В массиве связного грунта ограниченным вертикальным откосом возьмем произвольную плоскость наклоненную под углом ω к горизонту, исходя из предложения, что поверхность скольжения плоская. Рассмотрим условие равновесия в призме АВС.
С.В.П.О. – след возможной поверхности обрушения.
Разобьем призму обрушения АВС на вертикальные элементы толщиной dy. Элементы сползают по поверхности скольжения АС одновременно. Взаимодействие между ними мы не учитываем. В токе А вес крайнего элемента толщиной dy будет равен:
dF=γ*h*J*dy
Сдвигающая сила по наклонной площадке будет равна:
dT=γ*Sinω* J*dy
J – размер призмы, перпендикулярный плоскости чертежа.
Удерживающая сила на этом участке будет обусловлена:
dT/=(c/Cosω)*dy
Коэффициент надежности устойчивости откоса:
При 2ω=90 градусов, Sin2ω достигает своего максимального значения, γn=1.
В условиях предельного равновесия высота вертикального откоса будет равна: h=2c/γ
Устойчивость откосов сложенных грунтами обладающими сцеплением зависит от высоты откоса. Вертикальный откос связного грунта будет устойчив до некоторой предельной высоты.