Remontoff23.ru

Про Ремонт
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет устойчивости грунтового откоса

GeoStab

Купить GeoStab

О продукте GeoStab

Программа GeoStab предназначена для оценки общей устойчивости откосов, склонов или котлованов в условиях сложного геологического строения грунтового массива. Программа позволяет проводить расчет коэффициента запаса устойчивости, а также определять оползневое давление.

Коэффициент устойчивости и оползневое давление определяются с учетом следующих факторов:

  • внешние нагрузки (сосредоточенные, распределенные нагрузки, сейсмичность);
  • грунтовые воды (учет взвешивания, гидродинамического воздействия, изменения сдвиговых характеристик и веса при обводнении);
  • анкеры (преднатяжение и сцепление по корню);
  • нагели (сцепление по боковой поверхности);
  • армирование геосинтетическими материалами (учет сцепления с грунтом и прочности на разрыв);
  • ограждения (учет прочности конструкции и заделки).

Коэффициент запаса устойчивости

Для призм с круглоцилиндрической поверхностью скольжения расчет ведется по методам:

  1. Феллениуса;
  2. касательных сил;
  3. Янбу;
  4. Бишопа;
  5. Моргенштерна-Прайса;
  6. Шахунянца;
  7. Спенсера.

Для призм с поверхностью скольжения в виде ломаной линии:

  1. касательных сил;
  2. Янбу;
  3. Моргенштерна-Прайса;
  4. Шахунянца.

Преимущества:

  1. простота использования программы;
  2. произвольность геологического строения склона;
  3. широкий набор методов определения коэффициента устойчивости;
  4. возможность определения оползневого давления;
  5. генерация развернутого отчета с представлением развернутой информации о силовых факторах в отсеках;
  6. возможность оптимизационного поиска наиболее опасных призм сдвига;
  7. наличие встроенных справочников характеристик грунтов и нагрузок.

(495) no skype addon 724-05-40 , (812) no skype addon 924-26-79
8-800-505-05-40 (бесплатный звонок)

+7 968 748-30-12

Консультации и приём заказов по Viber:

+7 968 748-30-12

Консультации и приём заказов по Skype:

architect-design.ru

Устойчивость откоса

Программа предназначена для расчёта устойчивости откосов слоистого грунтового массива общего вида. Поверхность скольжения может быть круговой (методы Бишопа, Петтерсона, Спенсера) или полигональной (методы Сарма, Спенсера). Программу можно использовать для расчёта устойчивости, например, выемок, насыпей, анкерованных опорных конструкций.

  • Доступен в пакетах:

Анализ устойчивости склона (полигональная поверхность скольжения)

Анализ устойчивости склона (круговая поверхность скольжения)

3D вид

Основные возможности программы

  • Проверочные расчёты могут выполняться с применением классических методов (предельного состояния, коэффициента запаса) либо с использованием стандартов EN 1997-1.
  • Простой ввод геометрических данных слоя.
  • Встроенная база данных грунтов и горных пород.
  • Быстрая и надёжная оптимизация круговых и полигональных поверхностей скольжения.
  • Любое количество нагрузок, применимое к конструкции (полосовые, трапецеидальные, линейные).
  • Любое количество анкеров.
  • Возможность моделировать воздействие воды уровнем грунтовой воды или изолиниями порового напряжения.
  • Быстрые освоение расчёта.
  • Расчёт резкого понижения У.Г.В., трещины растяжения.
  • Любое количество расчётов на одном этапе проектирования.
  • Простое моделирование твёрдых тел.
  • Сейсмическое воздействие.
  • Методы расчёта: Bishop, Fellenius (Petterson), Spencer, Morgenstern-Price, Sarma, Janbu, Шахунянц, ITFM (китайские стандарты).
  • Возможность вычислить выход поверхностей скольжения в процессе оптимизации.
  • Рассмотрение грунтовых слоев.
  • Возможность ввести в расчёт гео-укрепление.
  • Расчёт в эффективных и полных параметрах грунтов.
  • Любое количество расчётов на одном этапе строительства.
  • Возможность ограничить оптимизацию поверхности скольжения.
  • Импорт и экспорт файлов в формате DXF.

Учебные материалы

  • Технические руководства

Новые возможности в GEO5 2021

  • Приложения во всех программах GEO5
  • Стратиграфия — Земляные работы (Новый модуль)
  • МКЭ — Землетрясение (Новый модуль)
  • Системы координат (Стратиграфия)
  • Обшивка и горизонтальные крепления (Ограждения котлованов)

Пример отчета программы “Устойчивость откоса”

Основные преимущества отчета GEO5

  • Настройка структуры отчета с использованием корневого меню
  • Логотип компании в заголовке отчета
  • Простота в добавлении различных фотографий
  • Возможность пользователя изменять изображения
  • Восстановление изображения при изменении входных данных

Программы основаны в том числе на методике д.т.н., профессора Г.М. Шахунянца, отвечают всем требованиям действующих СП, СНиП и ГОСТ.

