Задания на контрольную работу с методическими указаниями безопасность жизнедеятельности (стр. 23 )

Рис. 6.1. Кривая равнопрочного откоса котлована глубиной 10 м в суглинке

Таким образом, рассчитана допустимая крутизна откоса котлована глубиной 10 м в суглинке.

Задача 6.3. Определить допустимую крутизну откоса выемки в глине глубиной 9 м при наличии нагрузки на поверхности 4 кПа.

Решение. Для решения воспользуемся приближенным аналитическим методом равнопрочного откоса, предложенным проф. [ 1] :

, (6.7)

где g – удельный вес грунта, кН/м3; z – расстояние от уровня земли до различных отметок котлована, м; j – угол внутреннего трения грунта, град; p – нагрузка на поверхности откоса выемки, кПа; с – удельное сцепление грунта, кПа.

По табл. 6.1 для глины принимаем с = 19 кПа; j = 170; g = 19,5 кН/м3.

Для построения кривой равнопрочного откоса задаемся ординатой z и определяем ординату у.

Определим значения постоянных членов формулы (6.7):

м3/кН,

.

Результаты вычислений при разных z сводим в табл. 6.4.

z, м		56,6+ +			гр. 3 – – гр. 5	0,55ґ ґ гр. 6
1	2	3	4	5	6	7
1	5,97	62,57	26,19	62,04	0,53	0,29
2	11,94	68,54	32,16	65,94	2,6	1,43
3	17,91	74,51	38,13	69,18	5,33	2,93
4	23,88	80,48	44,09	71,94	8,54	4,7
5	29,85	86,45	50,06	74,35	12,1	6,66
6	35,82	92,42	56,03	76,49	15,93	8,76
7	41,79	98,39	61,99	78,41	19,98	10,99
8	47,76	104,36	67,96	80,16	24,2	13,31
9	53,73	110,33	73,93	81,76	28,57	15,71

Таблица 6.4 Определение крутизны откоса выемки

По данным табл. 6.4 строим кривую равнопрочного откоса (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Кривая равнопрочного откоса выемки в глине глубиной 9 м при наличии нагрузки на ее поверхности

Таким образом, определена допустимая крутизна откоса выемки в глине глубиной 9 м при наличии нагрузки на поверхности 4 кПа.

Задача 6.4. Определить крутизну волноустойчивого неукрепленного откоса пойменной насыпи из песчаного грунта. Гранулометрический состав грунта приведен в табл. 6.5. Исходные данные: высота насыпи – 5 м, расчетный уровень воды (РУВ) – 2,8 м. Параметры волны: длина – 2 м, высота – 0,8 м.

Таблица 6.5 Гранулометрический состав грунта

Размер частиц di, мм	0,005ё 0,05	0,05ё 0,1	0,1ё 0,25	0,25ё 0,5	0,5ё 1	1ё 2	2ё 5	5ё 10
Содержание частиц gi, %	2	4	15	23	25	13	11	7

Решение. Крутизна откоса определяется из условия общей устойчивости насыпи и волноустойчивости откоса [1].

Общая устойчивость насыпи из несвязных грунтов достигается при крутизне откосов, приведенных в табл. 6.6.

Таблица 6.6 Крутизна устойчивых откосов m насыпи в зависимости от ее высоты и типа грунта

Грунт	Крутизна устойчивых откосов насыпи в зависимости от высоты насыпи, м
< 6	6–12	12–25
Песчаный	3,5	5,0	7,0
Гравийный	1,5	2,0	3,0
Песчано-гравийный	2,5	3,5	5,0

Таким образом, устойчивость насыпи из песчаного грунта высотой 5 м будет обеспечена при крутизне откоса m = 3,5.

Волноустойчивость неукрепленного пляжевого откоса, образующегося при свободном растекании гидросмеси, обеспечивается в условиях динамического равновесия в зоне волнового воздействия. Оценку параметров динамически устойчивого при воздействии волн поперечного профиля пляжевого откоса насыпи из песчаного грунта можно выполнить согласно СНиП 2.06.05-84 [4] по формулам:

, (6.8)

где m1,2 – крутизна соответствующих откосов (рис. 6.3); mo – крутизна естественного откоса грунта насыпи под водой, ; j ў – угол естественного откоса намытого грунта, град, можно определить по формуле (6.2) или по табл. 6.2; l в – длина волны, м; hв – высота волны, м; Kl – коэффициент волнового динамического воздействия (Kl = 0,37 для подводной части пляжного откоса от расчетного уровня воды в водоеме до нижней границы размывающего действия волн h2, Kl = 0,17 для надводной части пляжного откоса от расчетного уровня воды в водоеме до верхней границы размывающего действия волн h1); dср – средневзвешенный размер частиц грунта, м,

, (6.9)

где di – размер фракций, м; gi – доля фракций по массе, %;

мм;

; (6.10)

. (6.11)

Таким образом, по вышеприведенным формулам рассчитываем неукрепленный откос пойменной насыпи и вычерчиваем поперечный разрез (рис. 6.3):

;

м;

;

м.

Рис. 6.3. Расчетная схема для определения крутизны волноустойчивого неукрепленного откоса пойменной насыпи из песчаного грунта

Задача 6.5. В суглинке необходимо сделать траншею с вертикальными стенками глубиной 8 м. Рассчитать крепление траншеи. Для крепления применить доски толщиной 0,06 м.

Решение. Крепление траншеи примем распорного вида (рис. 6.4). В связных грунтах естественной влажности крепление выполняют или с просветом в одну доску, или сплошное. Таким образом, требуется рассчитать шаг стоек и площадь сечения распорок, необходимые для создания устойчивости траншеи. Крепления рассчитываются на активное давление грунта с учетом дополнительных нагрузок на призму обрушения