Какие бывают земляные откосы

Создание и укрепление земляных откосов

Создание и укрепление земляных откосов представляет собой важнейшую задачу в дорожном и загородном строительстве. Специалисты рекомендуют для укрепления откосов купить геосинтетики высокого качества по экономичным ценам в компании GeoSM, специализирующейся на производстве и продажах материалов во всем ассортименте. Наши материалы для укрепления откосов разработаны по уникальной, запатентованной технологии.

Мы специализируемся на разработке и производстве геосинтетиков Геофлакс:

Мы гарантируем соответствие всех материалов технологии для укрепления откосов и требованиям регулирующих организаций и национальным стандартам.

Земляные откосы и их назначение

Существуют разнообразные варианты укрепления земляных откосов и обеспечения надежности покрытия. Откосами называют типы наклонных земляных насыпей. Невозможно представить себе конструкцию котлована или траншеи без боковых стенок, называемых земляными откосами. Если рассматривать земляные откосы и их назначение, то стоит упомянуть об автомобильных дорогах и строительных котлованах. Они необходимы для обеспечения устойчивости насыпи.

Особенности создания земляных откосов

При рытье котлованов и создании откосов земляного полотна автомобильных дорог строители руководствуются крутизной склонов. Особенности создания земляных откосов связаны с особенностями грунта на участке работ и гидрометеорологическими условиями в конкретном регионе. Крутизну откосов назначают в соответствии с наиболее слабыми грунтами.

Варианты укрепления земляных откосов

Существует несколько способов для укрепления откосов земляных сооружений (бетонными плитами, плетеными коробами). Наиболее эффективными считаются варианты укрепления земляных откосов посредством инновационных материалов.

Материалы для укрепления земляных откосов

Наряду с традиционными материалами (бетонными плитами, плетеными коробами (для повышения качества и укрепления откосов при земляных работах строители активно пользуются геосинтетическими материалами, которые обладают безопасностью в экологическом плане, высокой прочностью и доступными ценами.

Среди преимуществ использования геосинтетиков отметим:

• Длительность срока эксплуатации и устойчивости земляных откосов;
• Наличие отличных пропускных способностей и предотвращение перемешивания конструкции откоса с грунтом;
• Устойчивость к воздействиям агрессивных сред;
• Простоту укладки материала для устройства земляных откосов;
• Устойчивость к ультрафиолету;
• Экологическую чистоту.

Георешетка Геофлакс для откосов

Способствует повышению срока эксплуатации дорожных покрытий, улучшению их устойчивости к внешним нагрузкам, экономии материалов до 25%. Используется в сочетании с геосеткой, что способствует перераспределению нагрузок и созданию противоскользящего слоя.

Габионы Геофлакс для откосов

Являются популярным материалом для укрепления откосов. Благодаря использованию габионов справляются с оседающими склонами. К тому же габионы отлично гармонируют с окружающим ландшафтом.

Геоматы Геофлакс для откосов

Обеспечивают противоэрозийную защиту и эффективны при армировании грунтов. Геоматы для склона способствуют восстановлению растительного покрова, и обладают декоративной функцией.

Геотекстиль Геофлакс для откосов

Геотекстиль для склона обеспечивает до 25% экономии стройматериалов и предназначен для сохранения устойчивости дорожной одежды, предотвращения плывучести и способствует надежному связыванию всей конструкции.

Геосетка Геофлакс для откосов

Геосетка для склона служит для повышения эксплуатационных характеристик и снижения затрат на строительство и ремонт на 45%. Сетка обладает высокой прочностью и устойчивостью к деформированию.

Важность устойчивости земляных откосов

Геосинтетические материалы способствуют укреплению ослабленных участков, выполняют дренажную и фильтрующую функцию, а также способствуют улучшению эстетики укрепления земляных откосов. Нам хорошо известно, что для обеспечения надежности откосов необходимо руководствоваться всеми запросами отрасли, существующими стандартами, требованиями заказчиков.

С материалами GeoSM строительство откосов существенно ускоряется, а срок их эксплуатации возрастает. Применение геосинтетики GeoSM рекомендовано профессионалами.

3.1.3. Грунтовые плотины и дамбы

3.1.3. Грунтовые плотины и дамбы должны быть предохра­нены от размывов и переливов воды через гребень. Крепления откосов, дренажная и ливнеотводящая сети должны поддерживаться в исправном состоянии. Грун­товые сооружения, особенно каналы в насыпях и во­допроницаемых грунтах, плотины и дамбы, должны пре­дохраняться от повреждений животными.

Бермы и кюветы каналов должны регулярно очи­щаться от грунта осыпей и выносов, не должно допус­каться зарастание откосов и гребня земляных соору­жений деревьями и кустарниками, если оно не предус­мотрено проектом. На подводящих и отводящих кана­лах в необходимых местах должны быть сооружены лестницы, мостики и ограждения.

Нормальная работа земляных плотин и дамб зависит от состояния противофильтрационных конструкций (ядра, экранов, дренажа, сопрягающих устройств), защитного крепления верховых откосов (покрытий, защищающих главным образом от волнового воздействия воды), системы отвода поверхностных вод с гребня и низовых откосов (ливневой канализации).
Размыв плотин может произойти вследствие действия грунтовых вод в основании и теле сооружения, действия ливневых вод, а также при переливе воды через гребень плотины. Поэтому при эксплуатации сооружений тщательно контролируется работа дренажа и водоупорных элементов, ремонтируется и расчищается ливневая канализация с тем, чтобы не допускать повышения уровня воды выше предусмотренного проектом. Восстановление работоспособности дренажа и водоупорных элементов производится немедленно после выявления необходимости в этом.
При эксплуатации земляных плотин могут возникнуть просадки и оползание откосов и гребня, просадка грунта в пазухах бетонных сооружений в местах примыканий земляных плотин, пучение откосов. Эти неблагоприятные явления бывают обычно следствием недоброкачественного производства строительных работ (укладка мерзлого и переувлажненного грунта, недостаточное его уплотнение и пр.) и поэтому возникают, как правило, в начальный период эксплуатации, весной или осенью. Устранение этих дефектов требует полной разборки поврежденных участков и повторной укладки грунта в тело плотины с соблюдением технологии производства работ и повышенных мер безопасности на случай непредвиденного развития дефектов во время выполнения ремонтных работ.
Поддержание в исправном состоянии крепления верхового откоса обеспечивает сохранность тела плотины при воздействии волн; поврежденное крепление не препятствует волновому размыву грунтового тела плотины, что может привести к ее аварии.
Грунтовые сооружения могут быть повреждены как землероями, проделывающими ходы в теле сооружения, что создает опасные пути для сосредоточенной фильтрации воды, так и домашним скотом, уничтожающим защитный травяной покров на гребне плотин и откосах плотин и канав, что облегчает смыв грунта ливневыми и талыми водами с последующим разрушением откосов. Поэтому необходимы систематическая борьба с грызунами (устройство канав глубиной до 0,5-0,7 м вдоль плотин и дамб, заделка вскрытых ходов, заливка нор водой, применение химических средств и т.п.) и запрещение выпаса скота в пределах гидротехнических сооружений.
Разведение кустарников и деревьев на откосах и гребнях земляных сооружений требует подбора сортов и видов растительности с учетом грунта тела сооружения, глубины залегания грунтовых (фильтрационных) вод, климата и других факторов. Необходимо разводить долговечные растения, корни которых укрепляют сооружение, поскольку при быстром отмирании растений их корневые системы могут явиться путями фильтрации и выноса грунта. Бессистемное зарастание берм и откосов плотины деревьями, кустарником и другой растительностью приводит к усложнению визуального контроля, фиксации начавшихся процессов эрозии и повреждении, а также свидетельствует о низком уровне эксплуатации всего энергообьекта.
Устройство лестниц, мостиков, ограждений должно осуществляться в соответствии с проектом организации эксплуатации электростанции и отвечать требованиям РД 153-34.0-03.205-2001 [9].
Вышеперечисленные требования к грунтовым плотинам полностью распространяются на ограждающие дамбы золоотвалов тепловых электростанций, хотя по условиям проектирования, возведения и эксплуатации дамбы золоотвалов имеют свою специфику.

ВСН 04-71 Указания по расчету устойчивости земляных откосов

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

ГЛАВНИИПРОЕКТ

ВСЕСОЮЗНЫЙ
НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ГИДРОТЕХНИКИ
имени Б.Е. ВЕДЕНЕЕВА

УКАЗАНИЯ
ПО РАСЧЕТУ УСТОЙЧИВОСТИ
ЗЕМЛЯНЫХ ОТКОСОВ

Издание второе

Минэнерго СССР

Составлены , во Всесоюзном

научно-исследовательском институте

гидротехники имени Б.Е. Веденеева

и утверждены Главтехстройпроектом

МИНЭНЕРГО СССР

Ленинградское отделение

Предисловие к первому изданию

Настоящие «Указания» составлены в отделе грунтов и оснований Всесоюзного научно-исследовательского института гидротехники (ВНИИГ) имени Б.Е. Веденеева профессором, доктором технических наук Р.Р. Чугаевым.

«Указания» распространяются на нескальные и полускальные грунты. В «Указаниях» вовсе не затрагиваются вопросы проектирования земляных откосов и вопросы выбора так называемых расчетных случаев, подлежащих расчету. Эти вопросы решаются по разному для различных сооружений и потому они должны освещаться в других нормативных документах, посвященных проектированию отдельных земляных сооружений (земляных плотин, дорожных насыпей и т.п.). В данных «Указаниях» имеется в виду зафиксировать только наиболее рациональную методику таких расчетов, которые должны быть одинаковыми для всех видов земляных сооружений, встречающихся в практике. В связи с этим в приводимых ниже «Указаниях» совсем не освещаются различные специальные расчеты, относящиеся только к какому-либо одному частному виду земляного сооружения (например, к намывным плотинам и т.п.). Предполагается, что такого рода специальные («частные») расчеты должны также приводиться в других нормативных документах (посвященных проектированию отдельных земляных сооружений).

