Menu

Расчет устойчивости в предположении сдвига по плоской подошве сооружения или по слабой прослойке

При достаточно больших горизонтальных давлениях на сооружение практически всегда производится проверка возможности нарушения устойчивости сооружения по плоскости подошвы фундамента с образованием призмы выпора с низовой стороны сооружения (рис. 7.5). В случае горизонтальной поверхности подошвы фундамента сопоставляются все силы, действующие в направлении горизонтальной оси х. При этом может использоваться любая из

[image]

приведенных выше форм записи для коэффициента запаса устойчивости (7.3), (7.5), (7.6), (7.8) или, так как все они будут давать одинаковый конечный результат в виде соотношения к3 = 1^Тир/ЪЕ, где ?,Тар — все горизонтальные составляющие реактивных сил в предположении существования предельного состояния; ~ЕЕ — сумма всех горизонтальных составляющих активных сил.

[image]

 где Евв, Ева — силы давления воды со стороны верхнего и нижнего бьефа; Еав — активное давление грунта со стороны верхнего бьефа.

Все активные горизонтальные силы уравновешиваются горизонтальными составляющими реактивных действующих сил, т. е. ЪЕ = = Гд (рис. 7.5, а).

Предельные реактивные горизонтальные силы (рис. 7.5, б) складываются из предельного сопротивления сдвигу Тпр по подошве фундамента и горизонтальной составляющей отпора или пассивного давления грунта Епа со стороны нижнего бьефа.

Предельное суммарное сопротивление сдвигу по подошве сооружения с учетом действия полного веса сооружения <3 и противодавления Р будет по зависимости Кулона складываться из сил трения и сцепления по площади Р подошвы сооружения, т. е.

[image]

Ближнего бьефа пассивного давления соответствует предположению об образовании в нижнем бьефе поверхности выпора грунта. Если величина Епн определяется по зависимости (6.9), т. е. для случая идеально гладкой стенки, угол наклона плоскости выпора к горизонтали будет 45° — ф/2 (рис. 7.5, б). Как отмечалось в гл. 6, для формирования предельного состояния, образования призмы выпора и достижения реактивным давлением предельного значения Еин необходимо значительное горизонтальное смещение V сооружения, тем больше, чем больше сжимаемость грунта в области формирования призмы выпора. При допустимых смещениях сооружения, меньших (Упр (см. рис. 6.2), величина реактивного давления может быть представлена в виде ш1ЕПН, где т1 < 1 учитывает развитие реактивного давления в зависимости от смещений I! < (/пр. Для сооружений, у которых нет ограничений в величине допустимого смещения, тх = 1.

Следует отметить, что пассивное давление грунта со стороны нижнего бьефа должно определяться с учетом действующих на скелет грунта фильтрационных сил. Учет действия этих сил в общем случае может производиться, используя систему сил I* (см. § 7.3), т. е. по контуру призмы выпора прикладываются граничные давления в воде. Приближенно можно учитывать только вертикальную составляющую фильтрационной силы, т. е. унас, и вертикальные составляющие давления (пунктирная часть эпюры на рис. 7.5, а) или, что то же самое, 7в и непосредственно направленную вверх фильтрационную силу Ф2. Аналогично учитывается влияние фильтрационных сил на активное давление грунта со стороны верхнего бьефа.

Таким образом, коэффициент запаса для случая плоского сдвига определится в форме (7.6) с учетом (7.7) как

[image]

Если на небольшой глубине под подошвой сооружения расположена прослойка грунта с пониженным сопротивлением сдвигу (рис. 7.6), то в некоторых случаях проверка устойчивости сооружения на сдвиг по этой слабой прослойке приводит к наиболее неблагоприятным результатам расчета в отношении устойчивости сооружения.

Простейший прием расчета заключается в том, что к действительному сооружению добавляется объем насыщенного водой грунта аЬЫ. В соответствии со схемой на рис. 7.6 в системе активных сил должно учитываться горизонтальное

Рис. 7.6. Схема действующих сил при расчете устойчивости сооружения по слабому прослойку

давление воды (Евв и Евп) и противодавление на уровне ай(Рт). Эпюры эти* давлений воды на участках кЬа, ай и Лс1 определяются методами теории фильтрации, в частности способом ЭГДА, и имеют тогда криволинейное очертание. Однако, учитывая приближенность метода оценки устойчивости, они могут приниматься прямолинейного очертания с учетом линейной потери напора Д Н на пути фильтрации кЬсиШ.

Кроме того, определяется активное давление грунта Егв со стороны верхнего бьефа и пассивное давление грунта> со стороны нижнего бьефа Епн, с учетом фильтрационных сил и все до кровли слабой прослойки.

Обозначая вес сооружения совместно с заполняющей его поры или полости водой через фх, а вес насыщенного водой грунта в объеме аЬсй—через (?2, можно представить выражение для коэффициента запаса при расчете устойчивости сооружения в условиях плоской задачи на сдвиг по слабой прослойке.

Оставьте свой комментарий

Оставить комментарий от имени гостя

0
  • Комментарии не найдены

Последние материалы

Заключение (Грунты)

При построении курса учитывалась необходимость его использования для различных гидротехнических специальностей и специализаций. В качестве основной части для студентов всех гидротехнических специальностей следует считать обязательным прочтение гл. 1—7. В гл. 8...

25-08-2013 Просмотров:2652 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Представления о решении задач нелинейной механики грунтов

На современном этапе развития нелинейного направления механики грунтов оформились два основных подхода к решению практических задач расчета грунтовых оснований и сооружений: нелинейно-упругий и упругопластический (А. К. Бугров, С. С. Вялов...

25-08-2013 Просмотров:5351 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Прочность грунтов при сложном напряженном состоянии

Для сред и материалов, обладающих сплошностью, предложено много различных условий прочности. Для оценки прочности грунтов наиболее широкое распространение получило условие Мора—Кулона (2.38), не содержащее промежуточного главного напряжения а2 и тем...

25-08-2013 Просмотров:2572 Грунты и основания гидротехнических сооружений

Еще материалы

Некоторые физические основы

Изучение связи механических, в том числе и упругих свойств твердых тел, их строения и состава является одним из важнейших направлений физики твердого тела. В последние 10—15 лет теоретическому и экспериментальному...

27-09-2011 Просмотров:4224 Электрические и упругие свойства криогенных пород

Проектирование грунтовой заделки трубчат…

Задача проектирования грунтовой заделки заключается в обосновании ее рациональных параметров. Под рациональными параметрами грунтовой заделки подразумевается сочетание минимальных значений глубины и диаметра погружаемой в грунт части моноопоры, при котором исключается...

30-01-2011 Просмотров:3275 Морские буровые моноопорные основания

2.4. Литература и география

О близости и кооперации между географией и искусством написано немало [см., напр.: Мильков, 1981; Перцик, 1997; В.П. Семенов-Тян-Шанский, 1928]. Нас интересуют возможности заимствования каких-либо художественных произведений и/или их частей как...

03-03-2011 Просмотров:6199 Комплексные географические характеристики