эта область расположена между двумя прямыми, вос­становленными из центра откоса (рисунок 38) под углом 85° и перпендикуляр­но к основанию плотины.

Между этими прямыми из центра откоса проводятся две дуги окружно­сти радиусами, зависящими от заложения откоса и высоты плотины Нпл (таблица 11).

Таблица 11
Относительные радиусыЗаложение откосов
1:11:21:31:41:51:6
r1пл0,750,751.01,52.23,0
r2пл1,51,752,33,754,85,5

Рисунок 38 — Области центров наиболее опасных поверхностей скольжения

При промежуточных значениях заложения откосов величины r1пл и r2пл принимаются по интерполяции. В этой области и принимаются ряд точек центров, последовательно приближаясь к наиболее опасной области. Лучше всего в начале принимать первым центром точку OI на расстоянии 0,5(r1 + r2) по прямой, проведенной под углом 85° к откосу. Затем точку 2 (рисунок 20) и точку 3 между ними. Если при этом величина kс растет, то переходят за об­ласть точки O1 во внешнюю сторону. После нахождения минимума на этой прямой от центра с минимальным значением kс выбирают ряд точек в направ­лении прямой 2-2 до тех пор, пока не отыщется центр с минимальным значени­ем kс.

Для каждой точки значение предельных радиусов кривых скольжения, больше которых принимать не следует, определяется по таблице 12.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.001 с) .

Статический расчет низового откоса плотины.

Низовой откос грунтовой плотины за счет постоянного действия фильтрационного потока, атмосферных осадков и других нагрузок имеет высокую вероятность потери ус­тойчивости. Расчет его устойчивости ведут при заданных физико-механических характе­ристиках фунта тела плотины и основания, известных геометрических размерах попе­речного профиля плотины и построенной по результатам фильтрационных расчетов кривой депрессии. Нормами проектирования допускается проведение расчета устойчи­вости низового откоса методом кругло цилиндрических поверхностей скольжения. В ре­зультате расчета определяется минимальное значение коэффициента устойчивости Ку, который должен быть равен или больше нормативного.

Ку= Кн ,где — сумма моментов удерживающих и сдвигающих сил; кн норматив­ный коэффициент устойчивости, зависит от сочетания нагрузок и воздействий, а также класса капитальности сооружения. Расчет выполняется в условиях плоской задачи, когда рассматривается отрезок плотины длиной, равной единице. Для определения коэффициента устойчивости все силы, кроме фильт­рационной имеющей, объемную характеристику переносим на поверхность скольжения. Подсчет действующих сип выполняем графоаналитическим способом. Для определения центра кривой скольжения проводим среднюю (осреднение производится в случаях наличия на откосе берм или разных заложений откоса) линию низового откоса до пересечения ее с плоскостью основа­ния в точке В. Из точки В опускаем перпендикуляр, на котором откладываем отрезок, равный высоте плотины Нпл= ГП- Дна. Из точки С, параллельно плоскости основания плотины откладывается отрезок МС = 5 • Нпл. Из точки М через точку А гребня плотины со стороны ни­зового откоса проводим луч, на котором и вокруг которого выбираем точку О и радиусом Rпроводим кривую скольжения таким образом, чтобы она проходила между точкой А и осевой линией плотины, захватывая при этом часть основания в зоне дренажа. Массив предполагаемого обрушения, ограниченный снизу кривой скольжения, а сверху — линией откоса, разбиваем на отдельные полосы шириной b =0,1 R . Каждой полосе присваивается номер. Для определения нулевой полосы из центра кривой скольжения О опускается перпендикуляр на линию скольжения. Подсчет действующих сил проводим в таблице, порядок заполнения которой следующий:

1. Синус α для рассматриваемой полосы равен ее порядковому номеру, поделенному на 10. Для полос, расположенных от нулевой полосы влево, sinа положительные, а для полос расположенных вправо — отрицательные. При этом для первой и последней полос sinα принимается в зависимости от доли полосы по отношению к полной ее ширине.

2. Косинус αвычисляется по формуле: cosa= .

3.Грунты в пределах полосы имеют различные характеристики, поэтому: h1 — мощ­ность грунта находящегося в естественном состоянии, до линии депрессии; hнас1 — мощ­ность фунта во влажном состоянии, ниже линии депрессии. Если грунт тела плотины и основания разные, то в пределах полосы возможно от плоскости основания до кривой скольжения определяется hHac 2.

4. Приведенную высоту полосы определяют по формуле:hпр= h1 + hнас1* + hнас2*

где объемная масса фунта тела плотины при естественной влажности; — объемная масса взвешенного и насыщенного фунта тела плотины и грунта в основания, =(1-n)( ), где п— относительная пористость соответствующего грунта.

5. Угол внутреннего трения φ и удельное сцепление С принимаются по зонам соответст­венно состоянию и физико-техническим характеристикам фунтов.

6. Длина дуги кривой скольжения характерной зоны определяется по формуле: li= πRβi/180, где βi— центральный угол дуги скольжения i — той характерной зоны.

Коэффициент устойчивости (с использованием результатов расчетов таблицы) оп­ределяется по развернутой формуле:

Ку= , где Ω — площадь фильтрационного потока в зоне cползаемого массива, определяется Ω=hнас*b, r — плечо действующей гидродинамической силы определяется графиче­ски по расчетной схеме.

Читать еще:  Чтобы откосы не гладкие

42(45).Ковшовый водосброс. Конструкция и расчёт.

В состав входит:

— устройство для гашения кинетической энергии потока,

1 Гидравлический расчет водоотводящего канала

Водоотводящий канал устраивается за водосбросом и отводит воду в русло реки.

Полученное сечение канала принимаем прямоуг. Гидравлический расчет заключается в определении параметров поперечного сечения канала.

Расчётный расход: Qp, м3/с

Уклон дна: i=( 1- 2)/L

Гидравлический расчёт канала выполняем по методу Агроскина, принимаем глубину канала h

По

Проверяем устойчивость русла канала на размыв, для чего определяем фактическую среднюю скорость в канале:

Так как V>[V], то будет наблюдаться размыв канала. Поэтому предусматриваем сборное крепление ж/б плитами.

2 Конструктивный и гидравлический расчет водосброса.

lт=[( г.п.- 1)(m1+m2)+bгр+3)]/Cos30, м

Расчётный расход: Qp, м3/с

Расчётный напор на гребне водослива ковша: H, м

Расчётный напор на водосбросе: z, м

Материал труб транзитной части: ж/б

Длина трубопровода: lт, м

L=1,25 K Qp/mб(2g)0.5H3/2

1,25 – коэф., учитывающий возможность загрязнения решётки

K — коэф., учитывающий влияние решётки на входное отверстие ковша

б — коэф. подтопления водослива, табл.6,

L=1,25 K Qp/mб(2g)0.5H3/2, м

Обозначаем габаритные размеры входной части ковша, приняв очертание прямоугольным.

Принимаем круглое поперечное сечение диаметром.

Определяем скорость воды в трубопроводе:

где :wт – площадь: wт=πr 2 . Qт= Qп, м3/с

Определяем суммарные потери напора на сооружении.:

=0,3; =0,2

48.При каком уклоне местности отдают предпочтение пректу сопрягающего соор-я в виде перепада:i >0,25%.

68.При каком уклоне местности отдают предпочтение пректу водопроводящего соор-я в виде канала:

Последнее изменение этой страницы: 2019-05-07; Просмотров: 212; Нарушение авторского права страницы

Программа расчета устойчивости откоса плотины

Инженерный анализ — завершающий этап любого строительного проекта, определяющий надежность и качество возводимого объекта. Рынок программ для инженерных расчетов предлагает достаточно много как российских, так и зарубежных разработок, позволяющих с высокой степенью достоверности выполнять расчеты несущих конструкций в их надземной части.

К сожалению, куда меньше освоена область связанных с геотехнической инженерией расчетов, в основу которых положены процессы моделирования грунтов, взаимодействия между конструкциями и грунтами. Качественных, понятных и удобных программ для профессионалов здесь пока немного.

Эта статья представляет собой краткий обзор комплекса программ компании PLAXIS BV, предназначенных для выполнения конечно-элементного анализа деформаций и устойчивости конструкций в проектах, связанных с геотехнической инженерией.

История создания

«Биография» PLAXIS достаточно интересна и при этом сильно отличается от традиционной истории развития коммерческого ПО. В разработке, продвижении и внедрении программы участвовали специалисты крупных университетов, деятели государственных учреждений и коммерческих компаний. В результате получился многофунциональный и удобный для расчетов продукт, динамически развивающийся и сейчас.

В 70-е годы написанная на Фортране и работавшая на больших компьютерах (мейнфреймах) программа — тогда ее называли ELPLAST — разрабатывалась Питером Вермеером (Pieter Vermeer) из Делфтского университета технологии. ELPLAST могла осуществлять двумерные упруго-пластические вычисления на основе наборов шестиузловых треугольников.

Дальнейшие исследования в рамках проекта, проведенные аспирантами Вермеера и специалистами из других университетов, значительно расширили возможности программы: теперь с ее помощью решались, например, вопросы осесимметрии, нелинейного анализа почв, структурных элементов.

Первая версия для ПК появилась в 1987 году. Когда же с выходом пятой версии программы стала очевидной необходимость ее коммерческого продвижения, была создана компания PLAXIS BV. Основной своей целью компания называет создание программного обеспечения с интуитивно понятным интерфейсом для точных и высококачественных геотехнических расчетов, базирующихся на конечно-элементном методе. Развивая и совершенствуя программу, разработчики тесно сотрудничают и с университетами, и с фирмами — PLAXIS стал своего рода связующим звеном между теоретическими исследованиями и практической работой.

Вплоть до седьмой версии программа оставалась DOS-приложением, но в Windows-версию PLAXIS 7 введены графические элементы, неструктурированная сетка и ряд других существенных черт.

Седьмая версия поменяла акценты самой философии проекта: PLAXIS, представлявший собой пакет конечно-элементного анализа, ориентированный на достаточно узкий круг специалистов, становится практическим инженерным инструментом, который может и должен использоваться в строительстве.

Конечно, это не единственная программа для выполнения конечно-элементного анализа в области механики грунтов: существуют, например, ABAQUS, ANSYS, ZSOIL. Однако, как считают специалисты, PLAXIS выгодно отличается от них простым пользовательским интерфейсом, высокой точностью расчетов и очень доступной ценой.

Назначение и состав программы

PLAXIS предназначен главным образом для проектных организаций и высших учебных заведений. Это мощный, удобный инструмент и для исследований, и для практического применения в сфере промышленного и гражданского строительства.

PLAXIS может быть применен для решения большинства задач в сфере традиционной механики грунтов. Он охватывает вопросы закладки и возведения фундаментов, земляных работ (устройство котлованов, траншей строительства подпорных стен, расчетов устойчивости откосов, расчетов дорожной насыпи (в том числе и на динамическое воздействие), инфильтрации, прокладки тоннелей. Программа используется как для расчета отдельных элементов, так и для комплексных вычислений.

Программные продукты фирмы PLAXIS BV представлены следующими расчетными пакетами:

  • PLAXIS Professional — пакет, предназначенный для двумерного конечно-элементного анализа деформаций и устойчивости в проектах, связанных с геотехнической инженерией.
  • PLAXIS Dynamics module — дополнение к Plaxis Professional, расширяющее возможности последнего при моделировании динамических воздействий.
  • PLAXIS 3D Tunnel — геотехнический пакет, разработанный специально для конечно-элементного трехмерного анализа деформаций и устойчивости при проектировании тоннелей.

Теперь рассмотрим основные возможности программ, их структуру, методы расчетов.

Начало работы

При проведении геотехнических расчетов необходимо наличие основных почвенных моделей для имитации нелинейного и нестационарного поведения почв. При этом следует обязательно учитывать и сам субстрат почвы как таковой, гидростатическое и негидростатическое поровое давление в ней. Таким образом, основной акцент делается именно на взаимодействии почвы и тех сооружений, которые могут быть возведены на данном участке.