Комплекс наиболее оптимально приспособлен к реалиям Республики Казахстан. Программа хорошо зарекомендовала себя при расчете подпорных стен из габионных сетчатых конструкций.

Программный комплекс при достаточно простом и интуитивном интерфейсе позволяет выполнять расчеты достаточно сложных геотехнических систем с разными грунтовыми условиями, гидрогеологической ситуацией, учетом сейсмического воздействия, возможен комплексный расчет с учетом этапов возведения сооружения.

Расчет устойчивости грунтового откоса

Левый откос канала № 101, примыкающий к территории шлюза № 1 Волго-Донского водного пути, является опасным в оползневом отношении земляным сооружением.

Он имеет очень сложное геологическое строение, возведен на месте бывшего оврага из пластичных шоколадных глин с прослойками водонасыщенного песка. Уровни грунтовых вод находятся на высоких по отношению к подошве откоса отметках. В 1964 году на откосе произошел оползень, спровоцированный эрозионными процессами.

После этого в 1966 году институтом «Гидропроект» выполнены инженерно-геологические изыскания на левом склоне канала [1] для определения физико-механических свойств грунтов, характера их обводнения, водопроницаемости и степени устойчивости грунтового массива.

По результатам этих изысканий составлен геологический разрез площадки, который представлен современными техногенными образованиями, верхнечетвертичными морскими отложениями хвалынского горизонта и среднечетвертичными аллювиальными отложениями хазарского горизонта.

В середине 1980-х начале 1990-х годов сотрудниками Ленинградского института водного транспорта были проведены наблюдения за деформациями откоса и расчет его устойчивости. Расчетные значения коэффициентов устойчивости оказались меньше нормативного значения и немногим больше единицы. На основании этого сделан прогноз о том, что в случае продолжения деформаций, примерно через 15 лет возможен новый оползень, т.е. склоновые процессы могут активизироваться в настоящее время [2].

Была поставлена задача определения критерия безопасной эксплуатации.

Критерии безопасной эксплуатации грунтового гидротехнического сооружения — это, установленные с учетом класса сооружения, качественные признаки и количественные показатели, характеризующие его безопасность и безопасность окружающей среды при различных режимах и условиях эксплуатации, технического обслуживания и ремонта, ввода и вывода его из эксплуатации.

Единственная ситуация, связанная с левым откосом канала № 101, которая может нарушить режим безопасной эксплуатации или привести шлюз № 1 в нерабочеспособное состояние, является возникновение оползня, т.е. переход грунтового массива в неустойчивое состояние.

Под неустойчивым состоянием грунтового массива при условии постоянства суммарного вектора внешних воздействий понимается такое его состояние, когда незначительное по величине изменение физико-механических свойств грунта «может нарушить равновесие массива, причем произойдут изменение структуры грунта и движение массива до тех пор, пока грунт не приобретет нового состояния равновесия» [3].

Для грунтового откоса качественным признаком возможности его безопасной эксплуатации является устойчивость, а количественным показателем — запаса коэффициент устойчивости. Качественный признак может быть определен визуально и при помощи геодезических измерений. Количественный показатель определяется при помощи расчета.

Согласно [4] для обоснования надежности и безопасности гидротехнических сооружений «должны выполняться расчеты напряженно-деформированного состояния системы «сооружение-основание» на основе применения современных, главным образом, численных методов механики сплошной среды с учетом реальных свойств материалов и пород оснований. Обеспечение надежности системы «сооружение-основание» должно обосновываться результатами расчетов по методу предельных состояний их прочности, устойчивости».

Все инженерные сооружения шлюза № 1 Волго-Донского водного пути относятся к сооружениям II класса. При расчете сооружений II класса по I группе предельных состояний коэффициент надежности (в данном случае коэффициент запаса устойчивости) назначается равным К=1,2 [4].

Нами проведен расчет устойчивости исследуемого объекта с использованием компьютерной программы «GEO-SLOPE office» (версия 4.21) и программ «Устойчивость» и «STRESS-PLAST» [5; 6].

Первая из этих программ реализует несколько интерпретаций метода Шведской геотехнической комиссии, разработанного К.Е.Паттерсоном в 1916 году [7] (методы Янбу, Бишопа и др.), и основанного на гипотезе о круглоциллиндрической форме поверхности скольжения.

