Majdel' Roman Geral'dovich 2016 (1193701), страница 18

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 18)

, – суммарные силы соответственно трения и сцепления, действующие по поверхности смещения, кН;

– сумма тан­генциальных составляющих веса частей сползающего массива, направлен­ных против предполагаемого направления сдвига, кН;

– то же, направленных в сторону предполагаемого сдвига, кН.

В железнодорожном строительстве считается, что насыпь устойчива при значении К_уст1,2. Оптимальным значением является К_уст=1,2.

Результаты расчета коэффициентов устойчивости приведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2 Результаты расчета коэффициентов устойчивости при существующем положении.

№	Обозначение	Коэффициент
	кривой смещения	устойчивости
1	1-А (сплыв)	1,47
2	2-А	1,11
3	2-В	1,07

Схема расчета устойчивости откоса насыпи приведена на рисунке 5.1

Рисунок 5.1 - Схема расчета устойчивости откоса насыпи.

Условные обозначения на рисунке 5.1:

1- Щебень балластной призмы.

2- Песчаный и песчано-гравийный балласт, сильно загрязненный.

3- Суглинок гравелистый.

4- Глинистый грунт.

5- Ранее сплывший грунт.

Расчет коэффициентов устойчивости представлен в таблицах 5.3-5.5

5.3 Определение критических характеристик грунта

Значение прочностных характеристик грунтов (с и φ), установленные по материалам инженерно-геологических изысканий, необходимо, при практическом проектировании, уточнять обратными расчетами, исходя из значения коэффициента устойчивости склона, соответствующего значению К_уст=1 при его неустойчивом положении.

Результаты расчета критических прочностных характеристик приведены в таблице 5.6

Таблица 5.6 Результаты расчета критических прочностных характеристик при К_уст=1.

Расчет критических прочностных характеристик представлен в таблицах 5.7-5.9

5.4 Способы укрепления откосов насыпи.

Для предотвращения подвижек земляных масс необходимо устранить активные причины, вызывающие сплывы грунта. Эксплуатация дорог может быть успешной, если осуществить общие мероприятия, которые обеспечат стабильность земляных масс на откосе, и локальные мероприятия для устойчивости дороги и связанных с ней сооружений.

5.4.1 Контрбанкеты.

Контрбанкеты представляют собой упорные присыпки из связных или крупнообломочных грунтов, применяют для повышения устойчивости земляного полотна или оползневых и неустойчивых склонов.

Контрбанкеты – наиболее распространенные поддерживающие сооружения. Они могут быть одно, двух и даже трехполочными. Размеры и конфигурация контрбанкетов определяются расчетами устойчивости откоса. Повышение устойчивости откоса обеспечивается за счет пригруза контрбанкетом нижней части откоса и увеличения сопротивления сдвигу в пределах нижней части поверхности смещения.

Контрбанкеты надежны, имеют значительный срок службы. Однако при их сооружении для усиления эксплуатируемых насыпей они обладают рядом недостатков:

• требуют больших объемов дефицитных дренирующих грунтов;

• грунт доставляется на объект укрепления думпкарными поездами, для чего требуется много “окон”.

• большая продолжительность выполнения работ, особенно на участках с высокой грузонапряженностью.

• отвода значительных площадей культурных земель под их основание;

• выноса различных коммуникаций в ряде случаев;

• не могут сооружаться в стесненных условиях;

• требуют удлинения водопропускных труб.

Результаты расчета коэффициентов устойчивости откоса насыпи с контрбанкетом 6 м. приведен в таблице 5.10

Таблица 5.10 Результаты расчета коэффициентов устойчивости с контрбанкетом.

Расчет коэффициентов устойчивости представлен в таблице 5.11

Схема расчета устойчивости с контрбанкетом 6м приведена на рисунке 5.2.

Рисунок 5.2 - Схема расчета устойчивости с контрбанкетом 6 м.

5.4.2 Анкерные конструкции.

Альтернативой контрбанкетам во многих случаях могут быть поддерживающие сооружения: армогрунтовые, габионные, свайные подпорные стены, а также анкерные конструкции, размещаемые непосредственно на укрепляемом откосе. Они практически не занимают прилегающую к насыпи местность и позволяют укрепить от­косы насыпей в зоне водопропускных труб без их удлинения.

Различают грунтовые анкеры, которые целесообразно применять с целью стабилизации деформирующего откоса и анкеры-тяжи которые используются в противооползневых конструкциях комбинированного типа. Работа грунтовой анкерной конструкции основана на принципе прижатия оползневых масс грунта к устойчивым грунтам и создании тем самым упорной удерживающей призмы, которая должна удерживать сплывающий грунт.

К известным анкерным способам укрепления откосов относятся:

• пригруз неустойчивого откоса железобетонными плитами, удерживаемыми на откосе анкерами, заложенными в устойчивом грунте тела насыпи;

• созда­ние на откосе насыпи свайных удерживающих рядов с применением разрядно-импульсной технологии или термически упрочненных столбов грун­та вокруг специальных обжиговых скважин.

Каждый из названных анкерных способов также как и контрбанкеты имеет некоторые технологи­ческие и экономические недостатки: работы выполняются непосредственно на крутом откосе насыпи; приготовление бетона и бетонирование на ук­репляемом объекте («мокрые» работы); влияние на режим движения поездов («окна», ограничение скорости); большие срок и стоимость выпол­нения работ; применение специального оборудования, отсутствующего в дистанциях пути и ПМС; потребность в специалистах определенных не пу­тейских квалификаций и др. Поэтому эти способы, позволяющие укрепить откосы насыпей, оказываются невостребованными многими дистанциями и ПМС для широкого применения.

Результат расчета коэффициента устойчивости откоса насыпи с анкерной конструкцией приведен в таблице 5.13

Таблица 5.13 Результаты расчета коэффициентов устойчивости с анкерной конструкцией.

Расчет коэффициента устойчивости с учетом анкерной конструкции представлен в таблице 5.14

Анкерная конструкция приведена на рисунке 5.3

Рисунок 5.3. Анкерная конструкция укрепления откоса насыпи.

5.5 Характеристика расчета конструктивных элементов.

В ХабИИЖТе (ДВГУПС) разработана анкерная конструкция укрепления откосов, монтируемая «с поля» на поверхности нижней части неустойчиво­го откоса автомобильным краном. В качестве анкеров применяются бетон­ные блоки, а сама конструкция состоит из железобетонных балок, соеди­няемых между собой и пригруженных сверху блоками (а.с. СССР №1342979, кл. Е02Д 17/20, 1986 г.; патент №1788996 A3, 1990 г.).

На рисунке 5.4 показана конструкция и расчетная схема укрепления неустойчивого откоса насыпи. Она же может быть применена и для укрепления откосов выемок. Пригруз (6) может располагаться на откосе не только внизу, но и выше с учетом конкретных условий объекта. Подобная конструкция укрепления откоса насыпи может быть применена в зоне водопропускной трубы, исключающая ее удлинение, либо для укрепления обычного откоса насыпи, когда неустойчива верхняя часть откоса.

Рисунок 5.4 Конструкция и расчетная схема укрепления неустойчивого откоса насыпи.

Условные обозначения на рисунке 5.4:

• 1,2 – железобетонные балки;

• 3 - георешетка;

• 4 - анкер;

• 5 - ростверк;

• 6 – навал камня.

Давление неустойчивого грунта откоса воспринимается расположенной на его поверхности конструкцией и передается железобетонными балками на анкера (4). Анкера находятся у подошвы откоса или в нижней устойчи­вой части откоса и могут быть выполнены из забивных или буронабивных железобетонных свай, а могут быть применены бетонные блоки, заглубленные в грунт основания насыпи. Для устройства анкеров применяется обычная строительная техника.

Конструкция пригруза состоит из железобетонных балок (1,2), уложенных на выровненную поверхность откоса и соединенных в узлах сваркой выступов арматуры или закладных деталей в единую решетку. Узлы решетки омоноличиваются бетоном. Для равномерного распределения давления неус­тойчивого грунта на конструкцию под балками на поверхность откоса укла­дывают георешетку (3) или геотекстиль. Сверху для придания пригруза рас­четного веса (Q_п) делается навал камня, крупнообломочного грунта, негодные снятые с пути железобетонные шпалы, бракованные бетонные строительные элементы и др.

При проектировании анкерной конструкции на конкретном объекте же­лательно пригруз располагать в той части откоса, которая по расчету сама по себе устойчива. Вес пригруза, приходящийся на один метр длины отко­са определяется из условия обеспечения требуемого коэффициента устойчивости откоса, равного 1,2.

Укреплению обычно подлежат откосы уже подвергшиеся деформации сдвига грунта или по данным обследования потенциально опасные, то есть у откоса вероятно поступление предельного состояния (К_уст = 1). По­этому до расчета укрепления откоса любой конструкцией расчетные зна­чения сдвиговых характеристик грунта (угол внутреннего трения и удель­ное сцепление) по вероятной поверхности смещения должны быть приве­дены к значениям, соответствующим предельному состоянию откоса. По­сле этого, используя уточненные значения сдвиговых характеристик грун­та, при требуемом коэффициенте устойчивости К = 1,2 по известной мето­дике определяется расчетное оползневое давление Е_п (кН/м).

(5.2);

где и - касательные составляющие веса частей (отсеков) неустойчивого грунта откоса, соответственно сдвигающие и удерживаю­щие - сила трения, действующая по поверхности смещения грунта;

, - характеристики внутреннего трения грунта, соответственно коэффициент и угол;

- сила сцепления грунта;

- удельное сцепление грунта;

- длина основания отсека по поверхности смещения грунта;

п - количество отсеков, на которые разбит сползающий массив грунта;

Характеристики

Список файлов ВКР