Как рассчитать устойчивость откоса

Как рассчитать устойчивость откоса

ОТРАСЛЕВОЙ ДОРОЖНЫЙ МЕТОДИЧЕСКИЙ ДОКУМЕНТ

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ ОПОЛЗНЕОПАСНЫХ СКЛОНОВ (ОТКОСОВ) И ОПРЕДЕЛЕНИЮ ОПОЛЗНЕВЫХ ДАВЛЕНИЙ НА ИНЖЕНЕРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ ДОРОГ

2. ВНЕСЕН Управлением строительства и проектирования автомобильных дорог Федерального дорожного агентства (РОСАВТОДОР).

4. ИМЕЕТ РЕКОМЕНДАТЕЛЬНЫЙ ХАРАКТЕР.

5. ВВОДИТСЯ ВПЕРВЫЕ.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

Настоящий методический документ распространяется на расчеты устойчивости оползневых и оползнеопасных склонов, а также расчеты оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог с учетом многоярусного расположения конструкций, инженерно-геологических особенностей региона Северного Кавказа, а также высокой сейсмичности силой до 10 баллов.

В методическом документе приведены указания по выбору исходных данных, методике и оценке результатов расчетов устойчивости и оползневых давлений.

Методический документ предназначен для применения в области проектирования, обследования и экспертной оценки устойчивости оползневых и оползнеопасных откосов и склонов, а также оползневых давлений на существующие и проектируемые конструкции инженерной защиты автодорог.

2. ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

В настоящем методическом документе применяются следующие термины с соответствующими определениями, обозначениями и сокращениями:

3. НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящем методическом документе использованы ссылки на следующие документы:

12. Krahn, J. Stability modeling with Slope/W. An engineering methodology. First Edition. Revision 1 / J.Krahn // Calgary, Alta: Geo-Slope International Ltd., 2004.

4. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

4.1. Основные указания

4.1.1. Анализ устойчивости оползневого склона с привлечением расчетных методов выполняется как составной элемент комплексной инженерно-геологической оценки и прогноза устойчивости оползневого склона в естественных условиях и с учетом намечаемого его использования.

4.1.2. При недостаточной инженерно-геологической обоснованности расчетных схем и без исчерпывающего предоставления о достоверности использованных в расчете величин расчетных параметров прочностных и деформационных свойств грунтов выполнять расчеты устойчивости оползневого склона не следует.

4.1.3. Оценка устойчивости склона (откоса), а также защищаемых объектов на склоне или в его среде должна включать:

— сбор исходных данных;

— выбор расчетных створов;

— составление расчетной схемы;

— определение (уточнение) расчетных параметров грунтов;

— выбор метода расчета в соответствии с зафиксированным (предполагаемым) механизмом оползня, природными и техногенными условиями;

— выполнение и анализ результатов расчетов устойчивости;

— определение и построение эпюр оползневого давления;

— рекомендации по мероприятиям инженерной защиты.

4.2. Требования к составу, объему и качеству изысканий

4.2.1. Объем, содержание и сроки инженерных изысканий зависят от стадии проектирования, сложности природных условий, категории дороги.

4.2.2. Инженерные изыскания выполняются с соблюдением требований СНиП 11-02-96 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»; СП 11-105-97 «Инженерно-геологические изыскания для строительства. Часть II. Правила производства работ в районах развития опасных геологических и инженерно-геологических процессов».

4.2.3. Основные виды инженерных изысканий включают: инженерно-геодезические, инженерно-геологические, инженерно-гидрометеорологические.

4.2.4. Инженерно-геодезические изыскания должны содержать:

— продольные и поперечные профили проектируемых и существующих трасс автомобильных дорог; направление поперечников должно совпадать с направлением наибольшего падения уклона рельефа местности.

Рекомендуемые параметры инженерно-геодезических работ приведены в таблице 1.

Источник

Как рассчитать устойчивость откоса

Ведомственные строительные нормы

Указания по расчету устойчивости земляных откосов

Дата введения 1971-11-01

Внесены Всесоюзным научно-исследовательским институтом гидротехники имени Б.Е.Веденеева

Утверждены Главтехстройпроектом Минэнерго СССР 21 января 1971 г.

Предисловие к первому изданию

Настоящие «Указания» составлены в отделе грунтов и оснований Всесоюзного научно-исследовательского института гидротехники (ВНИИГ) имени Б.Е.Веденеева профессором, доктором технических наук Р.Р.Чугаевым.

«Указания» распространяются на нескальные и полускальные грунты. В «Указаниях» вовсе не затрагиваются вопросы проектирования земляных откосов и вопросы выбора так называемых расчетных случаев, подлежащих расчету. Эти вопросы решаются по-разному для различных сооружений, и потому они должны освещаться в других нормативных документах, посвященных проектированию отдельных земляных сооружений (земляных плотин, дорожных насыпей и т.п.). В данных «Указаниях» имеется в виду зафиксировать только наиболее рациональную методику таких расчетов, которые должны быть одинаковыми для всех видов земляных сооружений, встречающихся в практике. В связи с этим в приводимых ниже «Указаниях» совсем не освещаются различные специальные расчеты, относящиеся только к какому-либо одному частному виду земляного сооружения (например, к намывным плотинам и т.п.). Предполагается, что такого рода специальные («частные») расчеты должны также приводиться в других нормативных документах (посвященных проектированию отдельных земляных сооружений).

Что касается оценки устойчивости откосов в период консолидации грунта, а также возможного разжижения песчаных грунтов под действием динамических сил, то, поскольку этим вопросам должен быть посвящен специальный нормативный документ (охватывающий не только расчеты устойчивости откосов, но и расчеты оснований массивных сооружений), в данных «Указаниях» вопросы консолидации и разжижения грунтов не затрагиваются.

Обоснование методов расчета, приводимых в «Указаниях», дано в книге Р.Р.Чугаева: «Земляные гидротехнические сооружения (теоретические основы расчета)», издательство «Энергия», 1967.

В этой книге показано, что наиболее точными способами расчета устойчивости земляных откосов являются (для случая однородного грунта) способ Тейлора, способ Крея и способ весового давления; эти три способа дают примерно одинаковые численные результаты, практически удовлетворяющие для плоской задачи всем трем уравнениям статики. Что касается способа Терцаги, то для пологих откосов, обычно встречающихся в гидротехнической практике, этот способ дает значительные погрешности.

Поскольку из числа упомянутых способов, относящихся к методу круглоцилиндрических поверхностей сдвига, способ весового давления является наиболее простым, то в качестве основного способа расчета в «Указаниях» приводится именно этот способ. Следует учитывать, что способ весового давления в отличие от способа Крея позволяет решать соответствующее расчетное уравнение без подбора (так же, как и способ Терцаги); вместе с тем в отличие от способа Тейлора способ весового давления легко распространяется на случай неоднородного грунта (так как мы до сего времени всегда распространяли на этот случай способы Терцаги и Крея).

Дополнительно в «Указаниях» приводится еще способ наклонных сил, относящийся к методу плоских поверхностей сдвига грунта. Этот способ имеет примерно ту же точность, что и способ весового давления.

Просьба ко всем организациям и лицам, которые будут пользоваться «Указаниями», присылать свои замечания по адресу: Ленинград, К-220, Гжатская ул., 21, Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е.Веденеева.

Предисловие ко второму изданию

После выпуска в свет в 1967 г. первого издания настоящего нормативного документа вопрос о расчете устойчивости земляных откосов в течение 2-3 лет рассматривался специальной межведомственной комиссией Госстроя СССР, работавшей под председательством проф. А.Л.Можевитинова. Эта комиссия в результате подробного изучения данного вопроса пришла к заключению, что предлагаемые «Указания по расчету устойчивости земляных откосов» Минэнерго СССР, в отличие от других имеющихся аналогичных ведомственных нормативных документов, более всего отвечают современным взглядам на подобного рода расчеты. Вместе с тем эта комиссия сделала несколько ценных указаний, относящихся к тексту первого издания. Наиболее существенными из этих указаний являются следующие:

