Расчёт устойчивости откосов и склонов

Коэффициент устойчивости Ку (или Fs, Factor of Safety) — это отношение удерживающих сил к сдвигающим на наиболее опасной поверхности скольжения. Нормативные пороги зависят от уровня ответственности сооружения и типа откоса.

Ориентировочные значения по российской практике (с учётом СП 22.13330.2016, СП 45.13330.2017, СП 116.13330.2012):

• Постоянные откосы и склоны — Ку ≥ 1.2–1.3 в основных сочетаниях нагрузок.
• Откосы у объектов повышенного уровня ответственности или в зоне влияния существующих зданий — Ку ≥ 1.5.
• Временные откосы на период строительства — допускается Ку ≥ 1.1–1.15, но с ограничением срока эксплуатации и обоснованием в проекте.
• Особые сочетания нагрузок (сейсмика, паводок, аварийные сценарии) — пороги пересматриваются с учётом ГОСТ 27751-2014.

Точные значения устанавливаются проектной организацией в задании на проектирование с учётом класса последствий по ГОСТ 27751-2014, наличия объектов окружающей застройки, категории грунтов и срока службы сооружения.

Если расчётный коэффициент устойчивости ниже нормативного — применяются меры защиты: уположение откоса, пригрузка подошвы, дренаж, удерживающие конструкции (свайные ряды, подпорные стены), геосинтетическое армирование. Подробнее — на странице расчёта устойчивости откоса.

Для расчёта устойчивости нужны три блока данных.

1. Инженерно-геологические изыскания (ИГИ) по телу откоса или склона:

• инженерно-геологические разрезы с прочностными параметрами грунтов — сцепление c, угол внутреннего трения φ, плотность ρ (нормативные и расчётные);
• гидрогеология — уровень подземных вод, фильтрационные потоки, сезонные колебания, верховодка;
• данные о истории нагружения и возможных признаках оползневой активности (для естественных склонов).

2. Геометрия и характер откоса или склона:

• высота, длина, крутизна, неровности рельефа;
• для откосов выемки — глубина и геометрия выемки, проектная крутизна откоса, схема производства работ;
• для откосов насыпи — геометрия тела насыпи и данные о материале;
• для природных склонов — топогеодезия, геоморфология, границы активных подвижек (если есть данные мониторинга).

3. Нагрузки и изменения условий:

• пригрузка от существующей или проектируемой застройки у бровки или подошвы;
• транспортные и технологические нагрузки;
• планируемые изменения уровня подземных вод, подрезка или пригрузка склона;
• для оползневой активности — климатические триггеры (осадки, сейсмика, оттаивание).

Если данные неполные — предложим короткий список недостающего. Часть работ можно начать на предварительных данных с уточнением после.

Зона влияния нового строительства — область вокруг проектируемого объекта, в пределах которой расчётные дополнительные деформации существующих зданий и сооружений превышают пороговое значение.

Согласно СП 22.13330.2016 п. 9.34, примечание 2, радиус зоны влияния допускается ограничивать расстоянием, на котором расчётное значение дополнительной осадки существующего здания не превышает 1 мм (исключение — здания категории технического состояния «аварийная-IV»). Внутри зоны влияния отдельно выделяется зона интенсивных деформаций с перемещениями в массиве более 10 мм (п. 9.34, примечание 3) — для зданий в ней требуется вскрытие фундаментов в шурфах при обследовании.

Определение зоны влияния выполняется численным моделированием методом конечных элементов (МКЭ). На основе расчёта в программных комплексах (Plaxis, Midas GTS NX, Sio2D) строятся изополя дополнительных перемещений грунтового массива. Граница зоны влияния в плане соответствует изолинии, на которой дополнительные деформации снижаются до 1 мм.

Результат расчёта — контур зоны влияния в плане или разрезе, внутри которого идентифицируются конкретные объекты: здания, коммуникации, транспортные сооружения. Для каждого объекта выдаётся прогноз дополнительных деформаций (осадок, кренов, горизонтальных смещений) и заключение о допустимости воздействия.

Предварительная зона влияния определяется по упрощённой методике СП 22.13330.2016 до выполнения полного МКЭ-расчёта. Если проектируемый объект попадает в предварительную зону влияния существующих зданий, это является основанием для заказа полной оценки влияния строительства (ОВС).

Типовой расчёт — от 80 000 ₽. Цена определяется индивидуально по ТЗ и зависит от геологии, глубины, объёма проектной документации и сложности окружающей застройки. Коммерческое предложение готовим в течение рабочего дня после получения исходных данных.

В стоимость входит:

• расчёт по действующим СП;
• технический отчёт в формате для экспертизы;
• ответы на замечания государственной экспертизы;
• общение с экспертами от имени заказчика.

Срок — от 3 рабочих дней в зависимости от объёма работ.

По договору на оказание услуг. Работаем с юридическими лицами и индивидуальными предпринимателями. Закрывающие документы — акт и счёт.