Во второй и третьей программах формализованы методики [8], справедливая при условии, что в приоткосной зоне отсутствуют области пластических деформаций грунта, и [9], справедливая для условий смешанной задачи, построения наиболее вероятной поверхности скольжения, основанные на анализе напряженно-деформированного состояния грунтового массива методом конечных элементов. Под наиболее вероятной линией скольжения подразумевается единственная линия из всех, которые возможно построить в данном грунтовом массиве, имеющая при всех прочих равных условиях минимальное значение коэффициента запаса устойчивости К.

Обработка и анализ результатов вычислений показали: если в качестве расчетных физико-механических характеристик грунта взять их значения, полученные в условиях полного водонасыщения (условный уровень грунтовых вод находится на уровне дневной поверхности откоса), то численные значения коэффициентов устойчивости, вычисленные при помощи программы «GEO-SLOPE office» (версия 4.21), находятся в интервале КÎ[0,949-2,15], а при помощи компьютерных программ «Устойчивость» и «STRESS PLAST» — КÎ[0,74-3,16].

То есть, при этих условиях существуют поверхности скольжения, для которых численные значения расчетных коэффициентов устойчивости меньше нормативной величины.

Если в качестве численных значений расчетных характеристик грунта использовать значения физико-механических свойств, полученные при испытании образцов грунта естественной влажности с учетом действительного положения уровня грунтовых вод, то численные значения величины коэффициента устойчивости вычисленные для любой возможной в данном грунтовом массиве поверхности скольжения, будут значительно больше нормативной величины К=1,2.

В работе [3] подчеркивается, что «в природе на устойчивость склонов и искусственных откосов существенное влияние оказывают внешние, главным образом гидрогеологические факторы». Если предположить, что физико-механические свойства грунтов, залегающих в естественных условиях выше установленного на день завершения инженерно-геологических изысканий уровня грунтовых вод, меняются со временем незначительно, то можно сказать, что величина коэффициента устойчивости откоса будет являться функцией уровня грунтовых вод, т.е. зависеть от доли объема грунта массива, находящегося в условиях полного водонасыщения.

Для количественной оценки критерия безопасной эксплуатации откоса проведены вычисления значений коэффициента устойчивости, смысл которых, сводится к следующему: для двух геологических разрезов, которые построены по результатам инженерно-геологических изысканий [10], выделены глобальные наиболее вероятные линии разрушения. Затем, для каждой из этих линий, при помощи компьютерной программы «GEO-SLOPE office» (версия 4.21) и компьютерных программ «Устойчивость» и «STRESS-PLAST», определены соответствующие численные значения коэффициентов устойчивости четырьмя методами для восьми гипотетических значений уровня грунтовых вод (всего просчитано 64 варианта).

Расчеты проведены при условии, что грунту, находящемуся ниже уровня грунтовых вод, присваивались физико-механические свойства, которыми он обладает при условии полного водонасыщения. Той части грунтового массива, которая находится выше уровня грунтовых вод, присваивались физико-механические свойства, которыми обладают соответствующие грунты в условиях естественного залегания.

В результате анализа и обработки полученных результатов построены графики зависимости величины коэффициента устойчивости откоса от уровня грунтовых вод.

Зная отметку уровня грунтовых вод нижнего горизонта и используя полученные графические зависимости, можно легко оценить количественный показатель критерия надежности, определить в случае необходимости критическое значение уровня грунтовых вод (К=1).

Заключение

Для безопасной эксплуатации и поддержания работоспособного состояния оползнеопасного левого откоса канала № 101 на участке, примыкающем к шлюзу № 1 Волго-Донского водного пути, что согласно п.5.3.3 СНиП 33-01-2003 «Гидротехнические сооружения. Основные положения», гарантируется нормативной величиной глобального коэффициента устойчивости (критерия безопасности) К=1,2, эксплуатирующая организация обязана постоянно обеспечивать нахождение уровня нижнего водоносного горизонта на отметке не выше -2м в Балтийской системе высот. При этом численные значения расчетной величины коэффициента устойчивости, вычисленной четырьмя методами (см. выше), будут находиться в интервале от 1,15 до 1,4, т.е. практически совпадать или быть выше нормативного значения К.

При этом рекомендуется:

  • не допускать застройку прилегающей части террасы, где в настоящее время размещена зелёная зона, так как в этом случае, особенно при быстром возведении тяжелых сооружений, грунтовый массив может перейти в неустойчивое состояние;
  • не допускать, даже временного, складирования отвалов грунтов и организации свалок на склоне и прилегающей к нему части террасы; повышения крутизны склона по сравнению с уже существующей, предусмотренной проектом;
  • надежно обеспечивать поверхностный сток талых и ливневых вод с прилегающей территории в любой период эксплуатации склона. При этом не должна допускаться концентрация поверхностного стока, что может привести к образованию на склоне промоин, повышению крутизны отдельных его участков и снижению его устойчивости.
  • содержать водонесущие коммуникации в исправном состоянии, а в случае аварийных утечек, быстро устранять их во избежание насыщения грунтов склона водой и снижения прочности грунтов; по той же причине нельзя проводить ненормированного (зарядного) полива зеленых насаждений.