Что касается оценки устойчивости откосов в период консолидации грунта, а также возможного разжижения песчаных грунтов под действием динамических сил, то, поскольку этим вопросам должен быть посвящен специальный нормативный документ (охватывающий не только расчеты устойчивости откосов, но и расчеты оснований массивных сооружений), в данных «Указаниях» вопросы консолидации и разжижения грунтов не затрагиваются.

Обоснование методов расчета, приводимых в «Указаниях», дано в книге Р.Р. Чугаева: «Земляные гидротехнические сооружения (теоретические основы расчета)», издательство «Энергия», 1967.

В этой книге показано, что наиболее точными способами расчета устойчивости земляных откосов являются (для случая однородного грунта) способ Тейлора, способ Крея и способ весового давления; эти три способа дают примерно одинаковые численные результаты, практически удовлетворяющие для плоской задачи всем трем уравнениям статики. Что касается способа Терцаги, то для пологих откосов, обычно встречающихся в гидротехнической практике, этот способ дает значительные погрешности.

Поскольку из числа упомянутых способов, относящихся к методу круглоцилиндрических поверхностей сдвига, способ весового давления является наиболее простым, то в качестве основного способа расчета в «Указаниях» приводится именно этот способ. Следует учитывать, что способ весового давления в отличие от способа Крея позволяет решать соответствующее расчетное уравнение без подбора (так же, как и способ Терцаги); вместе с тем в отличие от способа Тейлора способ весового давления легко распространяется на случай неоднородного грунта (так как мы до сего времени всегда распространяли на этот случай способы Терцаги и Крея).

Дополнительно в «Указаниях» приводится еще способ наклонных сил, относящийся к методу плоских поверхностей сдвига грунта. Этот способ имеет примерно ту же точность, что и способ весового давления.

Просьба ко всем организациям и лицам, которые будут пользоваться «Указаниями», присылать свои замечания по адресу: Ленинград, К-220, Гжатская ул., 21, Всесоюзный научно-исследовательский институт гидротехники имени Б.Е. Веденеева.

Предисловие ко второму изданию

После выпуска в свет в 1967 г первого издания настоящего нормативного документа вопрос о расчете устойчивости земляных откосов в течение 2 — 3 лет рассматривался специальной межведомственной комиссией Госстроя СССР, работавшей под председательством проф. А.Л. Можевитинова. Эта комиссия в результате подробного изучения данного вопроса пришла к заключению, что предлагаемые «Указания по расчету устойчивости земляных откосов» Минэнерго СССР, в отличие от других имеющихся аналогичных ведомственных нормативных документов, более всего отвечают современным взглядам на подобного рода расчеты. Вместе с тем эта комиссия сделала несколько ценных указаний, относящихся к тексту первого издания. Наиболее существенными из этих указаний являются следующие:

1) в случае относительно крутых и неоднородных откосов найденный при помощи метода весового давления наиболее опасный отсек обрушения, ограниченный снизу самой опасной круглоцилиндрической поверхностью сдвига, рационально подвергать (в ответственных случаях) окончательному расчету по методу Крея;

2) при учете фильтрационных сил в случае расчета по методу плоских поверхностей сдвига распределение гидродинамического давления вдоль поверхности сдвига не всегда рационально принимать по линейному закону; в некоторых случаях это распределение рационально принимать в соответствии с имеющейся кривой депрессии;

3) вопрос о расчете устойчивости земляных откосов с учетом консолидации водонасыщенного грунта имеет две разные стороны:

а) определение величины гидродинамического давления в различные моменты времени и в различных точках грунтового массива;

б) учет при статическом расчете откоса установленного гидродинамического давления. В данных нормах должна освещаться только вторая сторона вопроса (п. б); что касается величины гидродинамического давления (п. а), то она должна устанавливаться на основании соответствующих фильтрационных (гидравлических) расчетов;

4) при учете избыточного порового давления (см. стр. 31 первого издания и стр. 34 второго издания) величину этого давления следует умножать не на ds ; а на в (здесь в первом издании имелась опечатка);

5) необходимо иметь в виду, что в районе верхнего участка поверхности сдвига в случае связного грунта должны появляться растягивающие напряжения, обусловливающие возможность появления трещины на некоторой длине поверхности сдвига (в верхней ее части).

Следует отметить, что во втором издании поясненные замечания (исключая 5-е, по которому мы в настоящее время не располагаем надежными материалами) были соответствующим образом учтены автором настоящих «Указаний» проф. Р.Р. Чугаевым 1 . Кроме того, во второе издание были внесены некоторые чисто редакционные изменения.

Только в указанном отношении второе издание отличается от первого.

1 Первое замечание комиссии было учтено не полностью: вместо рекомендуемого способа Крея (согласно которому расчет приходится вести методом подбора) в данных «Указаниях» для наиболее опасной круглоцилиндрической поверхности сдвига при крутых откосах был принят способ Терцаги (который для крутых откосов дает приемлемую погрешность).

МИНИСТЕРСТВО ЭНЕРГЕТИКИ И ЭЛЕКТРИФИКАЦИИ СССР

Ведомственные строительные нормы

Указания по расчету устойчивости земляных откосов