Приложение 8 (рекомендуемое). Методика расчета укрепления откосов обсыпками из дренирующего и крупнообломочного грунтов

Приложение 8
Рекомендуемое

Методика
расчета укрепления откосов обсыпками из дренирующего и крупнообломочного грунтов

1. Укрепление откосов обсыпками из дренирующих и крупнообломочных грунтов применяют для предотвращения эрозионных повреждений поверхности откосов или образования сплывов. Для защиты откосов от эрозионных процессов толщину обсыпки назначают конструктивно в пределах от 0,2 до 0,5 м, в зависимости от высоты и крутизны откоса, вида грунта в откосе и материала обсыпки.

2. Для обеспечения местной устойчивости откосов в оттаивающих вечномерзлых грунтах или в слое сезонных изменений их свойств и состояния толщину обсыпки и ее изменение по высоте определяют расчетом. Расчет целесообразно выполнять применительно к схемам, приведенным на рис. 1, а, б.

3. Проектирование обсыпки откосов выполняют согласно расчетной схеме рис. 1, в, определяя величину заложения упорной призмы l по формуле

, (1)

где m - показатель заложения поверхности обсыпки проектируемого откоса, принимаемый равным или более 1,3 и 1,5 соответственно для обсыпки из крупнообломочных грунтов слабовыветривающихся пород и из крупнообломочных грунтов сильновыветривающихся пород, дресвяно-щебенистых без содержания глины, гравийно-галечниковых и песчано-гравийных грунтов; h - вертикальная составляющая мощности деятельного слоя (см. рис. 1), определяемая по соотношению

, (2)

где - мощность деятельного слоя; , - расчетные значения угла внутреннего трения, соответственно, глинистого грунта на границе оттаивания и материала обсыпки на длине l; - обобщенный угол внутреннего трения грунта и обсыпки на длине mh (см. рис. 1,в), необходимый для обеспечения устойчивости откоса; его величину определяют из выражения

, (3)

где Т - величина сдвигающего усилия оползневого блока, определяемая по формуле

, (4)

q - масса упорного блока, определяемая по формуле

, (5)

G - масса оползневого блока, определяемая по формуле

,

Н - высота откоса; - расчетное значение сцепления грунта, определяемое согласно указаниям СНиП 2.02.01-83 и 2.02.04-88.

4. Величины, характеризующие прочность грунтов и обсыпки, а также высоту откоса, устанавливают расчетом по данным инженерно-геологических изысканий и материалов проектирования. Показатель заложения откоса n определяют из условия

,

где - допустимая величина заложения откоса выемки в глинистом грунте.

Значение n определяют из зависимости

. (7)

Объем земляных работ может быть уменьшен посредством назначения минимально возможных значений m.

5. Обсыпку откосов глубоких выемок необходимо проектировать с учетом общих конструктивных решений, выполняя решения (1) - (6) для каждой части откоса, не превышающей 3 м, например, применительно к схеме на рис. 1, б.

Пример. Запроектировать обсыпку для откоса высотой 7,5 м из глинистого грунта, имеющего плотность грунта , коэффициент внутреннего трения , сцепление .

Материал обсыпки - дресвяно-щебенистый грунт, имеющий плотность , коэффициент внутреннего трения .

По условиям сооружения откоса

; ; м.

Определение значения l для m = 1,5 проводим в табличной форме при высоте откосов выемки 3; 5 и 7,5 м.

Полученные значения l откладывают на соответствующих глубинах, начиная от линии крутизной l:m (рис. 2), а затем поверхность глинистого откоса спрямляют для получения прямой, удовлетворяющей условию и ширины присыпки на уровне бровки откоса м.

Поверхность откоса глинистого грунта необходимо спрямлять через точки, лежащие на глубинах 3 и 5 м.

При этом получим (см. рис. 2):

м;

 м;

.

В рассматриваемом случае условие соблюдено. Если бы оказалось , потребовалось бы увеличить величину заложения откоса m.