ОДМ 218.2.006-2010 Рекомендации по расчету устойчивости оползнеопасных склонов (откосов) и определению оползневых давлений на инженерные сооружения автомобильных дорог

5.3. Метод конечных элементов

5.3.1. Метод конечных элементов рассматривает напряженно-деформированное состояние грунтового массива с учетом упругого и упруго-пластического поведения грунтов и наличия строительных сооружений и конструкций в массиве горных пород.

5.3.2. Количественным показателем степени устойчивости откосов и склонов в методе конечных элементов является коэффициент безопасности (надежности):

,                                                       (11)

где , - исходные прочностные характеристики;

, - критические прочностные характеристики, соответствующие пластическому течению грунта в рассматриваемой области (см. п.1.3.).

5.3.3. Оценку устойчивости откосов и склонов методом конечных элементов рекомендуется выполнять в следующей последовательности:

1) выбор расчетного створа(ов), см. п.7.2;

2) составление расчетной схемы, см. п.7.3;

3) генерализация расчетной схемы, см. п.5.2.6;

4) определение внешних дополнительных нагрузок, см. п.5.2.7;

5) расчет давлений подземных вод;

6) расчет начальных бытовых напряжений в грунте;

7) вычисление коэффициента безопасности методом "снижения и ".

5.3.4. Расчет давлений подземных вод, как правило, производится на основании уровня грунтовых вод (или пьезометрического уровня подземных вод) с учетом гидростатического распределения давлений по глубине.

Для этого в каждой точке водонасыщенного и водопроницаемого грунта  в соответствии с п.5.2.24, формула (10) должна быть рассчитана величина начального порового давления.

5.3.5. Расчет начальных бытовых напряжений в грунте может производиться с помощью процедуры (см. п.5.3.6) или процедуры гравитационного нагружения (см. п.5.3.8). Процедуру , как правило, следует использовать только в задачах с горизонтальной поверхностью земли и параллельными ей слоями грунтов и уровней подземных вод. Во всех остальных случаях должна использоваться процедура гравитационного нагружения.

5.3.6. Процедура заключается в определении вертикальных и горизонтальных эффективных напряжений в грунтовом массиве, связанных коэффициентом бокового давления :

.                                                             (12)

Вертикальные эффективные напряжения определяются весом перекрывающих сверху грунтов:

,                                                    (12а)

где  - удельный вес отдельного слоя грунта, кН/м;

- мощность отдельного слоя грунта, м;

- начальное поровое давление в рассматриваемой точке, кПа.

5.3.7. Величина коэффициента бокового давления должна приниматься таким образом, чтобы в каждой точке модели не нарушалось условие прочности грунта Кулона-Мора. Для несвязного грунта значение должно быть ограничено соотношением:

.                                                    (13)