Вы можете открыть актуальную версию документа прямо сейчас.
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.
Приложение 9
Рекомендуемое
Методика расчета местной устойчивости откосов выемок
1. Расчет местной устойчивости откосов выполняют для грунтов:
вечномерзлых, приобретающих при оттаивании в откосах выемок тугопластичную, мягкопластичную или текучепластичную консистенцию;
мерзлых и талых грунтов деятельного слоя, имеющих влажность на пределе текучести , твердую, полутвердую или тугопластичную консистенцию и изменяющих объем и строительные свойства при переменном увлажнении-высыхании или промерзании.
Откосы выемок при нормативной крутизне в грунтах твердой и полутвердой консистенции с влажностью на пределе текучести обладают достаточной устойчивостью и не требуют проверки расчетом.
В грунтах текучей консистенции устойчивость откосов требуется обеспечивать применением специальных укреплений, например, обсыпкой дренирующим материалом. Их устойчивость может быть проверена в соответствии с рекомендуемым приложением 8.
2. Устойчивость откосов в оттаивающих грунтах можно считать обеспеченной, если соблюдается условие
,
где k и - соответственно расчетный и допускаемый коэффициенты устойчивости.
Значение k определяют по формуле
, (1)
где - объемная плотность грунта,
;
,
- расчетные значения угла внутреннего трения и сцепления грунта;
,
- соответственно угол и коэффициент заложения откоса; А, В - безразмерные коэффициенты, определяемые по графику рис. 1, построенному в зависимости от значения
;
- мощность деятельного слоя, определяемая по данным мерзлотной съемки или по результатам теплотехнических расчетов; H - высота откоса.
График рис. 1 построен применительно к схемам деформирования откосов, представленным на рис. 2.
3. Расчетные значения угла внутреннего трения и сцепления грунта определяют:
лабораторными испытаниями оттаявших образцов грунта в сдвиговом приборе по методике неконсолидированного ускоренного сдвига с разделением общего сцепления грунта на структурную и водноколлоидную составляющие;
приближенным способом в зависимости от коэффициента пористости грунта и его влажности на пределе раскатывания.
Разделение общего сцепления грунта на структурную и водноколлоидную составляющие осуществляют путем испытания образцов ненарушенной и нарушенной структур при одинаковых значениях плотности и влажности грунта.
Образцы нарушенной структуры грунтов, имеющих влажность на границе текучести , изготавливают:
из пасты заданной плотности и влажности, для чего сухой грунт предварительно измельчают и просеивают;
из образца с ненарушенной структурой с предварительным образованием в нем поверхности скольжения (например, разрезая образец тонкой проволокой) и последующего сдвига способом "плашка по плашке".
Расчетное значение сцепления при этом принимают
, (2)
где и
- соответственно расчетные значения сцепления, полученные при статистической обработке результатов испытания на сдвиг образцов ненарушенной и нарушенной структуры.
Расчетное значение определяют из условия
, (3)
где - нормативное значение угла внутреннего трения, определяемое по результатам испытаний образцов ненарушенной структуры.
Расчетное значение сцепления может быть определено приближенно по формуле
, (4)
где - показатель консистенции грунта.
4. Нормативное значение можно определять приближенным способом по графику рис. 3, в зависимости от коэффициента пористости и влажности на пределе раскатывания, а угол внутреннего трения
- по формуле
. (5)
Расчетные значения и
определяют по формулам (3) и (4) с использованием нормативных значений
и
, определенных приближенным способом.
5. При использовании значений и С, полученных лабораторным способом, оценку устойчивости откосов допускается выполнять, назначая
, а в случае проведения приближенных расчетов - 1,5.
Пример 1. Проверить устойчивость откоса высотой 6 м, запроектированного при крутизне 1 : 2,5 в грунтах, имеющих ,
, W = 25, при мощности деятельного слоя
, определенной теплотехническим расчетом, равной 1,5 м.
Принимаем плотность скелета грунта равной , плотность воды
.
Определяем коэффициент пористости
показатель консистенции
по графику рис. 3 устанавливаем ;
по формуле (4) определяем ;
по формуле (5) определяем ;
;
;
;
по графику рис. 1 для n = 2,5, A = 16, B = 1,035;
.
Используя полученные значения расчетных параметров, по формуле (1) определяем величину коэффициента устойчивости
.
Полученное значение коэффициента устойчивости оказалось больше 1,5, что означает: откос крутизной 1 : 2,5 при данных условиях будет устойчивым.
6. Для откосов в средне- и сильнонабухающих грунтах твердой, полутвердой и тугопластичной консистенции местная устойчивость оценивается по показателям возможности:
перехода грунта в текучее состояние;
образования сплывов в слое сезонного промерзания-оттаивания.
7. Устойчивость поверхностных слоев грунта можно считать обеспеченной, если влажность предела текучести окажется больше ожидаемой, определяемой по формуле
, (6)
где - плотность скелета грунта;
- показатель набухания грунта под бытовой нагрузкой;
- показатель пучения грунта после его набухания.
Значение можно определять:
лабораторными испытаниями образцов грунта ненарушенной структуры при естественной влажности;
приближенно, используя зависимость
, (7)
где - давление набухания грунта, определяемое приближенно по зависимости
; (8)
где - показатель набухания грунта без нагрузки, определяемый по формуле
, (9)
где - пористость грунта; е - основание натуральных логарифмов.
Значение можно также определять как произведение
, (10)
где А и В - показатели, значения которых можно определять по графику рис. 1.
Значения коэффициента пучения f определяют с учетом изменения влажности и плотности грунта после набухания по данным, приведенным в табл. 1* или по формуле
, (11)
где - плотность скелета грунта после набухания, определяемая по зависимости
, (12)
где - влажность грунта после набухания, определяемая по зависимости
. (13)
Расчет ожидаемой влажности целесообразно выполнять, используя табличную форму для различных горизонтов деятельного слоя (табл. 2, пример 2).
Таблица 1
W - W_p, % |
Интенсивность пучения глинистых грунтов f |
||||||||||
Влажность грунта в слое промерзания, W, % | |||||||||||
16 |
18 |
20 |
22 |
24 |
26 |
28 |
30 |
32 |
34 |
36 |
|
1 |
0,015 |
0,018 |
0,021 |
0,025 |
0,028 |
0,031 |
0,034 |
0,037 |
0,041 |
0,044 |
0,047 |
2 |
0,022 |
0,025 |
0,029 |
0,032 |
0,035 |
0,038 |
0,041 |
0,045 |
0,048 |
0,051 |
0,054 |
3 |
0,034 |
0,037 |
0,040 |
0,044 |
0,047 |
0,050 |
0,053 |
0,056 |
0,060 |
0,063 |
0,066 |
4 |
0,050 |
0,054 |
0,057 |
0,060 |
0,063 |
0,066 |
0,070 |
0,073 |
0,076 |
0,079 |
0,082 |
5 |
- |
0,075 |
0,078 |
0,081 |
0,084 |
0,088 |
0,091 |
0,094 |
0,097 |
0,100 |
0,103 |
6 |
- |
0,097 |
0,100 |
0,104 |
0,107 |
0,110 |
0,113 |
0,116 |
0,120 |
0,123 |
0,126 |
7 |
- |
- |
0,130 |
0,133 |
0,136 |
0,139 |
0,143 |
0,146 |
0,149 |
0,152 |
0,155 |
8 |
- |
- |
0,164 |
0,167 |
0,170 |
0,173 |
0,176 |
Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.