Расчет устойчивости склона с учетом существующей застройки и сейсмических воздействий

1 Вводная часть

Расчет устойчивости склона – это специальный геотехнический расчет, который позволяет оценить степень устойчивости склона в зависимости от расчетного значения  коэффициента устойчивости (запаса устойчивости).

Ниже рассмотрим оценку устойчивости склона с учетом следующих осложняющих факторов:

1 – на склоне имеется существующая застройка;

2 – на склоне расположен проектируемый объект;

3 – сейсмичность площадки 8 баллов.

Расчёт устойчивости склона

1.1 Цель работы

Цель настоящей работы заключается в расчетной оценке устойчивости склона с учетом проектируемых и существующих объектов.

1.2 Объем и состав работ

1.1 Расчет устойчивости склона на основное сочетание нагрузок с учетом существующих и проектируемых объектов.

1.2 Расчет устойчивости склона на особое сочетание нагрузок (сейсмичность площадки 8 баллов) с учетом существующих и проектируемых объектов.

1.3 Расчет устойчивости склона на особое сочетание нагрузок (проезд пожарной машины 36 кПа) с учетом существующих и проектируемых объектов.

Расчеты 1.1-1.3 выполняются в объеме 1-ого плоского 2D разреза.

1.3 Исходные данные

Расчеты выполняются на основании предоставленных исходных данных:

1 – Расчетный разрез.

2 – Отчет по инженерно-геологическим изысканиям.

3 – Характеристики ПГС, из которого запроектирована армогрунтовая конструкция.

1.4 Используемые методы

Расчет устойчивости склона производится в соответствии с пунктом 5.2.3 СП 116.13330. 2012: выполняется упругопластический расчет методом конечных элементов (МКЭ) с использованием метода снижения прочностных характеристик (SRM).

Расчет устойчивости склона с учетом сейсмического воздействия производится по квазистатической расчетной схеме в соответствии с пунктом 11.1.3 СП 381.1325800. 2018.

1.5 Применяемые программные средства

Геотехнические расчеты выполнены в лицензионном программном комплексе ***.  Программа предварительно верифицирована с помощью расчетов тестовых моделей в соответствии с  пунктом 5.1.13 СП 22.13330.2016.

1.6 Нормативная база

1)    СП 116.13330.2012 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от опасных геологических процессов».

2)    СП 381.1325800.2018 «Сооружения подпорные. Правила проектирования».

3)    СП 436.1325800.2018 «Инженерная защита территорий, зданий и сооружений от оползней и обвалов. Правила проектирования».

4)    СП 296.1325800.2017 «Здания и сооружения. Особые воздействия».

5)    СП 14.13330.2018 «Строительство в сейсмических районах».

2 Анализ исходных данных

2.1 Инженерно-геологические условия

В геологическом строении площадки изысканий на разведанную глубину 10,0 м принимают участие: современные техногенные насыпные грунты, четвертичные делювиальные непросадочные суглинки, элювиальные глины, которые залегают на толще палеогеновых мергелей свиты горячего ключа.

2.2 Гидрогеологические условия

Подземные воды вскрыты повсеместно на глубине 2.4 (571.50) – 5.6 (569.37) м от дневной поверхности. Водовмещающими грунтами являются делювиальные непросадочные суглинки, относительный водоупор – слаботрещиноватый мергель.

2.3 Сейсмичность района

Сейсмичность площадки изысканий по карте А, с учетом категории грунтов по сейсмическим свойствам составит 8 баллов.

2.4 Расчетное сечение

Расчет устойчивости склона

3 Расчет устойчивости склона

3.1 Методика расчета

Оценка устойчивости склона производится методом снижения прочностных характеристик с использованием метода конечных элементов (МКЭ) и упругопластической модели грунта [п. 5.2.3 СП 116.13330.2012].

3.2 Коэффициент устойчивости

Значение kst определяется в соответствии СП 116.13330.2012, и для рассматриваемого объекта:

kst=1.35 – для основного сочетания нагрузок;

kst=1.21 – для особого сочетания нагрузок.

3.3 Расчетная модель

Расчетная модель представляет собой численную конечно-элементную модель механики сплошной среды, в которой производится анализ устойчивости методом снижения прочности (SRM).

 Для моделирования поведения грунтов используется:

  •  упругопластическая модель Кулона-Мора для дисперсных грунтов, параметры которой назначаются из анализа результатов инженерно-геологических изысканий;
  • упругопластическая модель Хоека-Брауна для скальных грунтов грунтов, параметры которой назначаются из анализа результатов инженерно-геологических изысканий.

3.4 Расчет устойчивости склона при основном сочетании нагрузок

Расчет устойчивости склона при основном сочетании нагрузок

3.5 Расчет устойчивости склона при особом сочетании нагрузок – проезд пожарной машины

Расчет устойчивости склона при особом сочетании нагрузок – проезд пожарной машины

3.6 Расчет устойчивости склона при особом сочетании нагрузок – сейсмическая нагрузка

Расчет устойчивости склона при особом сочетании нагрузок – сейсмическая нагрузка

4 Выводы

  1. Методами численного моделирования выполнен расчет устойчивости склона с учетом проектируемых (…) и существующих объектов (…).
  2. Расчет устойчивости склона выполнен в соответствии с СП 116.13330.2012 с использованием метода снижения прочностных характеристик и упругопластического расчета методом конечных элементов в геотехническом программном комплексе … .
  3. Основные результаты расчета сведены в таблицу 4.1.
Результаты расчета устойчивости склона
  1. Как видно из таблицы 4.1 рассматриваемый склон во всех случаях устойчив, однако при расчете на сейсмическую нагрузку устойчивость склона обеспечена с условно недостаточным запасом. Дело в том, что требуемое значение коэффициента устойчивости во многом зависит от коэффициента условий работы, значение которого установлено в широком диапазоне (см. пункт 5.2.2 СП 116.13330.2012). В данной работе значение  принято 0,85, что соответствует пункту 6.3.19 СП 381.1325800.2018.
  2. Как видно из рисунков 3.3, 3.6, 3.9 ни одна из поверхностей скольжения не проходит под фундаментами проектируемого жилого дома, что свидетельствует о достаточной несущей способности грунтового основания.

5 Рекомендации

  1. Рекомендуется рассмотреть необходимость повышения сейсмостойкости проектируемой подпорной стены.
  2. Поскольку в пределах площадки строительства отмечено подтопление территории, необходимо предусмотреть защиту проектируемых объектов в соответствии с СП 104.13330.2016.

Другие материалы по теме

Копирование на этом сайте запрещено.

error: Content is protected !!