При наличии на поверхности отсека сооружений, оборудования, насыпей и других нагрузок их вес при определении суммируется с весом пород, слагающих отсек.
2 Величины αi' , и αi'' принимаются положительными; величины а αi при уклоне подошвы отсека в сторону падения уступа считаются положительными, при обратном уклоне - отрицательными.
5.5.12 В расчетах устойчивости оползнеопасных склонов, насыщенных полностью или частично грунтовыми водами необходимо учитывать дополнительное воздействие вод. Вода оказывает взвешивающее воздействие
на слагающие склон породы, изменяет физико-механические характеристики, уменьшая величину сопротивления сдвигу. При движении грунтовых вод проявляется фильтрационное давление. При наличии градиента (если наблюдается уклон поверхности свободного подземного потока или линии пьезометрического уровня для напорных вод) появляется падение напора. Падение напора вызывается преодолением сопротивления течению воды в грунте. Это сопротивление в виде реакции создает фильтрационное давление.
Т а б л и ц а 4 - Значения коэффициента сейсмичности
| Расчетная сейсмичность в баллах | 7 | 8 | 9 |
| Коэффициентсейсмичности μ | 0,025 | 0,050 | 0,100 |
5.5.13 Коэффициент устойчивости оползнеопасного склона автомобильной дороги с учетом сейсмического воздействия (вектор сейсмической силы принят направленным горизонтально) при наличии водоносных горизонтов в массиве пород, пересекаемых линией скольжения следует определять по формуле:
(10)где pi - вес отсека без учета гидростатического взвешивания, кН;
-вес отсека с учетом гидростатического взвешивания, кН (для отсеков, подошва которых находится в пределах водоносного горизонта); μ - коэффициент сейсмичности;
γв - удельный вес воды, равный 10 кН/м3;
- площадь сечения обводненной части отсека, м2;
Ii - гидравлический градиент в пределах отсека;
αi - угол наклона подошвы отсека, град (величина αi при уклоне подошвы отсека в сторону падения уступа принимается положительной, при обратном уклоне - отрицательной);
βi - угол наклона равнодействующей фильтрационного давления, град (величины βi при направлении фильтрационного потока в сторону падения уступа принимаются положительными, при обратном направлении потока - отрицательными).
Примечание - Для отсеков, подошва которых залегает выше или ниже
водоносного горизонта, в формуле (10) вместо значений рi ' следует подставлять величины pi; при этом = 0.
5.5.14. Пример расчета оползнеопасного склона по приведенному методу представлен в приложении А.
5.5.15. При круглоцилиндрической поверхности скольжения кроме вышеуказанного метода сил может быть использован метод моментов, в котором рассматривается вращение оползающего массива вокруг центраО (рисунок 6).
Рисунок 6 - Схема оползневого массива для метода моментов
5.5.16. Координаты центра вращения^ и радиус г определяются таким, чтобы отразить в расчете наиболее невыгодное положение принимаемой поверхности скольжения, при котором коэффициент устойчивости является минимальным. Положение центраО может быть установлено подбором путем проведения нескольких расчетов.
5.5.17. Расчетное значение коэффициента устойчивости при этом определяется как отношение суммы моментов Муд удерживающих массив к сумме моментов Мвр вращающих массив:
(11) Для каждого отсека определяют силы сопротивления сдвигу и сдвигающие силы и плечи этих сил. Вращающий момент определяется умножением сдвигающих сил на плечо до центра вращения О, а удерживающий момент - умножением сил сопротивления сдвигу на аналогичное плечо.
5.5.18. Для расчетов устойчивости склонов поверхность скольжения которых с достаточной степенью точности может быть заменена дугой рекомендуется к применению метод, основанный на решении системы уравнений равновесия сил и равновесия моментов, описанный в [8].
5.5.19. Для расчетов с учетом всех условий статического равновесия (включая равновесие моментов) необходимо выбрать точку вращения отсековой модели оползня. Точка выбирается на равном удалении от всех точек поверхности скольжения.
5.5.20. Следует учитывать основные допущения данного метода:
- прочность грунта на сдвиг подчиняется критерию Кулона - Мора;
- локальные коэффициенты устойчивости всех отсеков равны;
- оползневое смещение происходит по схеме сдвига с опрокидыванием относительно единого центра вращения;
- сила нормальной реакции по подошве отсека приложена к ее середине;
- результирующая силы тяжести отсека, горизонтальная и вертикальная составляющие результирующей силы сейсмической нагрузки приложены к центру тяжести отсека;
- соотношение нормальной и касательной межотсековых сил подчиняется функции f(x), где х - относительная координата грани отсека.
Рисунок 7-Расчетная схема метода равновесия сил и моментов
5.5.21 Коэффициент устойчивости из условия равновесия сил определяется по формуле:
( 12) коэффициент устойчивости из условия равновесия моментов сил:
(13) сила нормальной реакции в основании отсеков:
(14) сила нормальной реакции в основании отсеков (без учета межотсековых сил):
(15) касательная межотсековая сила по граням отсеков:
Х = Е λ -f( х ) (16)
нормальная межотсековая сила по граням отсеков:
(17) где i -номер рассматриваемого отсека;
n- общее количество отсеков;
α- угол наклона основания отсека к горизонту, град;
l - длина основания отсека, м;
с - удельное сцепление в грунте в основании отсека, кПа;
φ - угол внутреннего трения грунта в основании отсека, град;