Устойчивость откоса при наличии вероятной поверхности скольжения

Возможны два случая:

– фильтрационный поток отсутствует;

– фильтрационный поток имеет место.

При отсутствии фильтрационного потока (рис. 32) условие равновесия на плоскости скольжения I–I имеет вид:

;

;

;

,

где:

Т_сопр – сопротивление сдвигу откоса;

Т_cg – сдвигающее усилие;

Р – общий вес пород выше плоскости I–I;

α – угол наклона плоскости сдвига к горизонту;

С – сцепление по I–I;

φ – угол трения пород по I–I.

Расчет ведется на полоску шириной в плане 1 м и длиной L.

Определяют коэффициент устойчивости откоса по формуле:

.

Рис. 32. Сухой откос с вероятной плоскостью скольжения:

I–I – вероятная плоскость скольжения; 1 – земная поверхность

Устойчивость откоса обеспечивается при η > 1.

При наличии фильтрационного потока (рис. 33) расчет устойчивости откоса ведется по блокам шириной 1 м и длиной а_i.

Вес блоков:

,

.

Здесь:

V₁, V₂, ... – объем блока над депрессионной кривой;

, , ... – то же под депрессионной кривой;

γ – объемный вес породы над депрессионной кривой;

γ¹ – то же под депрессионной кривой;

;

n – коэффициент пористости породы n = 0,01ρ;

ρ – пористость породы в %.

Коэффициент устойчивости откоса определяется с учетом действия гидродинамического давления D_Гдi:

,

где:

γ_В – плотность воды;

w_i – площадь основания расчетного блока:

.

Рис. 33. Обводненный откос с вероятной поверхностью скольжения: