Конструктивные способы обеспечения устойчивости земляных сооружений
Способность земляных сооружений сохранять предусмотренные проектом форму и размеры называется их устойчивостью.
Устойчивость насыпей, траншей и котлованов в первую очередь обеспечивается правильным выбором крутизны их откосов. Откосы — это наклонные боковые поверхности земляных сооружений. Устанавливая эту крутизну, необходимо учитывать высоту или глубину сооружения, разновидность грунта, его влажность и угол естественного откоса (угол между линией горизонта и наклонной плоскостью, по которой частицы грунта, отсыпанного без сотрясений, толчков и колебаний, перестают двигаться под действием силы тяжести).
Величину угла естественного откоса грунта определяют опытным путем и выражают в градусах окружности. У несвязных сыпучих грунтов (песка, гравия) эта величина зависит от силы внутреннего трения, на которую влияет гранулометрический состав и влажность грунта. В глинистых грунтах внутреннее трение дополняется силами сцепления, которые обеспечивают равновесие частиц, находящихся под действием внешних сил.
Крутизну откосов земляных сооружений обычно выражают отношением высоты откоса к его заложению (проекции на горизонтальную плоскость). Наибольшая допустимая крутизна котлованов и траншей без крепления приводится в таблице 1.
Крутизну откосов котлованов и траншей глубиной более 5 ж, а также менее 5 м, но при неблагоприятных гидрогеологических условиях (наличие грунтовых вод и пр.) устанавливают в проекте сооружения.
Особенно важно выдерживать крутизну откосов траншей при устройстве водопровода, канализации и прокладке дренажа. Этими работами должны заниматься специалисты, которые отлично владеют технологиями производства такого рода работ. Часто возникает необходимость устройства водопровода, канализации или дренажа в частных домах. Не все владельцы частных домов могут самостоятельно выполнить такие работы. Поэтому лучшим вариантом их выполнения будет привлечение специалистов, обладающих соответствующей техникой, знаниями и навыками. Для этого достаточно зайти на сайт http://bs-gatchina.ru/uslugi/ustrojstvo-kananalizatsii где можно в кратчайшие сроки решить такие вопросы. Как правило, это будет быстро, качественно и экономически выгодно.
Таблица 1 Наибольшая допустимая крутизна откосов выемок
Откосы насыпей делают более пологими, чем выемок, так как насыпной грунт обладает меньшей устойчивостью по сравнению с неразработанным, Устройство котлованов и траншей без откосов, т. е. с вертикальными стенками, допускается только в грунтах естественной влажности и на определенную глубину:
— в насыпных песчаных и гравелистых грунтах — не более 1 м;
— в супесях — не более 1,25 м;
— в суглинках и глинах — до 1,5 м;
— в особо плотных нескальных грунтах — не более 2 м. Во избежание обвалов, которые могут возникнуть в результате потери устойчивости, разработку котлованов и траншей большей глубины ведут с креплением вертикальных стенок.
При глубине траншей до 3 м применяют крепления из досок с прозорами (рис. 94, а), а от 3 до 5 м — сплошные (рис. 1, б). Крепление устанавливают по мере разработки траншеи, подводя доски снизу к установленным ранее и прижимая их к стенкам траншеи распорками.
Рис. 1 Крепление стенок траншей и котлованов:
а — горизонтальное с прозорами; б — горизонтальное сплошное; в — анкерное крепление стенок котлована; 1 — распорки; 2 — доски; 3 — бобышки; 4 — стояки; 5 — сваи; 6 — анкерная свая
Котлованы крепят досками или щитами, которые прижимают к стенкам выемки анкерными сваями (рис. 94,в). Для крепления выемок глубиной более 5 м разработаны специальные виды креплений, которые устанавливают в проекте производства работ применительно к местным условиям.
Источник
Строй-справка.ру
Отопление, водоснабжение, канализация
Навигация:
Главная → Все категории → Земляные работы
Устойчивостью земляных сооружений называется их способность сохранять проектную форму и размеры и обусловливается равновесием масс под действием внешних и внутренних сил. Устойчивость зависит от угла естественного откоса грунта, который образуется плоскостью откоса с горизонтальной плоскостью поверхности грунта. Величина угла естественного откоса определяется опытным путем.
Крутизна откосов насыпи или выемки характеризуется отношением высоты откоса Н к его заложению или тангенсом угла наклона откоса к горизонту
(рис. 3. 1).
