---

За результатами геодезичних спостережень значень горизонтального і вертикального зсувів ряду реперів на зсувному схилі величину ухилу в цих точках визначають за формулою:

/ = H/d, (А.З)

де Н - величина зміни висотного положення робочого репера між серіями геодезичного спостереження;

d - величина горизонтального зміщення цього репера за цей же період.

А.5 При значних коливаннях середніх ухилів поверхні ковзання зсувну ділянку слід розділити на частини, в межах яких значення ухилів поверхні ковзання коливаються в невеликих межах.

Розташування розвідувальних виробок слід проектувати для кожної такої частини окремо.

А.6 Найбільш раціональним слід вважати проведення інженерно-геологічних вишукувань на зсувних ділянках методом поступового згущування мережі розвідувальних виробок.

Для цього спочатку виконують проходку в рідкій мережі опорних виробок у вигляді шурфів, ду­док і свердловин колонкового буріння з відбором проб ґрунту, а потім згущують мережу виробок більш високопродуктивним способом.

А.7 До таких способів можна віднести методи статичного зондування зсувного масиву установ­ками, за допомогою яких можна фіксувати поверхню ковзання зсуву в мережі точок, запроектованих викладеним способом.

А.8 Значення характеристик зрушення ер і с, що використовують при оцінці стійкості зсувних схилів, мають бути, як правило, визначені за результатами натурних випробувань на зрушення, про­ведених в зоні контакту зсуву з підстильною товщею або за матеріалами зйомки обрушених ділянок.

А.9 Найбільш ефективним методом натурних випробувань ґрунтів слід вважати зріз блоків- ціликів, оконтуренних в забоях і в стінах шурфів за допомогою трьох щілин (рисунок А. 1). Зріз таких блоків виконують за допомогою гідравлічних домкратів по нахиленій фіксованій площині.

А.10 Провівши на одному і тому ж місці два таких випробування при різних значеннях кутів падіння площини зрізу, можна визначити розрахункові значення зсувних характеристик ґрунту за формулами:

Qo sin ос oFі - Q< sin a -i/~□ fg<p = —і — !

Q

(A.4)

₂ COS Ct ₂F-| — Q1 COS CC -|/“2

Q^sina ₁ -cosa ₁tg<p) О^эіпоіг -cosa₂tg(p)

К

де Q₁ і Q₂ - значення зрізаючого зусилля, що створюється домкратом у момент зрізу блока- цілика при першому і другому випробуваннях;

F₁ і F₂- площі поверхні зрізу при першому і другому випробуваннях;

а₁ - 5₁ - а₂ - 3₂ - р₂ (рисунки А.2; А.З);

Р₁ і Р₂ - кути падіння площини зрізу при першому і другому випробуваннях, що вимірюють за допомогою кутоміра;

3₁ і 3₂ - кути падіння площини торцевої щілини, куди закладається домкрат.

А.11 Точні значення характеристик зрушення ґрунтів по поверхні зміщення зсуву отримують за методом зворотних розрахунків. Для цього, використовуючи матеріали топографічної зйомки обру­шених ділянок зсувного району, будують перетини по найбільш характерних перетинах ділянки. На цих розрізах наносять контур зсувної ділянки до його обвалення і після обвалення (рисунок А.З), а потім розбивають їх вертикальними лініями на окремі відсіки і по кожному перетину складають по два рівняння граничної рівноваги.

Гранична рівновага призми до обвалення запишеться у вигляді:

S/7, ylj sin Р/ = Yhj ylj cosр,- tg ср + сЯ , (A.5)

після обвалення рівняння рівноваги приматиме вигляд:

^h-ylj sinp) = S/7/yZ/ cosp'-tgср, (A.6)

де hj і h'i - вертикальні потужності відсіків до і після обвалення призми;

Р,- і р) - кути падіння ліній ковзання у відсіках до і після обвалення призми;

lj - довжина ліній ковзання у відсіках.

А.12 Значення характеристик зрушення по поверхні обвалення визначають за формулами:

₁

_(A.7)

_{9Ф =}^М^
cospj

Lhjylj sinp,- -Zhiylj cosP/
4

Рисунок A.1 - Схема натурних випробувань ґрунтів на зрушення

1 - домкрат

Рисунок А.2 - Схема до визначення характеристик ґрунтів за натурними випробуваннями
на зрушення

1 - контур укосу до обвалення; 2 - контур укосу після обвалення; 3 - поверхня ковзання зсуву

Рисунок А.З - Схема до визначення характеристик ґрунтів на зрушення за зйомкою обвалень

А.13 При розрахунках стійкості заглиблених споруд на зсувах як розрахункові значення можуть бути використані характеристики ґрунтів на зрушення зсувної маси, що визначені лабораторними випробуваннями зразків ґрунту на зріз.

