Расчет местной устойчивости откосов из глинистых грунтов
В отличие от определения общей устойчивости насыпи по п. настоящих указаний расчет местной устойчивости откосов осуществляется без учета влияния нагрузки от верхнего строения пути и подвижного состава применительно к схемам рис. 3 (хорда АБ кривой скольжения ) и рис. 4 (хорда ДБ кривой скольжения ). В практике нарушение местной устойчивости откосов с прохождением срыва вблизи торцов шпал наблюдаются в подавляющем большинстве случаев нарушения устойчивости насыпей.
Расчет местной устойчивости откоса производится в следующем порядке.
Для смещенных координатных осей Xm-Ym (рис.3 и 4) последовательно рассчитываются:
- координата подошвы насыпи
,
- угол наклона хорды
,
- длина хорды
,
- по значению задается максимальное заглубление кривой скольжения от середины хорды
,
- определяется радиус кривой скольжения
,
- определяется величина половины центрального угла кривой скольжения
,
определяются координаты центра кривой скольжения
,
.
При расчете местной устойчивости откоса сохраняются разделение блока Н0 отсеки, принятие при определении общей устойчивости насыпи в пределах всей ее высоты по схеме 1, и высоты свободного откоса при наличии бермы по схеме 2. В связи с перерасчетом координат изменяются номера отсеков, значение X и все зависящие от них величины :
,
,
.
Рис. 5. Схема к определению координат ,
при расчете местной устойчивости откоса
Значение сохраняется одинаковым для оценки общей и местной устойчивости по схеме и уменьшается на высоту бермы
по схеме 2 с учетом изменения номеров отсеков.
Порядок проведения и пример расчета местной устойчивости приведен ниже. Пример продолжает условия определения прочности грунтов по разд.2 и оценки общей устойчивости насыпи.
Для оговоренных выше условий определяем:
м,
,
м,
м (принимает 1.1 м),
м,
,
м,
.
Далее расчет произведен в табличной форме (табл. 4).
Таблица 4
Порядок проведения и пример расчета местной устойчивости откоса насыпи.
№№ | Показатели №№отсеков | Порядок определения назначаются | №№ отсеков | ||||
Ширина отсеков | 1,9 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | 4,5 | ||
Ордината середины | ![]() | 0,95 | 4,15 | 8,65 | 13,15 | 17,65 | |
Угол ![]() | ![]() | 34,15 | 30,18 | 24,86 | 19,75 | 14,80 | |
Отметка верхнего откоса ![]() | См. таблицу 3 | 8,75 | 6,25 | 3,75 | 1,25 | ||
Отметка кривой скольжения ![]() | ![]() | 8,11 | 6,10 | 3,76 | 1,91 | 0,51 | |
Высота отсека ![]() | ![]() | 1,89 | 2,65 | 2,49 | 1,84 | 0,74 | |
Вес отсека Qi | ![]() | 7,2 | 23,8 | 22,4 | 16,6 | 6,7 | |
Сдвигающая сила ![]() | ![]() | 4,0 | 12,0 | 9,4 | 5,6 | 1,7 | |
Сцепление С(h),т/м2 | ![]() | 0,68 | 0,931 | 0,877 | 0,667 | 0,370 | |
Удерживающая сила ![]() | ![]() | 1,6 | 4,8 | 4,4 | 3,2 | 1,7 | |
Коэффициент трения ![]() | ![]() | 0,245 | 0,250 | 0,249 | 0,245 | 0,238 | |
Удерживающая сила ![]() | ![]() | 1,5 | 5,1 | 5,1 | 3,8 | 1,5 |
Аналогично оценке общей устойчивости данные расчета используются для определения показателей местной устойчивости К1м и К2м соответственно для нормализованной и экстремальной ситуации.
Для приведенного примера:
,
.
Значения К1м и К2м используются при определении необходимых мероприятий по усилению местной устойчивости откосов.