1) в случае относительно крутых и неоднородных откосов найденный при помощи метода весового давления наиболее опасный отсек обрушения, ограниченный снизу самой опасной круглоцилиндрической поверхностью сдвига, рационально подвергать (в ответственных случаях) окончательному расчету по методу Крея;

2) при учете фильтрационных сил в случае расчета по методу плоских поверхностей сдвига распределение гидродинамического давления вдоль поверхности сдвига не всегда рационально принимать по линейному закону; в некоторых случаях это распределение рационально принимать в соответствии с имеющейся кривой депрессии;

3) вопрос о расчете устойчивости земляных откосов с учетом консолидации водонасыщенного грунта имеет две разные стороны:

а) определение величины гидродинамического давления в различные моменты времени и в различных точках грунтового массива;

б) учет при статическом расчете откоса установленного гидродинамического давления. В данных нормах должна освещаться только вторая сторона вопроса (п.б); что касается величины гидродинамического давления (п.а), то она должна устанавливаться на основании соответствующих фильтрационных (гидравлических) расчетов;

5) необходимо иметь в виду, что в районе верхнего участка поверхности сдвига в случае связного грунта должны появляться растягивающие напряжения, обусловливающие возможность появления трещины на некоторой длине поверхности сдвига (в верхней ее части).

Следует отметить, что во втором издании поясненные замечания (исключая 5-е, по которому мы в настоящее время не располагаем надежными материалами) были соответствующим образом учтены автором настоящих «Указаний» проф. Р.Р.Чугаевым*. Кроме того, во второе издание были внесены некоторые чисто редакционные изменения.

* Первое замечание комиссии было учтено не полностью: вместо рекомендуемого способа Крея (согласно которому расчет приходится вести методом подбора) в данных «Указаниях» для наиболее опасной круглоцилиндрической поверхности сдвига при крутых откосах был принят способ Терцаги (который для крутых откосов дает приемлемую погрешность).

Только в указанном отношении второе издание отличается от первого.

I. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

§ 1. Содержание и область применения. Настоящие «Указания» относятся к любым сооружениям всех классов по капитальности и распространяются на расчеты общей устойчивости любых земляных откосов (выемок, насыпей и естественных склонов), образованных нескальным, а также полускальным грунтом.

В данных «Указаниях» фиксируется методика только таких расчетов, которые являются одинаковыми для всех видов земляных сооружений, встречающихся в практике. Различные специальные расчеты, относящиеся только к одному частному виду земляного сооружения (например, к откосу земляной намывной плотины и т.п.), в приводимых ниже «Указаниях» не затрагиваются; эти частные расчеты должны освещаться в других нормативных документах, посвященных проектированию отдельных земляных сооружений.

Примечания. 1. Как правило земляные откосы следует подвергать расчету только при достаточно большой их высоте (например, при высоте более 5 м).

2. Расчеты устойчивости откосов являются в значительной мере приближенными. Результаты этих расчетов, носящих часто характер «расчетных прикидок», должны соответствующим образом увязываться с данными практики.

3. В настоящих «Указаниях» не приводятся расчеты консолидации и разжижения грунтов (этим вопросам должен быть посвящен специальный нормативный документ, согласно которому должно определяться гидродинамическое давление в различные моменты времени и в различных точках грунтового массива); однако в данных «Указаниях» поясняется, как следует учитывать при расчете общей устойчивости откоса известное гидродинамическое давление, возникшее благодаря консолидации грунта.

4. Намеченные «расчетные случаи» для откоса заданного очертания и сложенного из заданных грунтов должны отвечать наиболее тяжелым эксплуатационным условиям работы данного откоса: наличие достаточно большой временной нагрузки на гребне откоса, наличие снижения горизонта воды в бьефе перед откосом, наиболее опасное высотное положение горизонта воды в бьефе перед откосом, наличие сейсмических сил и т.п. Эти расчетные случаи должны устанавливаться в соответствии с нормативными документами, относящимися к проектированию земляных сооружений соответствующего вида (земляных плотин, дорожных насыпей и т.п.).

§ 2. Терминология. Земляным откосом называется поверхность земли, имеющая угол наклона к горизонту более 10° (см. линию ВС на рис.1).

§ 3. Классификация откосов. Надлежит различать:

1) естественные откосы (склоны) и

2) искусственные откосы: а) насыпи и б) выемки, ограничивающие естественные массивы грунта.

Кроме того следует различать:

1) в зависимости от геометрической формы откоса:

в) криволинейные откосы;

2) в зависимости от рода грунта, слагающего тело откоса и его основание:

а) откосы, образованные сыпучим (несвязным) грунтом, и откосы, образованные связным грунтом;

б) откосы, образованные однородным грунтом, и откосы, образованные неоднородным грунтом;

в) откосы, расположенные на скальном основании, и откосы, основание которых образовано нескальным грунтом;

г) откосы, образованные малосжимаемым грунтом (например, песчаным), и откосы, образованные сильно сжимаемым грунтом (например, глиной);

3) в зависимости от наличия или отсутствия воды в порах грунта:

а) откосы, тело и основание которых образовано практически сухим грунтом;

б) откосы, тело и основание которых образовано (полностью или частично) грунтом, содержащим пленочную воду (в том или другом количестве);

в) откосы, тело и основание которых образовано (полностью или частично) грунтом, насыщенным покоящейся гравитационной водой;

г) откосы, тело и основание которых образовано (полностью или частично) грунтом, насыщенным движущейся гравитационной водой.

§ 4. Принятые обозначения основных величин:

— угол наклона откоса к горизонту;

— коэффициент откоса: ;

— угол внутреннего трения грунта;

— удельное сцепление грунта;

— объемная пористость грунта, т.е. отношение объема пор грунта ко всему объему грунта (образованному скелетом грунта, т.е. твердой фазой и порами);

Источник

Расчет устойчивости скального откоса (склона)

Расчет устойчивости скального откоса (склона) заключается в определении коэффициента устойчивости Kуст, рассчитываемого как для всего откоса (склона), так и для отдельных его частей (блоков).

Коэффициент устойчивости скального откоса (склона)

Коэффициент устойчивости скального откоса (склона) равен отношению удерживающих сил к сдвигающим силам. Отсюда можно понять, что возможно три основных случая:

Таким образом, в норме данный коэффициент всегда должен быть больше единицы, при этом нормативные документы устанавливают минимально требуемую величину коэффициента устойчивости [K], которая учитывает коэффициент надежности по ответственности сооружения, коэффициент условий работы, коэффициент сочетания нагрузок.

Как правило, для основного сочетания нагрузок [K]=1,3…1,5. Для особого сочетания нагрузок [K]=1,1…1,2. Точное значение минимально требуемого коэффициента устойчивости скального откоса (склона) определяется в соответствии с СП 116.13330.2012, СП 436.1325800.2018 и другими нормативными документами.

Заметим, что устойчивость скального откоса (склона) может оцениваться и по другим критериям, например – в СП 342.1325800.2017 используется дефицит устойчивости S, который равен разности между сдвигающими и удерживающими силами. При S > 0 откос или склон рассматриваемого очертания является неустойчивым.

Вне зависимости от используемых критериев оценки устойчивости скального откоса (склона), для целей сопоставления различных решений удобно за критерий оценки устойчивости принять коэффициент устойчивости Kуст, который может быть рассчитан следующим образом: Kуст = R/T, где R – расчетное значение обобщенной несущей способности, а T – расчетное значение обобщенного силового воздействия. Подробнее об этом написано в ОДМ 218.2.051-2015.

Необходимость сопоставления различных решений присутствует практически всегда, и особенно это актуально для скальных грунтов, т.к. устойчивость скальных склонов, в отличие от дисперсных грунтов, обусловлена особенностями строения скальных массивов, являющихся структурно-анизотропными (неоднородными) средами.

Расчет устойчивости скального откоса (склона)

Расчет устойчивости скального откоса (склона) должен учитывать следующие основные моменты:

При проектировании скальных массивов основная ошибка заключается в допущении, что скальный грунт – это прочный грунт, который выдержит любые нагрузки. На самом деле, как отмечено выше, прочность скального массива далеко не всегда определяется прочностью образца грунта, т.к. большое значение имеет трещиноватость и характер трещиноватости. Кроме того, прочностные характеристики скального грунта значительно ухудшаются при подрезке склона, поэтому всегда нужно предусматривать крепление.

Расчет устойчивости скального откоса (склона) выполняется общепринятыми методами теории предельного равновесия грунтов (методы Моргенштерна-Прайса, Шахунянца, Бишопа и др.), а также методом конечных элементов с использованием метода снижения прочностных характеристик и упругопластической модели грунтов.

Расчет устойчивости скальных склонов (откосов) методом предельного равновесия достаточно подробно изложен в «Руководстве по проектированию противооползневых и противообвальных защитных сооружений». Основная проблема заключается в том, что поверхность обрушения (скольжения) задается в соответствии с типовыми расчетными схемами, а не определяется расчетным путем.

Поверхность обрушения (скольжения) – это поверхность, отделяющая смещающуюся часть от основной неподвижной части массива горных пород. Именно на этой поверхности соотношение сил, удерживающих откос в равновесии, и сдвигающих является минимальным.

Расчет устойчивости скального откоса (склона) методом снижения прочностных характеристик (Strength Reduction Method – SRM), реализуемый с использованием метода конечных элементов (МКЭ) и упругопластической модели грунта, позволяет получать максимально корректные и достоверные результаты, что объясняется тремя главными обстоятельствами:

Наиважнейшим моментом в расчетах методом SRM является выбор упругопластической модели грунта для моделирования работы скального массива. Для оценки прочности и устойчивости трещиноватых скальных грунтов идеально подходит модель Хоека-Брауна, описание которой приведено в следующем разделе.

Следует заметить, что согласно требованию пункта 6.1.16 СП 436.1325800.2018 «Для сооружений классов ответственности КС-3 и КС-2 и грунтовых условий категории сложности III (СП 47.13330) расчеты устойчивости следует выполнять не менее чем двумя различными методами. В качестве обязательного, наряду с методами круглоцилиндрических поверхностей скольжения или различных модификаций метода отсеков, в состав расчетов должен быть включен метод снижения прочностных характеристик, реализуемый в рамках теории предельного равновесия или с использованием МКЭ с упругопластической моделью грунта».

Важный нюанс расчетов устойчивости склонов и откосов заключается в том, что иногда расчеты не подтверждают наблюдаемую ситуацию. Например, по расчету склона не устойчив, а по факту признаков возможной потери устойчивости нет. Действовать в таких ситуация нужно крайне осторожно. Согласно пункту 6.1.17 СП 436.1325800.2018 «Если расчеты устойчивости по прочностным характеристикам из отчета инженерно-геологических изысканий не подтверждают наблюдаемую ситуацию, то для сооружений классов ответственности КС-1 и КС-2 (ГОСТ 27751) допускается уточнение прочностных характеристик грунтов методом «обратных расчетов». Для сооружений класса КС-3 необходимо выполнение дополнительных инженерно-геологических изысканий».

Критерий прочности Хоека-Брауна

Критерий прочности Хоека-Брауна предназначен для оценки прочности и устойчивости трещиноватых скальных массивов. Полезно знать, что данный критерий теснейшим образом связан с наиболее известным и распространенным в геотехнике критерием Кулона-Мора. Другая особенность данного критерия заключается в том, что он основан на результатах большого числа экспериментальных исследований.

