Методами предельного равновесия

АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

МЕТОДАМИ ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ

с использованием программного обеспечения SLOPE/W

(студенческая версия)

 

 

Москва 2012

 

кафедра «Путь и путевое хозяйство»

 

 

доцент кафедры «Путь и путевое хозяйство Ю.К. Фроловский

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ В ПРОГРАММУ SLOPE/ W

1. РАБОТА № 1 - МЕТОД ОБЫЧНОГО АНАЛИЗА. МЕТОД ФЕЛЛЕНИУСА (Fellenious)

2. РАБОТА №2 - МЕТОД БИШОПА (Bishop)

3. РАБОТА №3 - МЕТОД ЯНБУ(Janbu)

4. РАБОТА №4 - ЭФФЕКТ ЧИСЛА ОТСЕКОВ

5. РАБОТА №5 - НАХОЖДЕНИЕ КРИТИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ СМЕЩЕНИЯ

6. РАБОТА №6 - МЕТОД СПЕНСЕРА (Spencer)

7. РАБОТА №7-МЕТОД МОРГЕНШТЕЙ-ПРАЙСА (Morgenstern-Price)

8. РАБОТА №8 - ОБОБЩЕННЫЙ МЕТОД ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ (GLE)

9. РАБОТА №9 - НЕ-КРУГЛЫЕ ПОВЕРХНОСТИ СМЕЩЕНИЯ

10.РАБОТА№10-РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПО ПОВЕРХНОСТИ СМЕЩЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ В ПРОГРАММУ SLOPE/W

 

Программа SLOPE/W, используется для изучения основных принципов анализа устойчивости откосов грунтовых сооружений методами предельного равновесия.

В учебных целях используется ограниченная версия полного программного обеспечения. Она включает все имена команд, содержащиеся в полной версии программного продукта. Однако многие команды SLOPE/W не выполняется в студенческой версии.

Студенческая версия SLOPE/W позволяет:

1.Анализировать задачи с двумя различными грунтами плюс слой коренной породы.

2.Задавать характеристики грунта: удельный вес g (кН/м³), удельное сцепление с (кПа), угол внутреннего трения j (град)

3. Задавать состояние порового давления воды с одной пьезометрической линией.

4. Исследовать различные поверхности смещения - круглоцилиндрические и в виде полилиний.

5. Вычислять коэффициенты запаса, используя шесть различных методов оценки устойчивости откоса.

SLOPE/W позволяет графически определять и рассматривать результаты на экране в соответствии с основными принципами оценки устойчивости откоса. Графический интерфейс помогает решать задачи на компьютере точно также они как они решаются на бумаге. Перед тем как приступить к анализу задачи, можно использовать специальную проверяющую команду, чтобы выявить ошибки в исходных данных. После запуска команды SOLVE (Решение) программы можно представить полученные результаты в графической среде SLOPE/W CONTUR (Контур), для дальнейшей интерпретации полученного решения.

Для работы с командами SLOPE/W используется диалоговую помощь. Диалоговая помощь – имеет контекстную подсказку по клавише F1.

Пример Файла исходных данных, используемых для каждой лабораторной работы приводится в папке Lessons (Уроки).

РАБОТА 1 - МЕТОД ОБЫЧНОГО (ORDINARY) АНАЛИЗА.

Изобразите 5 Вводных проблемы с горизонтом грунтовых вод

 

Далее можно усложнять эту задачу, определяя поверхность смещения с минимальным запасом прочности.

 

В заключение приведем пункты, на которых следует остановиться при использовании метода анализа Ordinary:

 

1. Использовать вычисления вручную, чтобы представить основную концепцию анализа путем деления потенциально смещающихся масс грунта на отсеки, и затем выполнить расчет суммарных сил действующих в отсеках.

2. Метод Ordinary удовлетворяет только равновесию моментов.

3. Игнорирование сил между отсеками означает, что в отдельных отсеках не обеспечивается равновесие сил.

4. Силовой многоугольник не закрыт, что указывает на то, что метод Ordinary (Fеllenious) анализа устойчивости может привести к значительной ошибке в расчетах.

 

РАБОТА №4 - ЭФФЕКТ ЧИСЛА ОТСЕКОВ

На предыдущих занятиях, рассматривались только шесть отсеков, чтобы проиллюстрировать некоторые основные концепции и выполнить сравнение результатов, полученных расчетом в программе SLOPE/W и вычислениями, выполненными вручную. Однако для практических расчетов шесть отсеков - недостаточно. Если заново проанализировать результаты расчетов задачи, рассмотренных в работах 1…3 при использовании в расчетах 30 отсеков (установлено по умолчанию в SLOPE/W), запасы прочности получаются следующие (таблица 1.2)

 

 

 

Увеличение числа отсеков с 6 до 30 приводит к различию в коэффициентах запаса прочности FoS.

Однако увеличение числа отсеков сверх 30, дает очень небольшой эффект.

Для подтверждения этого факта целесообразно выполнить ряд расчетов коэффициентов запаса при различном количестве отсеков.

Программа SLOPE/W написана таким образом, что результаты расчетов нечувствительны к числу отсеков, при условии, что используются как минимум число отсеков, установленных по умолчанию.

Обратите внимание, что SLOPE/W не делит смещающую массу грунта на отсеки с постоянной шириной; ширина отсеков изменяется.

 

Заключение

1. Число отсеков, использованных для разделения потенциальной поверхности смещения может влиять на результаты расчетов запаса прочности, но как только установлено правильное число отсеков, запас прочности становится нечувствительным к числу отсеков при расчетах в программном комплексе SLOPE/W.

 

АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ГРУНТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ

МЕТОДАМИ ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ

с использованием программного обеспечения SLOPE/W

(студенческая версия)

 

 

Москва 2012

 

кафедра «Путь и путевое хозяйство»

 

 

доцент кафедры «Путь и путевое хозяйство Ю.К. Фроловский

 

СОДЕРЖАНИЕ

 

ВВЕДЕНИЕ В ПРОГРАММУ SLOPE/ W

1. РАБОТА № 1 - МЕТОД ОБЫЧНОГО АНАЛИЗА. МЕТОД ФЕЛЛЕНИУСА (Fellenious)

2. РАБОТА №2 - МЕТОД БИШОПА (Bishop)

3. РАБОТА №3 - МЕТОД ЯНБУ(Janbu)

4. РАБОТА №4 - ЭФФЕКТ ЧИСЛА ОТСЕКОВ

5. РАБОТА №5 - НАХОЖДЕНИЕ КРИТИЧЕСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ СМЕЩЕНИЯ

6. РАБОТА №6 - МЕТОД СПЕНСЕРА (Spencer)

7. РАБОТА №7-МЕТОД МОРГЕНШТЕЙ-ПРАЙСА (Morgenstern-Price)

8. РАБОТА №8 - ОБОБЩЕННЫЙ МЕТОД ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ (GLE)

9. РАБОТА №9 - НЕ-КРУГЛЫЕ ПОВЕРХНОСТИ СМЕЩЕНИЯ

10.РАБОТА№10-РАСПРЕДЕЛЕНИЕ НОРМАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ПО ПОВЕРХНОСТИ СМЕЩЕНИЯ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