Такі випробування проводять на приладах одно- або двохплощинного зрізу. Провівши багато­кратні випробування при різних значеннях вертикального напруження на зразок, для кожної літо­логічної різниці ґрунтів значення характеристик зрушення визначають за формулами;

nL(<5i т_;- ) - Ест,- Хт/

&Ф = ₉ Г”^;

ліа² -(So.)

, ' ^V7 (A.8)

Ео²Ет,- - 2 CT, S(o,- T; )

C = - b

n£o² -(So,)²

де о, - значення вертикального напруження, що створюється на зразок при кожному випробуванні;

т,- - значення дотичного (горизонтального) напруження, що виникає при зрізі зразків;

п - число випробувань.

А.14 У випадках, коли зсувна маса в зоні зрушення представлена водонасиченими глинистими ґрунтами, при розрахунках стійкості такого схилу необхідно враховувати тривалу міцність глинистих ґрунтів, під якою розуміється опірність ґрунтів руйнуванню під впливом тривалого навантаження.

А.15 Тривала міцність глинистих ґрунтів в більшості випадків обумовлена характером виник­нення і зміни в часі надлишкового тиску в поровой воді водонасиченого ґрунту і повзучістю скелета водонасиченого і неводонасиченого ґрунтів.

А.16 Опір глинистого ґрунту зрушенню в неконсолідованому стані на момент часу t після додавання навантаження Р можна представити у вигляді:

ті — (Р — (7) tg ф'— с', (А.9)

де ф' і с' - кути внутрішнього тертя і зчеплення ґрунтів, що відповідають умові повного ущільнення під заданим навантаженням Р;

U - поровий тиск, що виникає в зразку ґрунту на момент часу t.

А.17 Величину і характер зміни в часі порового тиску U важко визначити, оскільки за всіх рівних умов вони залежать від розмірів зразка або масиву.

При визначенні тривалої міцності глинистих ґрунтів завдання можна значно спростити, якщо у формулі (А.9) поровий тиск замінити іншими показниками, функціонально пов'язаними з ним.

Величина повного тиску на зразок ґрунту може бути представлена у вигляді:

Р = Р_СК+(Д (А.10)

де Р_ск - ефективний тиск, що сприймається скелетом ґрунту.

А.18 Підставивши значення Рз формули (А.10) в формулу (А.9), отримаємо

Ч =Р_скІдф'+с' (А.11)

Таким чином, є можливість тривалу міцність глинистих ґрунтів виразити лише залежно від ефективного тиску Р_ск.

А.19 Величину ефективного тиску Р_ск, що відповідає даній вологості Wі часу f, рекомендується визначати за формулою:

^рск =Pzfl--sin~e~^w ї (А.12)

UK Z ПІ/ ’ ' •

71 Лп )

де P_z - побутовий тиск на глибині z;

Н - половина потужності ущільнюваного шару при двосторонньому дренуванні;

N - деяке безрозмірне число, що визначають за виразом:

п²C_vt

N = (А.13)

4 н²

С_у - коефіцієнт консолідації, що визначають за формулою:

с = M.!-2fp) , (А. 14)

а-Рв

де Кф - коефіцієнт фільтрації ґрунтів;

£_ср - середній для даного стану ґрунту коефіцієнт пористості;

а - коефіцієнт стисливості ґрунту, що відповідає даному напруженому стану;

р_в - щільність води;

t - час випробування.

А.20 Якщо в лабораторних умовах промоделювати процес зсувної деформації, що описується виразом (А.11), можна отримати характеристики зрушення ґрунтів ф' і с', відповідні різній тривалості випробування. Тривалі випробування глинистих ґрунтів можна проводити одним з наступних ме­тодів:

1. Паралельні випробування серій зразків-близнюків при різних значеннях постійного зрушую­чого напруження (метод випробування зразків на повзучість).

2. Випробування зразків-близнюків при різних швидкостях навантаження.

А.21 За першим методом випробування проводять в наступному порядку:

1. з моноліту ґрунту даної щільності-вологості виготовляють декілька пар зразків, а потім випро­буванням пари зразків за стандартною методикою визначають стандартне значення опору зрушен­ню т_ст;

2. проводять випробування на повзучість декількох пар зразків, виготовлених з того ж моноліту.