Применение модели с критерием прочности Хоека-Брауна требует задания следующих параметров:

К сожалению, в редких случаях данные параметры можно напрямую взять из отчета по инженерно-геологическим изысканиям. Как правило, бывают известны следующие основные параметры:

Источник

Коэффициент устойчивости откоса и склона по нормам СП

Нормирование коэффициент устойчивости откосов и склонов приведено в следующих нормативных документах:

Выделим положения данных нормативных документов, которые касаются коэффициента устойчивости откоса и склона.

Согласно СП 22.13330.2016:

п.5.1.9 Проверку оснований по несущей способности следует проводить в случаях, если:

б) сооружение расположено на откосе или вблизи откоса;

Проверку оснований по несущей способности в случаях, приведенных в перечислениях а, б и в, следует проводить с учетом конструктивных мероприятий, предусмотренных для предотвращения смещения проектируемого фундамента.

Если проектом предусматривается возможность возведения сооружения непосредственно после устройства фундаментов до обратной засыпки грунтом пазух котлованов, следует проводить проверку несущей способности основания, учитывая нагрузки, действующие в процессе строительства.

п.5.7.2 Расчет оснований по несущей способности проводят исходя из условия

где F — расчетная нагрузка на основание, кН, определяемая в соответствии с требованиями п.5.2 СП 22.13330.2016;

F_u — сила предельного сопротивления основания, кН;

γ_c — коэффициент условий работы, принимаемый:

γ_n — коэффициент надежности по ответственности, принимаемый равным 1,2; 1,15 и 1,10 соответственно для сооружений геотехнических категорий 3, 2 и 1.

Примечание — В случае неоднородных грунтов средневзвешенное значение принимают в пределах толщины b₁+0,1b (но не более 0,5b) под подошвой фундамента, где b — сторона фундамента, м, в направлении которой предполагается потеря устойчивости, а b₁ =4 м.

Согласно СП 116.13330.2012:

п.5.1.6 При выборе защитных мероприятий и сооружений и их комплексов следует учитывать виды возможных деформаций склона (откоса), уровень ответственности защищаемых объектов, их конструктивные и эксплуатационные особенности.

Виды противооползневых и противообвальных сооружений и мероприятий следует выбирать на основании расчетов общей и местной устойчивости склонов (откосов), т.е. устойчивости склона (откоса) в целом и отдельных его морфологических элементов, данных мониторинга.

п.5.2.1 Противооползневые и противообвальные сооружения и их конструкции проектируются по методу предельных состояний. При этом расчеты производятся по двум группам предельных состояний, которые включают:

первая (полная непригодность сооружения к дальнейшей эксплуатации):

вторая (непригодность к нормальной эксплуатации):

5.2.2 Расчет противооползневых и противообвальных сооружений, проектируемых откосов и склонов производится исходя из условия

где F— расчетное значение обобщенного силового воздействия на сооружение или его конструктивные элементы (сила, момент, напряжение), определяемое в соответствии с СП 20.13330, деформации (смещения) или другие параметры, по которым производится оценка предельного состояния;

Ψ — коэффициент сочетания нагрузок, принимающий значения:

При расчетах по предельным состояниям первой группы:

При расчетах по предельным состояниям второй группы на основное сочетание нагрузок Ψ = 1,0;

R — расчетное значение обобщенной несущей способности, прочности, деформации (смещения) или другого параметра, устанавливаемого соответствующими нормами проектирования в зависимости от типа конструкции и используемых материалов с учетом коэффициентов надежности по материалу γ_m и (или) грунту γ_g ;

γ_n — коэффициент надежности по ответственности сооружения:

При расчетах по предельным состояниям первой группы в зависимости от уровня ответственности, согласно ГОСТ Р 54257:

При расчетах по предельным состояниям второй группы γ_n = 1,00.

При расчетах устойчивости склонов, сохраняемых в естественном состоянии, γ_n принимается как для сооружения или территории, которые могут перейти в непригодное состояние при разрушении склона.

При расчетах природных склонов γ_n =1,0;

γ_d — коэффициент условий работы, учитывающий характер воздействий, возможность изменения свойств материалов со временем, степень точности исходных данных, приближенность расчетных схем, тип сооружения, конструкции или основания, вид материала и другие факторы; устанавливается в диапазоне

нормами проектирования отдельных видов сооружений.

