Основные расчетные положения

 

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):

расчеты общей прочности и устойчивости системы сооружения - грунтовый массив (откос, склон);

расчеты прочности и устойчивости отдельных элементов сооружения, разрушение которых приводит к прекращению эксплуатации сооружения;

расчеты перемещений сооружений и конструкций, от которых зависит прочность или устойчивость сооружения в целом, а также прочность или устойчивость объектов на защищаемой территории и др.;

вторая (непригодность к нормальной эксплуатации):

расчет оснований, откосов, склонов и элементов конструкции, разрушение которых не приводит все сооружение в непригодное состояние, на местную прочность;

расчеты по ограничению перемещений и деформаций сооружений, прилегающих территорий и объектов на них расположенных;

расчеты по образованию или раскрытию трещин и строительных швов.

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

 

, (5.1)

 

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;

 - коэффициент сочетания нагрузок, принимающий значения:

При расчетах по предельным состояниям первой группы:

для основного сочетания эксплуатационного периода ;

то же, для строительного периода и ремонта ;

для особого сочетания нагрузок, в том числе сейсмической нагрузки на уровне проектного землетрясения (П3) годовой вероятностью 0,01 ;

прочих нагрузок годовой вероятностью 0,001 и максимального уровня расчетного землетрясения (МРЗ) .

При расчетах по предельным состояниям второй группы на основное сочетание нагрузок ;

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  и (или) грунту ;

 - коэффициент надежности по ответственности сооружения:

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

1а - ; 1б - ; 2 - ; 3 - .

При расчетах по предельным состояниям второй группы .

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

При расчетах природных склонов ;

 - 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.

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:

 

, (5.1а)

 

где  - нормированное значение коэффициента устойчивости склона (откоса);

 - расчетное значение коэффициента устойчивости, определяемое как отношение удерживающих сил (моментов) R, действующих вдоль линии скольжения, к сдвигающим силам (моментам) F.

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

 

, (5.1б)

 

В этом случае под коэффициентом устойчивости  понимают число, на которое следует разделить исходные прочностные характеристики грунта  и с, чтобы ограниченный данной пробной поверхностью скольжения массив пришел в состояние предельного равновесия.

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

 

, (5.2)

 

где  и  - значения угла внутреннего трения и удельного сцепления грунта, при которых наступает сдвиг грунта, соответственно.

Коэффициент устойчивости склона (откоса) находят как минимальное значение  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.

5.2.4 В расчетах противооползневых и противообвальных сооружений нагрузки и воздействия следует определять с учетом:

для удерживающих конструкций - бокового давления грунта (активное, пассивное, давление покоя и промежуточные значения), величина которого может определяться методами предельного равновесия (см. СП 101.13330, СП 22.13330), а также, при соответствующем обосновании, с использованием континуальных упругоплаcтических моделей грунта МКЭ;

для конструкций противообвальных галерей и улавливающих сооружений - воздействия падающих скальных обломков, размеры которых допускается определять в соответствии с приложением Д.

Для сейсмических районов следует учитывать сейсмическое воздействие на сооружения инженерной защиты и на удерживаемый массив грунта в соответствии с СП 14.13330.

5.2.5 Для районов распространения многолетнемерзлых грунтов расчеты противооползневых сооружений следует осуществлять с учетом актуализированного СП 25.13330, ГОСТ Р 53582, ГОСТ 12248.