Входные данные

Ввод геометрии слоев грунта, конструкции, нагрузок и граничных условий базируется на CAD-процедурах черчения, которые обеспечивают подробное и точное моделирование реальной ситуации. Для ввода геометрии в PLAXIS представлены такие элементы, как балка, шарнир, контактные поверхности, анкеры, геотекстиль (георешетки), тоннели, граничные условия, нагрузки.

Из созданной геометрической модели программа в автоматическом режиме генерирует неструктурированную конечно-элементную сетку с возможностью глобального и локального изменения ее плотности. Использование в модели элементов высокого порядка полезно для равномерного распределения напряжений в грунте и точного предсказания недопустимых нагрузок. Пользователю предоставлен выбор между 6-узловыми и 15-узловыми элементами, что можно с успехом использовать в осесимметричном анализе.

Модели грунтов

Самая простая из используемых в PLAXIS моделей грунтов — модель Кулона-Мора. Эта нелинейная модель базируется на параметрах грунтов, которые в большинстве случаев известны. Модель Кулона-Мора может применяться, например, для вычислений реальных конечных нагрузок кольцевых фундаментов, коротких свай, а также для расчета запаса прочности. Модель рыхлых грунтов используется для точного анализа логарифмической работы на сжатие нормально консолидированного рыхлого грунта. Модель мягких ползучих грунтов — это усовершенствованная версия модели мягких грунтов, включающая моделирование второй стадии ползучести. Твердая модель применяется для более твердых грунтов — таких, как сверхконсолидированные глины и пески. Здесь используется упруго-пластичный тип гиперболической модели.

Читать еще:  Как сделать откосы чтобы не чернели

Для генерации устойчивого состояния порового давления существует два альтернативных подхода:

  • анализ потока подземных вод, где комплексное распределение порового давления может генерироваться на основе двумерного анализа течения грунтовых вод;
  • уровень грунтовых вод. В простых случаях мультилинейное поровое давление может быть сгенерировано непосредственно на основе уровня грунтовых вод. Для каждого слоя почвы можно выделить различные уровни грунтовых вод. Более того, поровое давление в слое может быть интерполировано от порового давления в смежных слоях грунта.

При моделировании проницаемых песков и почти непроницаемых глин PLAXIS различает дренированные и недренированные грунты. Избыточное поровое давление определяется при расчете пластичности, когда недренированный слой грунта подвергается нагрузке. Нагрузки на недренированные грунты часто являются решающими для устойчивости геотехнических сооружений. В случаях недостаточной устойчивости для уменьшения избыточного порового давления требуется ввод вспомогательных периодов консолидации.

Расчетные возможности

PLAXIS предлагает различные виды расчетов: расчет пластичности, анализ консолидации и анализ усовершенствованной конечно-элементной сетки. Расчетные фазы для каждого проекта могут определяться непосредственно перед выполнением вычислений.

Расчет пластичности. Коэффициенты нагрузки используются для активизации установленных нагрузок (сосредоточенных или распределенных), установленных перемещений, веса и усадки грунта (для моделирования щитовой проходки тоннелей). Предусмотрена возможность моделировать процесс строительства.

Поэтапное возведение. Активизируя и деактивизируя группы элементов, пользователь может моделировать процесс строительства и экскавации. Эта процедура позволяет дать реалистическую оценку напряжений и перемещений, вызванных, например, строительством земляных дамб или котлованов для фундаментов глубокого заложения. Опция этапного конструирования используется также для активизации изменений в распределении порового давления.

Консолидация. Снижение избыточного порового давления во времени может быть вычислено при анализе консолидации. Анализ консолидации требует ввода коэффициента проницаемости для различных слоев грунта. Процедура автоматического пошагового изменения времени делает анализ ясным и простым в использовании.

Усовершенствованный анализ Лагранжа. С помощью этой опции можно постоянно корректировать сетку конечных элементов во время расчета. Если пользователь сталкивается с ситуацией, при которой обычный анализ малых деформаций может привести к существенным изменениям геометрии, рекомендуется выполнить более точный расчет с помощью усовершенствованного анализа Лагранжа.

