Устойчивость откосов

Расчет устойчивости откосов земляных масс остается до сих пор наименее изученной и. наиболее ответственной частью проектирования грунтовых гидротехнических сооружений. Первый значительный шаг в этом направлении был сделан Кулоном, который, исследуя работу подпорных стенок, установил, что поверхностью обрушения в песках является плоскость и, исходя из этого положения, разработал метод расчета давления грунтов на подпорную стенку.

В 1916 г. шведские инженеры Петерсен и Гюлтин, исследуя работу морских набережных, обнаружили, что поверхности их обрушения в глинистом грунте криволинейны и могут быть приблизительно приняты цилиндрическими. В поперечном сечении эта поверхность дает примерно дугу круга. С этого времени началась усиленная разработка метода круглоцилиндрических поверхностей обрушения. Этот метод во всех своих многочисленных вариантах является приближенным инженерным приемом оценки устойчивости откосов. Главное условие в основе метода - необходимость удовлетворить три условия статики для предполагаемого к обрушению массива, но количество неизвестных обычно больше трех и в зависимости от принимаемых допущений можно получить необыкновенно широкий ряд методов, которые в настоящее время известны.

Предпринимались попытки отказаться от круглоцилиндрической поверхности, заменив ее логарифмической спиралью или какой-либо другой плавной криволинейной поверхностью, но во всех этих случаях основное противоречие, когда количество неизвестных превышает количество уравнений, сохранялось, а расчеты усложнялись и создавались новые трудности теоретического характера.

На основании сказанного постепенно в проектной практике остановились на предположении о круглоцилиндрической поверхности обрушения с довольно простыми допущениями, выдвинутыми в 30-х годах К. Терцаги, тем более, что большое количество сделанных сопоставительных разработок по различным методам в различных странах (в СССР такие разработки в 60-х годах были выполнены Р. Р. Чугаевым) показали, что для большинства встречающихся объектов различие в результатах расчетов меньше точности определения исходных характеристик.

Иногда при решении задачи об устойчивости грунтовых откосов появляется необходимость расчета устойчивости по заранее установленной плоской поверхности скольжения, (плотина с тонким глинистым экраном или к примеру при наличии прослойки слабого грунта в основании сооружения). Для этого случая имеются свои инженерные приемы.