Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях
7.6 В расчетах устойчивости гравитационных сооружений на нескальных основаниях следует рассматривать возможность потери устойчивости по схемам плоского, смешанного и глубинного сдвигов. Выбор схемы зависит от вида сооружения, классификационной характеристики основания, схемы загружения и других факторов. Следует иметь в виду, что перечисленные схемы сдвига могут иметь место как при поступательной форме сдвига, так и при сдвиге с поворотом в плане.
Для сооружений, основанием которых являются естественные или искусственные откосы или их гребни, необходимо также рассматривать схему общего обрушения откоса вместе с расположенным на нем сооружением.
Для сооружений I класса, кроме перечисленных расчетов устойчивости, оценка степени их устойчивости может производиться на основе анализа результатов расчетов напряженно-деформированного состояния системы "сооружение-основание". Кроме того, наряду с детерминистическими методами расчетов должен выполняться вероятностный анализ надежности сооружений.
7.7 Расчеты устойчивости сооружений по схеме плоского сдвига следует производить для всех сооружений, несущих вертикальные и горизонтальные нагрузки.
Для сооружений расчеты устойчивости следует производить только по схеме плоского сдвига в следующих случаях:
1) основания сооружений сложены песчаными, крупнообломочными, твердыми
и полутвердыми
пылевато-глинистыми грунтами при выполнении условий:
и полутвердыми
пылевато-глинистыми грунтами при выполнении условий: а) для случая равномерной нагрузки и эксцентриситета в сторону верховой грани сооружения
; (7) б) при эксцентриситете
равнодействующей всех сил, приложенных к сооружению в сторону низовой грани сооружения
равнодействующей всех сил, приложенных к сооружению в сторону низовой грани сооружения
; (8) 2) основания сооружений сложены туго- (
) и мягкопластичными (
) глинистыми грунтами при выполнении условий (7) или (8) и следующих дополнительных условий:
) и мягкопластичными (
) глинистыми грунтами при выполнении условий (7) или (8) и следующих дополнительных условий:
; (9)
. (10) В формулах (7) - (10) обозначено:
- число моделирования;
,
- среднее нормальное напряжение соответственно при ширине b и b*; b - размер стороны (ширина) прямоугольной подошвы сооружения, параллельной сдвигающей силе (без учета длины анкерного понура);
;
;
- эксцентриситет в сторону низовой грани сооружения нормальной силы Р в плоскости подошвы, равный расстоянию от точки пересечения с подошвой фундамента равнодействующей всех сил до оси сооружения;
- удельный вес грунта основания, принимаемый ниже уровня воды с учетом ее взвешивающего действия;
- безразмерное число, принимаемое для плотных песков
; для остальных грунтов
. Для всех грунтов оснований сооружений I и II классов
, как правило, следует уточнять по результатам экспериментальных исследований методом сдвига штампов в котлованах сооружений;
- показатель текучести;
- расчетное значение коэффициента сдвига;
,
,
- расчетные значения характеристик прочности грунта основания с учетом степени его консолидации под нагрузкой от сооружения к расчетному моменту и возможного их снижения в зоне промораживания-оттаивания (при строительстве в ССКЗ);
- коэффициент степени консолидации грунта; k - коэффициент фильтрации грунта;
е - коэффициент пористости грунта в естественном состоянии;
- время возведения сооружения; а - коэффициент уплотнения; при его определении учитывается изменение е и
во всем диапазоне изменения нагрузок на основание;
во всем диапазоне изменения нагрузок на основание;
- удельный вес воды;
- расчетная толщина консолидируемого слоя, принимаемая для сооружения с шириной подошвы b, на части которой
расположен дренаж, равной: а) для однослойного основания:
при наличии водоупора, залегающего на глубине
; (
- см. 11.6.2)
; (
- см. 11.6.2)
; (11) при залегании в основании дренирующего слоя на глубине
; (12) б) для двухслойного основания с толщинами слоев
и
:
и
: при наличии водоупора и при
; (13) при наличии дренирующего слоя на глубине
; (14) Примечания
1 За верховую грань сооружения следует принимать грань, со стороны которой действует сдвигающая нагрузка; за низовую грань сооружения - грань, в направлении которой проверяется возможность сдвига.
2 Указания настоящего пункта не распространяются на случаи, когда особенности конструкции или сооружения и геологического строения основания, а также распределение нагрузок предопределяют глубинный сдвиг.
7.8 При расчете устойчивости сооружения по схеме плоского сдвига за расчетную поверхность сдвига следует принимать:
при плоской подошве сооружения - плоскость опирания сооружения на основание с обязательной проверкой устойчивости по горизонтальной поверхности сдвига, проходящей через верховой край подошвы (выбор плоской горизонтальной подошвы сооружения требует специального обоснования);
при наличии в подошве сооружения верхового и низового зубьев:
при глубине заложения верхового зуба, равной или большей низового, - плоскость, проходящую через подошву зубьев, а также горизонтальную плоскость, проходящую по подошве верхового зуба;
при глубине заложения низового зуба более глубины заложения верхового зуба горизонтальную плоскость, проходящую по подошве верхового зуба (при этом все силы следует относить к указанной плоскости, за исключением давления воды и пассивного давления грунта со стороны низовой грани сооружения, которые надлежит относить к плоскости, проходящей по подошве низового зуба);
при наличии в основании сооружения каменной постели - плоскости, проходящие по контакту сооружения с постелью и постели с грунтом; при наличии у каменной постели заглубления в грунт следует рассматривать также наклонные плоскости или ломаные поверхности, проходящие через постель;