Коэффициент устойчивости. Коэффициент запаса обычно определяется как отношение разрушающей нагрузки к действующей нагрузке. Это определение годится для фундаментов, но не для насыпных сооружений и шпунтовых стен. Для указанных конструкций более подходит используемое в механике грунтов понятие «коэффициент устойчивости», который определяется в PLAXIS как отношение действительной поперечной силы к минимальной требуемой для равновесия.

При выполнении расчетов PLAXIS может быть запущен в режиме автоматического выбора шага величины и шага времени. Это позволяет избежать выбора подходящего приращения нагрузки для расчетов пластичности, что гарантирует эффективность и точность процесса вычислений.

Контроль длины дуги. Это свойство позволяет точно рассчитать разрушающие нагрузки и выявить механизм разрушения. В обычных расчетах контролируемых нагрузок процедура итерации прекращается, когда возрастающая нагрузка превысит пиковую. При использовании метода контроля длины дуги приложенная нагрузка понижается до такого уровня, чтобы зафиксировать пиковую нагрузку и любые остаточные нагрузки.

Выходные данные

Постпроцессор PLAXIS имеет развитые возможности графического представления результатов расчета. В выходные таблицы заносятся точные значения перемещений, напряжений, структурных воздействий. Все данные могут быть выведены на принтер или плоттер в табличном либо полноцветном формате.

Осуществляется графический вывод деформированной сетки, общие или дискретные перемещения. Производится графический вывод действующего напряжения, порового давления и избыточного порового давления.

PLAXIS позволяет создавать графики всех типов напряжений и перемещений в любом сечении. Существует специальный инструмент для черчения кривых «нагрузка-перемещение», траектории напряжения и диаграмм «напряжение-деформация». Визуализация траектории напряжения дает возможность проникнуть в поведение локального грунта и облегчает анализ рассчитанных в PLAXIS результатов.

Заключение.

При кажущейся простоте, интуитивно понятном графическом представлении, достаточно небольшом количестве выполняемых программой операций PLAXIS — это многофункциональный комплекс, полностью решающий задачи, связанные с геотехнической инженерией.

Программа очень многогранна; детальное ее изучение открывает новые и новые возможности, которые в значительной степени упрощают и оптимизируют процесс проектирования.

ВСН 04-71
Указания по расчету устойчивости земляных откосов

Купить ВСН 04-71 — бумажный документ с голограммой и синими печатями. подробнее

Распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО «ЦНТИ Нормоконтроль»

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

Способы доставки

  • Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
  • Курьерская доставка (7 дней)
  • Самовывоз из московского офиса
  • Почта РФ

«Указания» относятся к любым сооружениям всех классов по капитальности и распространяются на расчеты общей устойчивости любых земляных откосов (выемок, насыпей и естественных склонов), образованных нескальным, а также полускальным грунтом. В «Указаниях» фиксируется методика только таких расчетов, которые являются одинаковыми для всех видов земляных сооружений, встречающихся в практике. Различные специальные расчеты, относящиеся только к одному частному виду земляного сооружения (например, к откосу земляной намывной плотины и т.п.), в приводимых «Указаниях» не затрагиваются; эти частные расчеты должны освещаться в других нормативных документах, посвященных проектированию отдельных земляных сооружений.

Оглавление

I. Общие положения

II. Определение коэффициента запаса устойчивости откоса для простейшего случая: нормальный свободный откос, образованный однородным грунтом

А. Откос, образованный грунтом, насыщенным покоящейся водой

Б. Откос, образованный «сухим» грунтом

III. Определение коэффициента запаса устойчивости откоса в общем случае (метод круглоцилиндрических поверхностей сдвига грунта)

А. Определение коэффициента запаса устойчивости произвольно заданного отсека обрушения, ограниченного снизу круглоцилиндрической поверхностью сдвига, в случае «сухого» грунта, образующего свободный откос

Б. Определение коэффициента запаса устойчивости произвольно заданного отсека обрушения, ограниченного снизу круглоцилиндрической поверхностью сдвига, в случае свободного откоса, образованного грунтом, насыщенным водой (покоящейся или движущейся)

В. Определение коэффициента запаса устойчивости произвольно заданного отсека обрушения, ограниченного снизу круглоцилиндрической поверхностью сдвига, в случае несвободного откоса

Г. Определение коэффициента запаса устойчивости произвольно заданного отсека обрушения, ограниченного снизу круглоцилиндрической поверхностью сдвига при наличии сейсмических сил

IV. Определение коэффициента запаса устойчивости откоса, в теле или основании которого имеются слабые прямолинейные прослойки грунта (метод плоских поверхностей сдвига)

Дата введения01.11.1971
Добавлен в базу01.09.2013
Актуализация01.01.2021
Читать еще:  Силиконовый герметик для пластиковых откосов

Этот документ находится в:

  • Раздел Строительство
    • Раздел Нормативные документы
      • Раздел Отраслевые и ведомственные нормативно-методические документы
        • Раздел Проектирование и строительство гидротехнических сооружений

Организации:

21.01.1971УтвержденМинэнерго СССР
РазработанВНИИ гидротехники им. Б.Е. Веденеева
ИзданИздательство Энергия1971 г.
  • СНиП II-А.10-71Строительные конструкции и основания. Основные положения проектирования
  • СНиП II-А.12-69*Строительство в сейсмических районах. Нормы проектирования

Чтобы бесплатно скачать этот документ в формате PDF, поддержите наш сайт и нажмите кнопку:

  • Сканы страниц документа
  • Текст документа

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНИИПРОЕКТ

ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ
имени Б.Е. ВЕДЕНЕЕВА

УКАЗАНИЯ
ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ
ЗЕМЛЯНЫХ ОТКОСОВ

Издание второе

Минэнерго СССР

Составлены, во Всесоюзном

научно-исследовательском институте

гидротехники имени Б.Е. Веденеева

и утверждены Главтехстройпроектом

МИНЭНЕРГО СССР

Ленинградское отделение

Предисловие к первому изданию

Настоящие «Указания» составлены в отделе грунтов и оснований Всесоюзного научно-исследовательского института гидротехники (ВНИИГ) имени Б.Е. Веденеева профессором, доктором технических наук Р.Р. Чугаевым.

«Указания» распространяются на нескальные и полускальные грунты. В «Указаниях» вовсе не затрагиваются вопросы проектирования земляных откосов и вопросы выбора так называемых расчетных случаев, подлежащих расчету. Эти вопросы решаются по разному для различных сооружений и потому они должны освещаться в других нормативных документах, посвященных проектированию отдельных земляных сооружений (земляных плотин, дорожных насыпей и т.п.). В данных «Указаниях» имеется в виду зафиксировать только наиболее рациональную методику таких расчетов, которые должны быть одинаковыми для всех видов земляных сооружений, встречающихся в практике. В связи с этим в приводимых ниже «Указаниях» совсем не освещаются различные специальные расчеты, относящиеся только к какому-либо одному частному виду земляного сооружения (например, к намывным плотинам и т.п.). Предполагается, что такого рода специальные («частные») расчеты должны также приводиться в других нормативных документах (посвященных проектированию отдельных земляных сооружений).

Что касается оценки устойчивости откосов в период консолидации грунта, а также возможного разжижения песчаных грунтов под действием динамических сил, то, поскольку этим вопросам должен быть посвящен специальный нормативный документ (охватывающий не только расчеты устойчивости откосов, но и расчеты оснований массивных сооружений), в данных «Указаниях» вопросы консолидации и разжижения грунтов не затрагиваются.

Обоснование методов расчета, приводимых в «Указаниях», дано в книге Р.Р. Чугаева: «Земляные гидротехнические сооружения (теоретические основы расчета)», издательство «Энергия», 1967.

В этой книге показано, что наиболее точными способами расчета устойчивости земляных откосов являются (для случая однородного грунта) способ Тейлора, способ Крея и способ весового давления; эти три способа дают примерно одинаковые численные результаты, практически удовлетворяющие для плоской задачи всем трем уравнениям статики. Что касается способа Терцаги, то для пологих откосов, обычно встречающихся в гидротехнической практике, этот способ дает значительные погрешности.

Поскольку из числа упомянутых способов, относящихся к методу круглоцилиндрических поверхностей сдвига, способ весового давления является наиболее простым, то в качестве основного способа расчета в «Указаниях» приводится именно этот способ. Следует учитывать, что способ весового давления в отличие от способа Крея позволяет решать соответствующее расчетное уравнение без подбора (так же, как и способ Терцаги); вместе с тем в отличие от способа Тейлора способ весового давления легко распространяется на случай неоднородного грунта (так как мы до сего времени всегда распространяли на этот случай способы Терцаги и Крея).

Дополнительно в «Указаниях» приводится еще способ наклонных сил, относящийся к методу плоских поверхностей сдвига грунта. Этот способ имеет примерно ту же точность, что и способ весового давления.

Просьба ко всем организациям и лицам, которые будут пользоваться «Указаниями», присылать свои замечания по адресу: Ленинград, К-220, Гжатская ул., 21, Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева.

Предисловие ко второму изданию

После выпуска в свет в 1967 г первого издания настоящего нормативного документа вопрос о расчете устойчивости земляных откосов в течение 2 — 3 лет рассматривался специальной межведомственной комиссией Госстроя СССР, работавшей под председательством проф. А.Л. Можевитинова. Эта комиссия в результате подробного изучения данного вопроса пришла к заключению, что предлагаемые «Указания по расчету устойчивости земляных откосов» Минэнерго СССР, в отличие от других имеющихся аналогичных ведомственных нормативных документов, более всего отвечают современным взглядам на подобного рода расчеты. Вместе с тем эта комиссия сделала несколько ценных указаний, относящихся к тексту первого издания. Наиболее существенными из этих указаний являются следующие:

1) в случае относительно крутых и неоднородных откосов найденный при помощи метода весового давления наиболее опасный отсек обрушения, ограниченный снизу самой опасной круглоцилиндрической поверхностью сдвига, рационально подвергать (в ответственных случаях) окончательному расчету по методу Крея;

2) при учете фильтрационных сил в случае расчета по методу плоских поверхностей сдвига распределение гидродинамического давления вдоль поверхности сдвига не всегда рационально принимать по линейному закону; в некоторых случаях это распределение рационально принимать в соответствии с имеющейся кривой депрессии;

3) вопрос о расчете устойчивости земляных откосов с учетом консолидации водонасыщенного грунта имеет две разные стороны:

а) определение величины гидродинамического давления в различные моменты времени и в различных точках грунтового массива;

б) учет при статическом расчете откоса установленного гидродинамического давления. В данных нормах должна освещаться только вторая сторона вопроса (п. б); что касается величины гидродинамического давления (п. а), то она должна устанавливаться на основании соответствующих фильтрационных (гидравлических) расчетов;

4) при учете избыточного порового давления (см. стр. 31 первого издания и стр. 34 второго издания) величину этого давления следует умножать не на ds; а на в (здесь в первом издании имелась опечатка);

5) необходимо иметь в виду, что в районе верхнего участка поверхности сдвига в случае связного грунта должны появляться растягивающие напряжения, обусловливающие возможность появления трещины на некоторой длине поверхности сдвига (в верхней ее части).

Следует отметить, что во втором издании поясненные замечания (исключая 5-е, по которому мы в настоящее время не располагаем надежными материалами) были соответствующим образом учтены автором настоящих «Указаний» проф. Р.Р. Чугаевым 1 . Кроме того, во второе издание были внесены некоторые чисто редакционные изменения.

Только в указанном отношении второе издание отличается от первого.

1 Первое замечание комиссии было учтено не полностью: вместо рекомендуемого способа Крея (согласно которому расчет приходится вести методом подбора) в данных «Указаниях» для наиболее опасной круглоцилиндрической поверхности сдвига при крутых откосах был принят способ Терцаги (который для крутых откосов дает приемлемую погрешность).

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

Ведомственные строительные нормы

Указания по расчету устойчивости земляных откосов

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector