Поперечный инженерно-геологический разрез длительно эксплуатируемой

насыпи (расчетная схема).

Рис. 1.3.

 

Рассматривается плоская задача, расчет ведется на 1м длины откоса или склона. Внешние нагрузки от веса верхнего строения пути рвс(кПа) и подвижного состава рп(кПа) заменяются фиктивными столбами грунта расчетного удельного веса у, кн/м3, высотою соответственно z, м.

 

Блок возможного смещения вертикальными плоскостями условно делится на отдельные части (отсеки) таким образом, чтобы в пределах отсека поверхность возможного смещения можно было бы заменить плоскостью шириною 1 м.

Устойчивость оценивается коэффициентом устойчивости К. В общем представлении он трактуется как отношение факторов, сопротивляющихся смещению откоса или склона, к факторам, стремящимся их сместить.

В рассматриваемом конкретном случае К определяют по следующей формуле:

 

(1.3)

 

где n — число отсеков, на которые разбивается блок возможного смещения;

ƒ N — сила трения, кН/м, действующая по поверхности возможного смещения отсека;

ƒ — коэффициент внутреннего трения грунта на поверхности возможного смещения в отсеке;

φ — угол внутреннего трения;

Ni — нормальная составляющая силы веса отсека с учетом внешней нагрузки на него, кН/м;

C_i l_i—сила сцепления, кН/м, действующая по поверхности возможного смещения в отсеке;

с_i — удельное сцепление грунта, кПа;

l_i — длина поверхности смещения (заменяемой прямой) в пределах отсека, м;

T_i-уд и T_i-сдв - удерживающая и сдвигающая тангенциальные составляющие силы веса отсека с учетом внешней нагрузки, кН/м;

β_i — угол наклона поверхности возможного смещения в пределах отсека, град.

 

Тангенциальная составляющая является удерживающей, если она направлена против возможного смещения и наоборот.

(1.4)

N_i = Q_i cos β_i,

T_i = Q_i sinβ_i,

Q_i = ω_i ∙ l_i ∙ g_i, где

Q_i— сила веса отсека с учетом внешней нагрузки, кН/м; ω_i — площадь отсека при

однородном грунте, м²;

g_i — удельный вес грунта в отсеке при однородном грунте, кН/м³.

При разнородном литологическом строении в отсеке

m — число разнородных грунтов в отсеке (или число однородных грунтов, но при разном их состоянии влажности и плотности);

g_i— удельный вес каждого из т грунтов или т состояний однородного грунта.