п.5.2.3 Расчет устойчивости проектируемых склонов и откосов в соответствии с зависимостью 5.1 допускается выполнять только для простейших форм поверхности скольжения, отделяющей призму обрушения от неподвижного массива грунта (в виде отрезка прямой или окружности). В этом случае зависимость 5.1 записывается в виде:

где k_st = γ_n ·Ψ/γ_d — нормированное значение коэффициента устойчивости склона (откоса);

В общем случае расчеты устойчивости выполняются при произвольных формах поверхности скольжения. При этом условие 5.1 принимает вид

При этом, соотношение между нормальными σ_n и касательными τ_nt напряжениями по всей поверхности скольжения, соответствующее предельному состоянию призмы обрушения, отвечает условию

где φ_I = arctg(tgφ /k_st) и c_I =c/k_st — значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, при которых наступает сдвиг грунта, соответственно.

Коэффициент устойчивости склона (откоса) находят как минимальное значение k_st по всем возможным пробным поверхностям скольжения.

Нахождение коэффициента устойчивости склона (откоса) может производиться как с использованием традиционных методов теории предельного равновесия (с разбиением призмы оползания на отсеки или без оного), так и упругопластическими расчетами методом конечных элементов с использованием метода снижения прочностных характеристик.

Согласно ОДМ 218.2.078-2016:

п.6.4.2 В общем случае, надежность конструкции по критериям прочности и устойчивости считается обеспеченной при выполнении условия

где F — расчетное значение обобщенного силового воздействия (сила, момент, напряжение), деформации или другого параметра, по которому производится оценка предельного состояния;

R — расчетное значение обобщенной несущей способности, деформации или другого параметра конструкции;

η_с — коэффициент сочетания нагрузок для основного сочетания нагрузок и воздействий в период нормальной эксплуатации — 1,00; то же — для периода строительства и ремонта — 0,95;

γ_f — коэффициент надежности по нагрузке по таблице 5;

γ_c — коэффициент условий работы, учитывающий характер воздействий, возможность изменения свойств материалов во времени, степень точности исходных данных и прочие факторы, при расчете элементов на нагрузки строительного периода принимается γ_c=1,0, при расчете на нагрузки эксплуатационного периода γ_c=1,15;

γ_n — коэффициент надежности по ответственности сооружения (при расчетах по предельным состояниям I группы γ_n=1,15, II группы γ_n=1,0).

Коэффициенты надежности следует принимать с учетом требований ГОСТ 27751, СП 20.13330.2011, СП 38.13330.2012, СП 58.13330.2012, СП 116.13330. 2012.

Указанные значения коэффициентов надежности могут быть изменены для случаев установленных нормативными документами на проектирование отдельных видов элементов конструкций или в соответствии с Техническим заданием на проектирование.

Таблица 5 — Значения коэффициентов надежности по нагрузке (ОДМ 218.2.078-2016)

Коэффициент надежности по нагрузке γ_f

Собственный вес элементов конструкций и материалов 2)

Напорное давление, вызванное сезонными и суточными колебаниями уровней, подпором грунтовых вод

Давление воды непосредственно на поверхности сооружения и основания, силовое воздействие фильтрующей воды; волновое давление; поровое давление

1) Коэффициенты перегрузки, указанные в скобках, принимают в тех случаях, когда возможное уменьшение нагрузки ухудшает работу конструкции (при расчетах на опрокидывание, сдвиг).
2) Коэффициент надежности по нагрузке γ_f следует принимать равным единице для всех грунтовых нагрузок и собственного веса сооружения, вычисленных с применением расчетных значений характеристик грунтов (удельного веса и характеристик прочности) и материалов (удельного веса бетона и др.), определенных в соответствии со строительными нормами и правилами на проектирование оснований и отдельных видов сооружений.
3) В таблице приведены коэффициенты надежности по нагрузке для расчетов по I группе предельных состояний.

Источник