Наибольшая крутизна откосов зависит от высоты насыпи или глубины выемки, характеристики грунтов (угла внутреннего трения, сцепления, влажности) и условии производства работ (рис. 3.2),
Рис. 3.1. Элементы откоса
о —насыпи; б – выемки; Я-высота откоса; 1-проекция откоса на горизонтальную плоскость; а —крутизна откоса
Рис. 3.2. Поперечные профили земляного полотна
Рис. 3.3. Принципиальные схемы типов креплений
а — консольного; б — анкерного; в — консольно-распорного; г — распорного; д — подносного; е — подвесного; 1 — щиты (доски); 2 —стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры (якоря); 7 —опора; 8 — кольцо
Способы крепления откосов временных выемок. При ведении земляных работ на территории действующих предприятий в стесненных условиях или при наличии грунтовых вод, плывунов и при других сложных гидрогеологических условиях необходимо производить крепление траншей и котлованов. Необходимость креплений устанавливается проектом; устройство креплений вертикальных стенок траншей и котлованов требует значительных затрат ручного труда, поэтому крепление производят только в том случае, когда это экономически целесообразно или когда не представляется возможным устройство откосов.
Рис. 3.4. Шарнирно-винтовые крепления
В зависимости от вида грунта, ширины и глубины выемок и сроков службы применяются различные типы креплений. Для узких траншей глубиной 2—4 м в сухих грунтах применяются горизонтально-рамное крепление, состоящее из стоек, горизонтальных досок или дощатых (сплошных и несплошных) щитов и распорок, прижимающих доски или щиты к стенкам траншеи. Распорки устанавливают по длине траншеи на расстоянии 1,5—1,7 м одна от другой и по высоте через 0,6— 0,7 м.
В тех случаях, когда исключается возможность установки распорок (при разработке широких котлованов) , применяют анкерные или подкосные крепления.
Для устройства анкерных креплений вдоль стенок котлована забивают стойки на глубину 0,5—1 м, сверху оттягивают их анкерными тягами в виде двух пластин, прикрепленных к наклонно забитой свае, а за стойками устанавливают щиты или дощатую стенку.
Подкосные крепления состоят из дощатых щитов, устанавливаемых вдоль откосов стоек, которые удерживаются подкосами, и упоров, забиваемых у основания подкосов.
Консольно-распорные крепления характеризуются тем, что стойки (сваи) удерживаются главным образом путем защемления нижней их части, забитой в дно выемки. Наиболее широко применяется крепление из деревянного или стального шпунта. При безраспорном креплении стойки располагаются через определенный шаг, а в шпунтовом их забивают без интервала. В качестве шпунта могут быть использованы стальные профили.
При анкерном креплении стойки в верхней части кроме защемления закрепляются еще и анкерами. В отличие от анкерного крепления при консольно-рас-порном защемлении стойки крепят вверху распорками.
Подвесные крепления имеют горизонтальные элементы, выполняющие роль упорных прогонов, которые подвешивают к опорной раме, укладываемой на поверхности выемки.
Этот вид крепления наиболее часто применяется для крепления шурфов прямоугольного сечения глубиной до 2—5 м в зависимости от назначения.
В сыпучих и неустойчивых грунтах ставят распорные или срубовые крепления из пластин и брусьев (рис. Ш.З).
В вязких грунтах и при сильном притоке воды забивают ограждающие шпунтовые стенки из досок или брусьев, укрепляемые распорками. На поверхности земли по размерам колодца укладывают деревянную брусчатую раму, а затем с наружных сторон брусьев рамы, вплотную к ним, забивают доски длиной 1,5—2 м с некоторым наклоном и под защитой забитых досок роют котлован. После заглубления на 1 — 1,5 м на дне колодца устанавливают вторую такую же раму и забивают-второй ряд досок.
В таком же порядке работу продолжают до достижения необходимой глубины.
Крепление вертикальных стенок траншей глубиной до 3 м должно быть, как правило, инвентарным (рис. Ш.4). Щиты обычно устанавливают вертикально и распирают их инвентарными металлическими распорками. В связных грунтах естественной влажности устанавливаются щиты с прорезями, а в грунтах с повышенной влажностью применяются сплошные щиты.
Необходимость крепления вертикальных стенок траншей и котлованов или разработка их с откосами обосновывается проектом в зависимости от глубины, состояния грунтовых вод и других местных условий.
Нормы предусматривают разработку в определенных случаях траншей и котлованов с вертикальными стенками без крепления при отсутствии грунтовых вод, в грунтах естественной влажности. Глубина выемки без крепления не должна превышать: в песчаных и гравелистых грунтах— 1 м, в супесях— 1,25; в суглинках и глинах— 1,5 м; в особо плотных нескальных грунтах—2 м.
Разработка траншей с вертикальными стенками роторными и траншейными экскаваторами в связных грунтах (суглинках, глинах) допускается без крепления на глубину не более 3 м.
Работы по сооружению фундаментов, прокладыванию инженерных сетей и т. п. в траншеях с вертикальными стенками без креплений следует вести немедленно вслед за выемкой грунта во избежание, его осыпания или оползания.
При рытье в указанных условиях более глубоких траншей и котлованов без креплений необходимо устраивать откосы, крутизну которых определяют по СНиП.
Навигация:
Главная → Все категории → Земляные работы
Источник
Глава 14 УСТОЙЧИВОСТЬ ОТКОСОВ
14.1. КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ И МЕРОПРИЯТИЯ
Задачи обеспечения устойчивости откосов возникают при проектировании земляных сооружений и выемок (котлованов, траншей, карьеров и др.), при использовании склонов или присклоновой территории для промышленного, транспортного, гражданского или другого строительства, при защите различных объектов от оползней и обвалов и т.п.
Откос проектируется с учетом: его назначения и высоты; намечаемого использования территории; геологического строения и гидрогеологических условий грунтового массива; технологии земляных работ; применяемого оборудования и транспортных средств; нагрузок и воздействий. Профиль откоса должен быть обоснован расчетом. При проектировании откосы могут быть оставлены природного очертания либо приняты с плоским пли уступчатым профилем. Уступчатая форма откосов достигается устройством по высоте откоса горизонтальных площадок (берм, террас) (рис. 14.1).
Широкие площадки устраивают, когда предполагается использовать их для какой-нибудь цели (например, для размещения на них сооружений, дорог, оборудования и т. п.). Минимальная ширина площадок: в строительных котлованах 2 м, на откосах земляных сооружений и природных склонах 3 м, в карьерах 6—8 м. При размещении площадок по высоте откоса их, по возможности, следует приурочивать к контактам пластов и, как правило, к участкам высачивания подземных вод. Площадки проектируют с уклонами для стока поверхностных вод и устраивают на них ливнестоки, а зачастую и дорожные покрытия. Крутизну долго существующих откосов, подверженных интенсивному выветриванию с образованием осыпей и вывалов, необходимо назначать не более угла естественного откоса из обломков этих грунтов. При необходимости следует осуществлять мероприятия, препятствующие выветриванию. В зоне высачивания подземных вод устраиваются дренажи или выполняются дренажные пригрузки с выпуском воды в ливнесточную сеть. В зоне воздействия течения, волнения и ледовых нагрузок откосы необходимо укреплять.
На природных склонах проектируемые откосы образуются путем срезки и подсыпки грунта на соответствующих участках. Подсыпка (пригрузка откоса) выполняется в основном в нижней части склона грунтом или каменным материалом.
При невозможности или нецелесообразности обеспечения достаточной устойчивости откосов путем придания им необходимой крутизны и применения вышеуказанных мероприятий следует дополнительно предусматривать водопонижение (см. гл. 19), удерживающие или другие защитные сооружения.
Для удержания грунтов от сдвига применяют массивные и тонкоэлементные подпорные стены на естественном основании (при залегании на небольшой глубине прочных грунтов — рис. 14.2, а—б), подпорные стены на свайных фундаментах (при слабых грунтах — рис. 14.2, г), контрфорсы — отдельные опоры, врезанные в тело грунтового массива (в основном в достаточно прочных грунтах и при наличии устойчивого основания — рис. 14.2, е), опояски (преимущественно в скальных грунтах — рис. 14.2, ж). Для предохранения откосов в скальных грунтах от выветривания, вызывающего образование осыпей и вывалов, выполняют облицовочные стены (рис. 14.2, г), а для заделки пустот, образовавшихся в результате вывалов, — пломбы (рис. 14.2, и). Для закрепления или предотвращения оползней, когда имеется прочный подстилающий слой, в котором возможна заделка нижних концов свай или столбов, применяют удерживающие свайные конструкции из одного или двух рядов железобетонных свай, как правило, буронабивных, с ростверком (рис. 14.3, а—г) или в виде отдельных свайных кустов, а также железобетонные столбы (рис. 14.3, д), сооружаемые враспор с грунтом в шахтах или в скважинах большого диаметра. Свайные кусты и столбы следует размещать рядами на расстоянии друг от друга в ряду, исключающем обтекание их грунтом. В твердых (прочных) грунтах с четко выраженной ослабленной поверхностью, наклоненной к горизонту под углом не более 50°, допускается применять сваи-шпонки (рис. 14.3, е), устанавливая их с уплотнением в вертикально пробуренные скважины, расположенные по площади откоса.
Анкерные устройства применяют в качестве самостоятельного средства, удерживающего грунты и крупноглыбовые отдельности на откосе (рис. 14.4, а), а также для повышения эффективности удерживающих сооружений (рис. 14.4, б—д).
В зависимости от характера и размеров нагрузок и воздействий на откосы и их назначения необходимо осуществлять регулирование поверхностного стока, водопонижение, берегоукрепление, строительство регулирующих сооружений, пригрузку откосов грунтом или каменным материалом, устройство защитных покрытий, поверхностное и глубинное укрепление грунтов, лесомелиорацию.
Сорочан Е.А. Основания, фундаменты и подземные сооружения
Источник
