диплом 1 (1205036), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Подстилающий слой иудерживающий слой соединены между собой стяжками. Каждая ячейканесущего слоя заполнена сыпучим заполнителем, например щебнем.5.2 Способ возведенияКонструкции изготавливаются индустриально, затем сворачивают врулоны и доставляют к месту производства работ. Рулоны можно перевозить нагрузовых автомобилях или железнодорожных платформах в технологическое«окно». На заранее подготовленную поверхность земляного сооруженияукладывают рулон.
Под действием силы тяжести рулон разворачивается.ЛистДП 23.05.06 407к - 450Изм.Лист№ докум.Подпись Дата1065.3. Анализ существующих сооружений и мероприятийНа сегодняшний день существует множество мероприятий и сооруженийдля защиты берегов и откосов от воздействия паводков и водной эрозии.Наиболее популярными являются укрепление откосов с помощью:– бетонных плит;– габионных конструкций (например, матрацев Рено);– универсальных гибких защитных бетонных покрытий.Особое внимание следует уделить универсальному гибкому защитномубетонному покрытию (приложение Б, рис. 3,4), получившему довольноширокое распространение.
Оно представляет собой бетонные блоки, связанныемежду собой порядно и в рядах с помощью замоноличенных в них тросов, ввиде канатов. Блоки выполнены в виде двусторонних усеченных пирамид спрямоугольными основаниями [23]. В периферийных блоках или междусоседними периферийными блоками выполняются монтажные петли из этогоже троса (каната). Таким образом, собирается гибкое полотно (бетонный мат)из бетонных блоков, сошнурованных между собой гибкой связью.Изготовленныезаранеебетонныематыуниверсальногогибкогозащитного бетонного покрытия транспортируют в зону монтажа и с помощьюспециальной траверсы рамного типа захватывают за монтажные петли иподъемным механизмом опускают это покрытие в нужное место.анное устройство выгодно отличается от остальных сооружений дляукрепления откосов, склонов и берегов, его монтаж гораздо проще за счетконструкции в виде бетонного гибкого мата.
Благодаря гибкости он можетиспользоваться на участках поворота дороги, а также не требует тщательнопланировки поверхности. Кроме того их изготовление в промышленныхмасштабахгораздопрощеименеетрудоемко.Разработкаданногоберегозащитного сооружения является довольно прогрессивным решением,направленным на повышение технологичности процесса защиты откосов иберегов от воздействия паводков.ЛистДП 23.05.06 407к - 450Изм.Лист№ докум.Подпись Дата107Однако же, данная технология обладает рядом недостатков:– проблема транспортировки элементов конструкции – они перевозятся ввиде прямоугольных полотен с приблизительными размерами 1,5 на 2 м.,уложенными на грузовую платформу в виде штабелей, что значительнозамедляетпроцессвозведениясооруженияиз-занеобходимостипредварительной разгрузки элементов конструкции;– не обеспечивается должное сцепление покрытия с грунтом, особенно наоткосах большой крутизны и откосах, сложенных из грунтов высокойплотности;– проблема монтажа защитных покрытий в стесненных условиях в связи снеобходимостьюиспользованияпространственныхтраверс,крановповышенной грузоподъемности и с большим вылетом стрелы;–необходимостьустройстваподъездныхпутей,площадокподскладирование материалов, переездов, стоянок для техники, т.е.
большогоколичествабросовыхработ,затрудняетэффективноеиспользованиетехнологических «окон»;– данной конструкцией не предусмотрено устройство обратного фильтра,что может привести к вымыванию мелких частиц грунта из-под гибкогобетонного покрытия и размыву откоса или склона.5.4 Существующие аналогиМатрац Рено:Известноустройстводляукрепленияоткосовземлянойнасыпи(приложение Б, рис.
1), принцип работы которого основан на предотвращениинепосредственного контакта земляного полотна с паводковыми и дождевымиводами.Устройство для укрепления откосов земляной насыпи представляет собойпоследовательно соединенные коробчатые секции из металлической сетки,заполненные сыпучим заполнителем.ЛистДП 23.05.06 407к - 450Изм.Лист№ докум.Подпись Дата108Каждая коробчатая секция выполнена с крышкой и с армирующимидиафрагмами. Армирующие диафрагмы установлены внутри коробчатойсекции.
В качестве сыпучего заполнителя выбран заполнитель,напримеркрупнообломочный камень. Каждая секция заполнена заполнителем, образуякоробчатый габион (приложение Б, рис. 2).В результате устройство для укрепления откосов земляной насыпипредставляетсобойжесткуюконструкциюсвысокойсвязанностьюзаполнителя.Габион – конструкция, выполненная из прочной сетки и заполненнаянатуральными или искусственными камнями.ля придания прочности вгабионное сооружение может быть добавлен каркас, сделанный из арматурыили других металлических прутьев.Используемая сетка имеет особое строение. Здесь используется, какправило, двойное кручение.
Такая особенность необходима для приданияпрочности всей габионной конструкции. Кроме этого, сетка покрываетсязащитным слоем, который предохраняет металл от коррозии.В качестве наполнителя могут быть использованы различные материалы.Чаще всего в габионные конструкции засыпают щебень, гальку и т.д.Каких-либо особых требований к засыпному материалу нет. Самоеглавное, чтобы размеры помещенных в габион камней были больше процентовна 20–40, чем габариты ячеек сетки.Благодаря своим внушительным размерам и большому весу, габионобладает большой устойчивостью. Такие конструкции будут оставаться насвоем месте, и выполнять свои функции даже при существенном сдвиге пород,подтоплении или падении на них каких-либо предметов.К недостаткам габионных конструкций можно отнести:– трудозатратный, ресурсозатратный монтаж и сборка конструкциинепосредственно на объекте, что не позволяет быстро реагировать наожидаемый паводок;– крупный штат техники и дороговизна реализации конструкции;ЛистДП 23.05.06 407к - 450Изм.Лист№ докум.Подпись Дата109– необходимость выполнения большого количества бросовых работ:устройства подъездных путей, площадок под складирование материалов,стоянок для техники [22].Универсальное гибкое защитное бетонное покрытие:Известно устройство для укрепления откосов земляной насыпи, принципработы которого основан на предотвращении непосредственного контактаземляного полотна с паводковыми и дождевыми водами.Устройство для укрепления откосов земляной насыписодержитсоединенные между собой замоноличенным канатом бетонные блоки,выполненныеввидедвухстороннихусеченныхпирамидсобщимпрямоугольным основанием и с меньшими вершинами.
Нижняя плоскостькаждого бетонного блока имеет повышенную шероховатость относительноостальной поверхности бетонного блока.Универсальное гибкое защитное бетонное покрытие (приложение Б, рис.5) работает следующим образом.Готовая конструкция загружается на грузовой транспорт и доставляется кзаранее подготовленному откосу. Затем покрытие устилают на месте, гденижняя часть, с шероховатой поверхностью углубляется в грунт, обеспечиваетнадежную адгезию бетонного блока с защищаемой поверхностью.остоинством универсального гибкого защитного бетонного покрытияявляется то, что покрытие позволяет за счет шероховатости нижней плоскостибетонного блока увеличить поверхность контакта и, соответственно, адгезию сзащищаемой поверхностью.Содержитбетонныеблоки,соединенныемеждусобойпоряднопосредством гибкой связи выполненной в виде двухосной геосинтетическойрешетки, замоноличенной в бетонные блоки.
Бетонные блоки пошаговорасположены в продольном и поперечном направлении и выполнены в верхнейчасти в виде полусферы, а в нижней части – цилиндрической формы сметаллическими штырями, замоноличенными с нижнего ее торца по контуруокружности под углом 65-90° в двух вертикальных плоскостях – продольной иЛистДП 23.05.06 407к - 450Изм.Лист№ докум.Подпись Дата110поперечной относительно длины конструкции и направленными во внешнююсторону от центра. Гибкое защитное бетонное покрытие, скрученное в рулон,доставляют до места работ, и укладывают на откосе.Способность покрытия сворачиваться в рулон дает два очень важныхпреимущества перед остальными аналогами: удобство транспортировки ипростота укладки покрытия на откос.Однако известное покрытие обладает рядом недостатков.Недостатком данной модели, является низкая степень технологичностипроцесса транспортировки и монтажа гибкого защитного бетонного покрытияна откосе.
Это обусловлено тем, что конструкция покрытия не позволяетскручивать его в удобный для транспортировки рулон, а также большиеразмеры защитного покрытия затрудняют его монтаж на откосе. Кроме того,недостатком данной модели является недостаточная прочность сцепленияпокрытия с грунтом.5.5 Разработка новых конструктивных решений по защите земляныхсооружений от разрушительного воздействия природных факторовРезюмируя все выше сказанное, можно сделать вывод, что насегодняшний день существующие конструкции и мероприятия, направленныена защиту земляных сооружений от негативных природных факторов, имеютобщийсущественныйнедостаток–низкийуровеньтехнологичности,обусловленный значительной продолжительностью работ по сооружениюзащитных за счет высокой трудоемкости монтажа элементов существующихконструкций и значительного объема подготовительных работ, а такжеограничениетехнологическихвозможностейдляиспользованиявтруднодоступных местах, таких как дорожные выемки, участки земляногосооружения, расположенные на марях, покрытые густым лесом, обусловленноенеобходимостью выполнения большого объема подготовительных и бросовыхработ.ЛистДП 23.05.06 407к - 450Изм.Лист№ докум.Подпись Дата111Целью научной работы является разработка технологий защиты земляныхсооружений от негативного воздействия природных факторов, таких какпаводки и половодья, устраняющих отмеченные недостатки.При этом ставится задача повышения технологичности процессавозведенияконструкцийнаместепроизводстваработ,расширениятехнологических возможностей их сооружения в труднодоступных местах,уменьшения объемов подготовительных и бросовых работ, а также обеспеченияэффекта по защите земляных сооружений не хуже, чем у традиционныхсуществующих конструкций и мероприятий.В данной научной работе для достижения поставленной задачи былаиспользована концепция применения гибких защитных покрытий в качествезащитных конструкций.