А.22 Кожну пару випробовуваних зразків навантажують вертикальними навантаженнями, що дорівнюють Р_ск, обчисленими за формулою (А.12) і постійними, але для кожної пари різними за вели­чиною зрушуючими навантаженнями, що складають деяку долю від т_ст (40, 50, 60, 70, 80, 90, 95 %);

3. за результатами випробувань зразків будують сімейство кривих повзучості (рисунок А.4) і визначають час від моменту додавання навантаження до моменту руйнування зразків. При цьому за момент руйнування зразка береться час, за якого деформація із стадії сталої повзучості перехо­дить в стадію прогресуючої течії;

4. використовуючи криву повзучості (рисунок А.4), будують криву тривалої міцності (тривалого опору зрушенню), за допомогою якої (рисунок А.5) визначають значення t_sf, що відповідає тривалій міцності ґрунту, тобто значення опору зрушенню, не залежного від тривалості випробування ґрунтів;

5. підставивши набуте значення r_sf у рівняння (А.11), можна визначити ф' і с', що відповідають тривалій міцності ґрунтів.

Ід

т₃ — крива прогресуючої повзучості; т₂- крива сталої повзучості; т₁ - крива несталої затухаючої повзучості; т_п- відносна деформація

Рисунок А.4 - Графік випробувань ґрунту на повзучіст

ь

Рисунок А.5- Крива тривалого опору зрушенню (тривалої міцності) за першим методом

А.23 За другим методом випробування виконують таким чином:

1. так само, як і в першому методі, визначають стандартне значення опору зрушенню т_ст шля­хом випробування пари зразків, відібраних з моноліту;

2. виготовляють 4-5 зразків з того ж моноліту, кожен з яких випробовують на зріз при ущільнюю­чому навантаженні Р₂(величину Р₂для кожного зразка призначають різною) і зростаючими рівними рівнями через рівні інтервали часу зрушуючими навантаженнями T_sh. Інтервали додатка рівнів зру­шуючих навантажень для різних зразків змінюють від 5 до декількох днів;

3. з кожного випробування визначають тривалість випробування при даній швидкості і опір зру­шенню за формулою (А.11). За отриманими даними будують криві тривалої міцності (рисунок А.6);

Рисунок А.6 - Криві тривалої міцності ґрунту за другим методом

4. трансформуючи сімейство кривих (t_s/) - f) у сімейство кривих (t_s/? - P_z), отримують діаграму зрушення (рисунок А.7) для будь-якого значення дії зрушуючого навантаження.

За допомогою такої діаграми графічно визначають значення ер' і с', що відповідають даному часу t.

tsh

Рисунок А.7 - Графік залежності зрушуючого напруження від вертикального навантаження

ДОДАТОК Б
(довідковий )

ПРИКЛАДИ РОЗРАХУНКІВ ПІДПІРНИХ СТІН

Приклад Б.1 Розрахунок масивної підпірної стіни

Вихідні дані

Інженерно-геологічні умови.

Літологічну будову ґрунтової товщі за даними інженерно-геологічних вишукувань згідно з ДБН А.2.1.1 та ДБН В.1.1-5 показано на рисунку Б1.1.

За даними інженерно-геологічних вишукувань і лабораторних аналізів ґрунтів на майданчику для розрахунку прийняті розрахункові характеристики ґрунтів інженерно-геологічних елементів (ІГЕ): ІГЕ-1 (супісок з включенням будівельного сміття) і ІГЕ-2 (супісок лесовий).

Ґрунт засипки - супісок з будівельним сміттям, ґрунт основи - супісок лесовий.

Розрахункові характеристики ґрунту засипки:

Розрахункові характеристики ґрунту основи:

У

у₁ = 16,9 кН/м³

<Р1 = 24°

с₁ = 15 кПа

11 = 16,8 кН/м³

<Р1 -і = 26°
сц =22 кПа.

Конструктивна частина

Підпірна стіна є масивною (гравітаційною). Основна частина висоти підпірної стіни виконана з бутового каменю. Верхня частина стіни (парапет) заввишки 0,5 м виконана з цегляної кладки. Висо­та підпору ґрунту, яка відповідає висоті підпірної стіни, визначають як різницю перепаду верхніх і

Рисунок Б 1.1 - Геологічний розріз. Розташування підпірної стіни

нижніх планувальних позначок земної поверхні. Підошва підпірної стіни - горизонтальна, глибина закладання підошви стіни дорівнює 1.55 м, ширина підошви фундаменту - 0.7 м

Розрахунок підпірної стіни

Розрахунок підпірної стіни виконується відповідно до положень щодо розрахунку підпірних стін, викладених у розділах 7,8 цього стандарту.

Геометричні розміри підпірної стіни прийняті згідно з рисунком Б 1.2.

У розрахунку прийнято: тильна сторона підпірної стіни має шорстку поверхню; характеристики міцності ґрунту визначені шляхом безпосередніх випробувань.

Сповзання призми обвалення з боку стіни умовно приймаємо під кутом є до вертикалі: є = 2.3°, кут тертя ґрунту на контакті з розрахунковою поверхнею 5 = 0.5 (як для шорсткої поверхні) 5 = 13.05°.