При какой высоте грунтового откоса необходим расчет устойчивости.

Страница 1 из 3123>

Имеем насыпной грунтовый откос из суглинка с заложением 1:1,5 высотой 30 м.
Сейсмоопасная зона (9 баллов).
Под откосом — дорога.
Конструктора уверяют, что расчет устойчивости не нужен и укрепление не нужно, так как угол обрушения Q=(45град + f/2) значительно превышает угол заложения откоса.

А я вот помню, что для откосов высотой более 12 м экспертиза всегда требовала расчет устойчивости по двум независимым методикам.

trushev
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от trushev

Там места до дороги в обрез.
А дорогу двигать — вылезем за землеотвод.

В типовом для обсыпки складов дано 1:1,5. В сейсмоопасной зоне +0,25 к заложению.
Но там обсыпка — только верхние 10 метров.

viktorgorodn
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от viktorgorodn
Podpolie
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от Podpolie
viktorgorodn
Посмотреть профиль
Найти ещё сообщения от viktorgorodn

СП 34.13330.2012, СНиП 2.05.02-85* Актуализированная редакция
Автомобильные дороги
7.25 Насыпи возводят с учетом несущей способности основания. Основания разделяют на прочные и слабые.

К слабым следует относить основания насыпей высотой до 12 м, в которых в пределах активной зоны имеются слои слабых грунтов (7.8) мощностью не менее 0,5 м.

Мощность активной зоны следует принимать ориентировочно равной ширине насыпи понизу. Если слои слабых грунтов располагаются на глубинах, больших ширины насыпи понизу, а также при насыпях высотой более 12 м, мощность активной зоны устанавливают расчетом.

При насыпях высотой более 12 м, отнесение основания к прочному или слабому должно быть обосновано расчетами на устойчивость.

Расчеты устойчивости основания насыпей могут быть основаны на использовании методов, обеспечивающих возможность:

анализировать напряженное состояние основания с учетом прочности грунта основания на сдвиг, с определением степени развития в основании областей пластических деформаций;

оценивать устойчивость основания при определении наиболее вероятной опасной поверхности скольжения.

При высоте насыпи более 3 м в качестве расчетной нагрузки принимают нагрузку от собственной массы насыпи. При высоте насыпи менее 3 м дополнительно учитывают нагрузку от воздействия транспорта путем условного увеличения высоты насыпи.

Указанные расчеты должны выполняться с использованием специальных методических документов, разрабатываемых в установленном порядке.

7.26 Крутизну откосов насыпей на прочном основании назначают в соответствии с таблицей 7.4.

Грунты насыпи
Наибольшая крутизна откосов при высоте откоса насыпи, м

в нижней части (0 — 6)
в верхней части (6 — 12)

Глыбы из слабовыветривающихся пород
1:1 — 1:1,3
1:1,3 — 1:1,5
1:1,3 — 1:1,5

Крупнообломочные и песчаные (за исключением мелких и пылеватых песков)
1:1,5
1:1,5
1:1,5

Песчаные мелкие и пылеватые, глинистые и лессовые
1:1,5

1 В числителе даны значения для пылеватых разновидностей грунтов в дорожно-климатических зонах II и III и для одноразмерных мелких песков.

2 Высота откоса насыпи определяется разностью отметок верхней и нижней бровок откоса. При наличии косогорности высота откоса насыпи определяется разностью отметок верхней и нижней бровок низового откоса.

3 Наибольшую крутизну откоса насыпей из мелких барханных песков в районах с засушливым климатом назначают 1:2 независимо от высоты.

7.27 Крутизну откосов насыпей высотой до 3 м на дорогах категорий I — III назначают с учетом обеспечения безопасного съезда транспортных средств в аварийных ситуациях, как правило, не круче 1:4, а для дорог остальных категорий при высоте откоса насыпи до 2 м — не круче 1:3. На участках ценных земель допускается увеличение крутизны откосов до предельных значений, приведенных в таблице 7.4, с разработкой мероприятий по обеспечению безопасности движения (устройство ограждений и др.).

7.28 Крутизна откосов насыпей, приведенная в 7.26 и 7.27 предполагает их укрепление методом травосеяния или одерновки. При применении более капитальных методов укрепления, например с использованием геосинтетических материалов, крутизна может быть увеличена при соответствующем обосновании.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Сколько грунтовки нужно для покраски автомобиля
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector