Dessadecor-nn.ru

Журнал Dessadecor-NN
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент запаса устойчивости откоса насыпи

Применение армирующих прослоек для повышения устойчивости откосов

11.8.2.1 Для обеспечения общей устойчивости откоса крутизной более, чем предусмотрено в ТКП 45-3.03-19, применяют армирующие прослойки из рулонных геотекстильных материалов в соответствии с СТБ 1104 и плоские полимерные геосетки.

Геосинтетические прослойки укладывают в откос с пересечением предполагаемой поверхности скольжения. Прослойка воспринимает часть растягивающих напряжений, что позволяет за счет увеличения крутизны откосов обеспечить строительство возводимой насыпи в стесненных условиях.

11.8.2.2 Количество прослоек определяют расчетом, исходя из условия обеспечения требуемого коэффициента запаса устойчивости. Длина заделки прослоек в грунт должна превышать минимальную, назначаемую исходя из недопущения проскальзывания прослойки относительно грунта (рисунок 11.5).

Рисунок 11.5 – Схема к расчёту устойчивости откоса с армирующими прослойками

11.8.2.3 Расчет производят по методу КЦПС по 11.3.1. Для получения расчётного отсека обрушения, соответствующего критической поверхности скольжения и Ку = Кmin , в пределах каждого блока (до горизонта установки армоэлемента из геосинтетического материала) определяют дефицит удерживающих сил как разность между удерживающими и сдвигающими силами. Их накопленную величину до горизонта установки армоэлемента на уровне поверхности слабого основания должна воспринимать геосинтетическая прослойка (ГП).

Расчётная прочность Rp армоэлемента определяется по формуле

, (11.17)

где Ттах – максимальная погонная нагрузка, воспринимаемая ГП, должна соответствовать накопленной величине дефицита удерживающих сил на горизонте предполагаемого расположения армоэлемента;

А1 коэффициент учёта ползучести (коэффициент перехода от прочности на растяжение к длительной прочности); принимают равным 0,5-0,8;

А2 коэффициент учёта повреждения ГП при транспортировке, монтаже и уплотнении грунта; принимают равным 0,95;

А3 коэффициент учёта стыковки, взаимного перекрытия и соединения полотен ГП, принимаемый равным 0,8;

А4 коэффициент учёта влияния окружающей среды; принимаемый равным 0,9;

коэффициент запаса для гибких армоэлементов, принимаемый равным 1,1-1,75.

11.8.2.4 После определения расчётной прочности геосинтетического материала, используемого в качестве армирующей прослойки на поверхности грунта слабого основания, выполняют повторный расчёт устойчивости с учётом расчётной прочности ГП по формуле

. (11.18)

При этом, если Ку > 1,3, то целесообразно уменьшить значение R ориентировочно на 25% и выполнить расчёт заново, обеспечив коэффициент запаса равный 1,3 (или другому требуемому значению для конкретных условий строительства и эксплуатации).

11.8.2.5 Для обеспечения повышения устойчивости насыпи на слабом основании с учётом вовлечения сил трения на контакте «армоэлемент – грунт насыпи и грунт основания» необходимо выполнение следующих условий:

– геосинтетический материал укладывается на выравнивающий слой из песка;

– угол внутреннего трения песка для нижнего слоя насыпи и выравнивающего слоя должен быть не менее 30°;

– коэффициент трения ГП по песку должен составлять не менее 0,85-0,9 от коэффициента трения песка.

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.004 с) .

Коэффициент запаса устойчивости откоса насыпи

Мельников И.Т., Заляднов В.Ю., Шевцов Н.С., Павлова Е.В., Плотников Д.П.

КОНСТРУИРОВАНИЕ ГОРНОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ

ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ С ПОМОЩЬЮ ЭВМ

Истощение континентальных месторождений с высоким содержанием полезных компонентов приводит к увеличению глубины открытых горных работ, ухудшению горно-геологических условий и к необходимости формирования огромных внешних отвалов и хвостохранилищ. Так в железорудной промышленности России, Казахстана и Украины на 1 т концентрата коэффициент вскрыши изменяется от 2,05 до 9,9 т/т, а коэффициент выхода хвостов от 0,68 до 4,71 т/т [1].

При проектировании карьеров, отвалов, хвостохранилищ всегда актуальной остается задача определения оптимальных параметров откосов этих горнотехнических сооружений. С одной стороны параметры откосов должны обеспечить экономичность производства, с другой, безопасность горных работ. При оценке устойчивости откосов горнотехнических сооружений используют методику определения минимального коэффициента запаса устойчивости, равного отношению удерживающих сил к сдвигающим, которые возникают в приоткосном массиве. В основу математического алгоритма было принято допущение, что обрушение происходит по круглоцилиндрической поверхности, предложенное В. Феллениус [2] и усовершенствованное Фисенко Г.Л.[3]. Однако исследования, выполненные в работе[4] по сравнительному анализу различных поверхностей обрушения показали, что при одинаковых параметрах откосов и физико-механических свойствах пород значения коэффициентов запаса устойчивости отличаются не более чем на 3-5%. Коэффициент вариации при определении физико-механических свойств горных пород в приоткосных массивах превышает 20-30 %. Поэтому, по нашему мнению, программа для ЭВМ на основе допущения круглоциоиндрической поверхности обрушения, является надёжным инструментом конструирования и проектирования карьеров, отвалов, хвостохранилищ, дамб, насыпей и т.д. Но при этом особое внимание необходимо уделять определению физико-механических свойств в массиве горнотехнических сооружений, так как это позволяет вскрывать значительные резервы, повышать эффективность горного производства при обеспечении безопасных условий работы.

Читать еще:  Закрывающий профиль для откосов

По нормативному значению коэффициента запаса устойчивости, а также исходя из физико-механических свойств пород слагающих массив возможно нахождение оптимальных высоты или угла откоса горнотехнических сооружений. Традиционный способ решения обозначенной задачи предполагает трудоемкий графоаналитический расчет, требующий большого количества времени (1 — 2 дня) даже для получения ориентировочных данных. Сотрудниками кафедры ОРМПИ ФГБОУ МГТУ им. Г.И. Носова создана программа для ЭВМ, в которой нахождение минимального коэффициента запаса устойчивости производится путём подбора наименее устойчивой поверхности скольжения изучаемого массива в результате многократных расчетов в течение нескольких секунд. Для ускоренного поиска наиболее вероятной поверхности обрушения в программе ЭВМ «Автоматизированный расчёт параметров устойчивости откосов горнотехнических сооружений» реализуется «метод падающего шарика»[5]. Данная программа апробирована в проектных и исследовательских работах, в том числе при выполнении научно-исследовательской работы по оценке общей устойчивости бортов Сибайского карьера при отработке законтурных запасов руды.

Программа позволяет произвести расчёт откоса изучаемого массива по введённым данным, получить отчёт о проделанном расчёте, нарисовать эскиз откоса с вертикальной трещиной отрыва и наиболее вероятной линией скольжения. Так же найти:

Ø коэффициент запаса устойчивости по заданным значениям высоты и угла откоса;

Ø угол откоса по заданным значениям коэффициента устойчивости и высоты откоса;

Ø высоту откоса по заданным значениям коэффициента устойчивости и угла откоса;

Ø высоту вертикальной трещины отрыва.

Диалоговое окно программы представлено на рисунке 1.

Рис. 1. — Диалоговое окно программы ЭВМ

Созданная программа предназначена для расчёта устойчивости откоса отвала или дамбы, формируемых на слабом или прочном основании, а также для расчета откоса борта карьера. При расчете отвала или дамбы программа учитывает, что массив откоса и основание могут быть сложены породами с разными физико-механическими свойствами. Таким образом, в окна программы «параметры основания», «параметры откоса» вносятся свойства пород характеризующих соответственно основание и массив откоса.

Для расчета откоса борта карьера в программе значения свойств окна «параметры основания» принимаются идентичными значениям окна «параметры откоса», так программа производит расчет, учитывая, что откос и основание составляет один тип пород. При расчете откоса массива борта карьера сложенного различными типами пород их свойства предварительно должны быть усреднены.

При выполнении научно-исследовательской работы по оценке общей устойчивости бортов Сибайского карьера произведены графические и аналитические расчеты коэффициентов запаса устойчивости традиционным способом и в программе ЭВМ. Расчеты производились по ряду разрезов соответствующих наименее устойчивым участкам карьера (участки с подземной отработкой запасов).

Читать еще:  Пластиковый уголок для откосов коричневый

В таблице 1 представлены значения коэффициентов запаса устойчивости, полученные без использования программы ЭВМ и с ее использованием.

Таблица 1 – Значения коэффициентов запаса устойчивости,

Н.В. Крупина Расчет устойчивости откосов методами равноустойчивогооткоса Fp, КЦПС и ППС

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра автомобильных дорог

РАСЧЕТ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ МЕТОДАМИ РАВНОУСТОЙЧИВОГО ОТКОСА F p , КЦПС И ППС

Методические указания по выполнению курсовой работы по дисциплине «Устойчивость откосов, основания и фундаменты» для студентов специальности «Автомобильные дороги и аэродромы» 29100 дневной формы обучения

Составители Н.В.Крупина А.И. Столярчук

Утверждены на заседании кафедры

Протокол № 4 от 5.02.99 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией

по специальности 291000 Протокол № 4 от 5.02.99

Электронная копия находится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Массив грунта, ограниченный наклонной поверхностью, называется откосом. Откосы могут быть естественными (природными) и искусственными, образованными в результате инженерной деятельности человека.

При проектировании различных объектов вблизи естественного откоса или земляного сооружения, включающего откос, необходимо произвести расчет устойчивости этого откоса, т.к. потеря устойчивости выемки или насыпи автомобильной дороги может на длительное время вывести автомобильную дорогу из эксплуатации, прервать сообщение между населенными пунктами. Восстановление автомобильной дороги требует привлечение больших дополнительных финансовых и людских трудозатрат. Поэтому расчет устойчивости откосов является одним из важных вопросов при проектировании автомобильных дорог.

Каждому студенту предлагается согласно своего варианта, указанного в задании, выбрать по инженерно-геологической карте (прил. 1) и таблице (прил. 2) свой геологический разрез, направление рассчитываемого борта и глубину выемки. Геологический разрез представлен в плоскости, перпендикулярной проектируемому откосу, расположенному в его геометрическом центре. Вид и мощность слоев грунта, а также уровень грунтовых вод по скважинам определяют по таблице прил.3. В таблице прил. 4 даны физико-механические характеристики грунта.

СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОЙ РАБОТЫ

Курсовая работа состоит из расчетно-пояснительной записки с необходимыми таблицами, схемами и графиками объемом 25-30 страниц и одного листа форматом А1, на котором расположены: геологический разрез, чертежи откосов методами F р , КЦПС, ППС (без учета и с учетом воздействия воды).

Расчетно-пояснительная записка должна содержать:

— -бланк задания на проектирование с необходимыми исходными данными;

— оценку инженерно-геологических условий;

— метод расчета равноустойчивого откоса F р ;

— метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения (КЦПС);

— метод плоских поверхностей скольжения (ППС);

— список использованной литературы

Графическая часть курсовой работы должна содержать:

— инженерно-геологический разрез (М 1:50; 1:100; 1:200), горизонтальный и вертикальный масштабы могут быть различными;

— схемы для расчета устойчивости откоса (методами F р , КЦПС, ППС) с учетом и без учета воздействия воды.

ОЦЕНКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ

При оценке инженерно-геологических условий строительной площадки студент на основании полученных исходных данных должен осветить в пояснительной записке:

1) географическое положение площадки;

2) геологическую характеристику площадки (описание грунтов в порядке их залегания сверху вниз, мощность слоев и особенности их залегания);

3) гидрогеологические условия строительной площадки (наличие и уровень грунтовых вод);

4) показатели физико-механических свойств грунтов для каждого слоя, средние значения физико-механических свойств основных грунтов, слагающих откос, заносят студенты в табл. 1

Рекомендации по расчёту устойчивости откосов земляного полотна

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЁТУ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Кондрашова Е.В., Скворцова Т.В. (ВГЛТА, г. Воронеж, РФ)

In given article recommendations about calculation of stability of slopes of an earthen cloth are presented. Calculation of stability of slopes and slopes on durability is reduced to definition of factor of a stock of stability.

Читать еще:  Откосы у двери как называются

Земляное полотно – один из основных элементов автомобильной дороги, от устойчивости, прочности и долговечности которого зависит работоспособность дорожных одежд и всего сооружения.

Геодезической основой расчетной схемы являются расчетные поперечники, характеризующиеся наиболее неблагоприятным сочетанием различных факторов, таких, как высота и крутизна склона, мощность смещающихся масс, расположение слабых прослоек, наклон слоев, уровень грунтовых вод и др.

Устойчивость склонов и откосов рассчитывают из условий плоской задачи:

по прочности (1-е предельное состояние);

деформируемости (2-е предельное состояние).

Расчет устойчивости склонов и откосов по прочности сводится к определению коэффициента запаса устойчивости с помощью различных расчетных методов (метод круглоцилиндрической поверхности скольжения, метод горизонтальных сил Маслова-Берера, метод Шахунянца, метод наклонных сил Чугаева и др.), а также к сравнению его с требуемой величиной.

Расчетные характеристики грунтов (объемная масса, угол внутреннего трения и сцепление) следует принимать соответствующими наименее благоприятным условиям устойчивости оползневого склона в годовом и многолетнем циклах.

Целью разработки проекта устройства насыпи был выбор технических решений наиболее рациональных с позиций экономических, технологических, экологических и временных, обеспечивающих надежную конструкцию земляного полотна [1,2].

Особенности при выполнении работ:

  1. Выполнение работ по возведению насыпи требует особого внимания к контролю качества ведения работы и её результатов по каждому технологическому процессу и организации научного сопровождения хода строительства.
  2. Своевременное регулирование технологии отсыпки и реакция на процесс и тенденции хода осадок и их стабилизации с регламентацией технологических перерывов.
  3. Соблюдение указаний нормативных документов.

Порядок расчёта устойчивости откосов земляного полотна разработан в соответствии с «Указаниями по расчёту высоких насыпей и глубоких выемок автомобильных дорог».

Коэффициент запаса устойчивости откоса земляного полотна

, (1)

где — нормальная, по отношению к поверхности скольжения, составляющая веса вышележащего слоя грунта, м;

— длина дуги скольжения в пределах грунта насыпи и основания, м;

— касательная к дуге скольжения составляющая сила веса, т;

— вес грунта в объёме отсека, т;

— угол внутреннего трения грунта насыпи и основания.

Устойчивость оползневых склонов по деформируемости особенно следует проверять в тех случаях, когда угол внутреннего трения грунтов, слагающих склон, незначителен, а структурное сцепление Сс равно нулю (пластичные глинистые грунты и др.).

Если в формуле (2) задаться значением запаса устойчивости пу, то, решив ее относительно h, можно найти значение проектной мощности оползня, обеспечивающей заданный запас устойчивости, по формуле

, (2)

где γ — объемный вес грунтов оползневой массы в элементарной призме;

φ’ и С’ — угол внутреннего трения и сцепление грунтов по поверхности скольжения оползня.

Определение вида и центра критической дуги скольжения, при которой коэффициент запаса устойчивости будет минимальным, проводится методом последовательного приближения с повторением расчёта устойчивости для нескольких дуг с наименее выгодным соотношением удерживающих и сдвигающих сил. При назначении радиуса дуги скольжения следует учитывать, что критическая дуга обычно образует центральный угол 100-135º. Центр критической дуги скольжения отыскивается следующим образом [3].

Расчётная схема №1 (рис. 1). Центр «О» располагается на линии, проходящей через бровку откоса и точку «В», лежащую на глубине Н и расстоянии 3Н от подошвы откоса. Для первого приближения центр критической дуги назначается на пересечении линии СВ и линией АО, проведённой под углом 25º к среднему откосу. При последующих этапах проверки центры О12. намечается выше через (0,25-0,3)Н.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector