Коэффициент откоса для временных насыпей

Откосы земляных сооружений

Равновесие грунта на откосе.

Рассмотрим условия равновесия некоторой массы грунта, ограниченной свободным откосом (рис. 13).

Рис. 13. Равновесие частицы грунта на поверхности откоса.

На частицу грунта А, расположенную на откосе, действуют следующие силы.

Собственный вес Р, который может быть разложен на составляющие: Г — действующую параллельно откосу, и N — действующую нормально к откосу.

Сила N уравновешивается реакцией (противодействующей силой отпора) грунта откоса, а сила Т будет стремиться сдвинуть частицу А вдоль откоса. Сила трения этой частицы о грунт откоса препятствует ее сдвигу.

Сила трения выражается произведением N х f, где N — давление частицы А на трущуюся поверхность, f—коэфициент трения — величина, постоянная для данной породы грунта и степени его влажности.

Для равновесия частицы А необходимо, чтобы Т =f х N.

Выражая величины Т и N через вес частицы P, имеем:

N = Р х cos а;
Т = Р х sin а,

и уравнение равновесия может быть переписано в виде:

Р х sin a =f х P х cos а,

откуда: f=Р х sin a : P х cos а=tg a

Если угол а превысит угол естественного откоса, при котором начинается скольжение тела, то частица А будет перемещаться вниз по откосу.

Свободные откосы земляных сооружений. Технические условия на производство земляных работ предусматривают вполне определенные углы откосов, обеспечивающие устойчивость откосов при различных высотах насыпей и выемок.

Эти углы зависят от характера сооружений (насыпь или выемка) и от их назначения (постоянные или временные).

Таблица. 12. Допускаемая крутизна откосов в насыпях постоянных сооружений.

Примечания: 1. Во всех случаях возведения насыпи из крупного постелистого камня откос крутизной от 1:0,5 до 1:1 выкладывается в виде подпорной стенки (стр. 32).

2. При большей высоте насыпей нижней их части придается откос 1:1,75.

Таблица. 13. Допускаемая крутизна откосов в насыпях временных сооружений.

Таблица 14. Крутизна откосов выемок постоянных сооружений (траншеи, котлованы).

Таблица. 15. Крутизна откосов выемок временных сооружений (траншеи, котлованы).

1 Например, движущийся поезд, механизм, дающий сотрясение при работе, и т. п.

В табл. 12—15 приведены значения крутизны откосов, выраженные через откосные коэффициенты заложения. Под откосными коэффициентами заложения разумеют число, показывающее, во сколько раз заложение (горизонтальная проекция) откоса больше или меньше его высоты.

Если высота насыпи больше той, которая допускает устройство откосов с минимальным для данного грунта заложением, то нижняя часть насыпи тсыпается с более пологим откосом, вследствие чего линия откоса насыпи образует перелом. Переломов крутизны откосов следует устраивать возможно меньше. Насыпи, возводимые в затопляемых местах, должны иметь более пологие откосы, чем указанные в табл. 12. Обычно в таких случаях заложение откосов увеличивается на четверть высоты затопления откоса (рис. 14).

Рис. 14. Насыпь на затопленном месте.

Подпорные стенки. Подпорные стенки устраиваются для создания устойчивости земляных сооружений на косогорах (рис. 15, а) или при расположении этих сооружений (морей, озер) или на стесненных участках городских или заводских территорий (рис.15 б).
Для того чтобы за стенками не скоплялась вода, необходимо вдоль стенки устраивать дренаж (водоотвод) в самой стенке — водоспускные отверстия (рис. 15). Отсутствие застенного дренажа может повести к частичному разрушению стенки, а иногда и к опрокидыванию ее.

ВИДЫ И НАЗНАЧЕНИЕ ЗЕМЛЯНЫХ СООРУЖЕНИЙ.

Строительство сопряжено с необходимостью выполнения боль­ших объемов земляных работ.

Земляныминазывают работы по разработке грунта в выемках, его транспортированию (перемещению) и укладке в насыпи. Выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения, ко­торые в зависимости от их назначения и срока эксплуатации мо­гут быть постоянными и временными. Постоянные земляные со­оружения — плотины, дамбы, каналы, водохранилища и т.п. — предназначены для длительной эксплуатации. Временные земляные сооружения устраивают как необходимый элемент для последующих строительно-монтажных работ. К ним относятся котлованы и траншеи. Котлованаминазываются выем­ки, ширина которых мало отличается от длины, а траншеями— выемки, имеющие малые размеры поперечного сечения и большую длину. Котлованы необходимы для строительства сооружений, а траншеи — для прокладки трубопроводов. Наклонные боковые поверхности выемок и насыпей называют откосами,а горизонталь­ные поверхности вокруг них — бермами.Остальными элементами земляных сооружений являются: дно выемки— нижняя горизон­тальная земляная поверхность выемки; бровка — верхняя кромка откоса; подошва— нижняя кромка откоса; крутизна(или коэффи­циент) откоса m = h/а, где h — глубина выемки или высота насы­пи; а — заложение откоса (см. рис.).

К земляным сооружениям относятся также резервы и кавалье­ры. Резервы— это выемки, из которых берут грунт для устройства насыпи, а кавальеры— это насыпи, образуемые при отсыпке не­нужного грунта, например для временного его хранения, исполь­зуемого затем вновь для засыпки траншей или пазух котлованов. Земляные сооружения при их эксплуатации не должны изменять своей формы и основных размеров, давать просадок, размываться под действием текущей воды и поддаваться влиянию атмосфер­ных осадков.

Виды земляных сооружений:

а, б — траншеи с вертикальными стенками и с откосами; в — дамба; г — пло­тина; д — канал в насыпи; е — котлован под фундамент; ж — система котлова­нов под фундаменты колонн сооружения; з — котлован под сооружение; и — подземные выработки (для штольни, трубы, канализационного коллектора, тон­неля); к — площадка; л — выемка для опускного колодца; м — буровая скважи­на; н — полувыемка-полунасыпь; о — подводная траншея; 1 — дно (траншеи, канала, котлована, опускного колодца); 2 — боковая стенка траншеи; 3 — боко­вой откос (канала, дорожной выемки, котлована, насыпи, плотины, дамбы), 4 — бровка; 5 — берма; б —- подошва; 7 — водоотводной кювет

Свойства грунтов.

Поскольку земляные сооружения устраиваются из грунтов, необходимо знать их основные свойства.

Грунт специфический строительный материал. Его надо разработать, переместить, а затем снова уложить и уплотнить.

На работу землеройных машин оказывают влияние грануломет­рический состав грунта (относительное содержание кусков — зе­рен разной крупности), физические и механические его свойства.

Физические свойства грунтов.К основным физическим свойст­вам грунтов относятся плотность, влажность, влагоёмкость и водопроницаемость.

Плотность грунта (у) — это масса единицы объема грунта, взятого в естественном состоянии, вместе с порами (в плотном толе). Плотность оказывает большое влияние на сопротивление грунтов разработке (машинами), увеличивая силу трения и работу по подъему грунта. Например, для легких грунтов у = 1,6; сред­них — 1,7 и плотных —1,8 т/м 3 .

Влажность — это содержание воды в грунте, которое измеряется в процентах. Влажность существенно влияет на сопротивление грунтов резанию.

Влагоемкость — это способность грунтов поглощать воду. Влагоемкость больше у грунтов с мелкими фракциями и орга­ническими примесями, например у пылеватых глин. Такие грунты легче размокают и разбухают при наличии воды, изменяя при этом свой объем под давлением, плохо дренируют, медленно высыхают; при большом содержании воды в грунтах они опасны для работы тяжелых машин, плохо заполняют ковш, налипая на его стенки, и заставляют часто прерывать работу для его очистки.

Водопроницаемость — это свойство грунта пропускать через себя воду; она зависит от размеров фракций и пор в поро­де. Водопроницаемые грунты с крупными фракциями (песчаные, каменистые) являются наиболее устойчивыми основаниями для работы тяжелых машин.

Механические свойства грунтов.Эти свойства, характеризующие способность грунтов сопротивляться внешним нагрузкам, имеют наибольшее значение для работы машин. Основные механические свойства таковы: пластичность, разрыхляемость, сопротивление осадкам, внутреннее и внешнее трение и сопротивление резанию и копа­нию.

Пластичность — это способность грунта сохранять остато­чную деформацию, полученную под действием внешних сил, и после прекращения действия этих сил. При увеличении содержания воды в пластичном грунте он переходит в текучее состояние. Влажные пластичные грунты (глины, суглинки) хорошо уплотняются, чем обеспечивают наибольшее наполнение ковшей, но иногда плохо выгружаются (при свободной выгрузке — под действием только собственного веса породы).

Связность (сцепление) — это свойство грунтов противостоять воздействию внешних сил, стремящихся разъединить его частицы. Связность является одной из основных составляющих сопротивления грунта резанию. К типичным представителям связных грунтов относятся глины, а несвязных — сухие пески.

Разрыхляемость — это способность грунта увеличивать объем при разработке вследствие потери связи между частицами. Разрыхляемость измеряется коэффициентом разрыхления k_p который представляет собой отношение объема разрыхленного грунта к объему, который он занимал в естественном состоянии (в плотном теле). Например, К_Р для легких грунтов равен 1,2; для средних — 1,3 и плотных — 1,75.

Сопротивление грунта осадке возникает при перемещении опорных поверхностей ходового оборудования машин по грунту.

Трение грунта о грунт (внутреннее) и о другие тела (внешнее) характеризуется соответствующими коэффициентами трения. Например, коэффициент внутреннего трения для легих грунтов равен 0,9; средних — 0,5 и плотных — 0,3.

Сопротивление грунта резанию и копанию является важнейшим механическим свойством, определяющим производительность землеройных машин. Процесс копания включает все сопротивления при наполнении ковша, а процесс резания — только сопротивление от резания стружки грунта.

В зависимости от трудности механизированной разработки все грунты разделены на группы. Всего групп четыре: сравнительно легкоразрабатываемые грунты (песча­ные, лёссовые, супеси) относятся к I—II группам, а тяжелоразраба­тываемые (суглинки, глины и др.) — к III и IV группам.

Дата добавления: 2016-06-29 ; просмотров: 5022 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Основные понятия. Земляные сооружения. Элементы откосов выемки и насыпи

Лекции 4-5.

1.Основные понятии. Земляные сооружения. Элементы откосов.

2.Грунты и их свойства.

3. Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке площадки и разработке котлована.

4.Определение объемов земляных масс в котлованах и траншеях. Метод поперечников.

5.Механизация земляных работ.

Земляные работы – работы по перемещению, укладке, уплотнению грунта.

Виды земляных сооруженийпостоянные и временные: выемки (земляные сооружения расположенные ниже дневной поверхности); насыпи ( сооружения расположенные выше дневной поверхности);котлован (временная профильная выемка для возведения подземных частей сооружений);траншея( линейно протяженная профильная выемка с вертикальными или наклонными стенками);карьер(непрофильная выемка, для добычи открытым способом полезных ископаемых и грунта); pезерв (непрофильная линейно протяженная выемка, из который берут грунт для строительства насыпных сооружений);отвал ( непрофильная постоянная или временная насыпь, предназначенная для складирования грунта); кавальер (непрофильная постоянная линейная насыпь грунта вдоль протяженной профильной выемки); шурф(глубокая выемка с малыми размерами в плане).

Для устойчивости земляного сооружения выполняются откосы. Крутизна откосов земляных сооружений характеризуется коэффициентом заложением откосов.

Рис.1 Элементы откосов выемки и насыпи.

Где α – угол откоса; h – глубина выемки или высота насыпи; 1:m – крутизна откоса; m – коэффициент откоса; а — заложение откоса.

Крутизну откосов временных котлованов и траншей назначают с учетом вида грунтов и глубины выемки (табл.1).

Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в непереувлажненных грунтах.

Виды грунтов	Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
1,5
Насыпные неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаные и гравийные	1:0,5	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
Лессы и лессовидные	1:1	1:0,5	1:0,5

При глубине выемок > 5 м крутизну откосов определяют из условия их устойчивости. Объемы земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления геометрических фигур. Объемы земляных работ определятся по грунту в состоянии естественной плотности.

Баланс грунтовых масс – отражает рациональное распределение грунта между выемками и насыпями (в виде таблиц и схем с учетом наилучшего использования грунта из профильных выемок для возведения насыпей при минимальных дальностях перемещения грунта) .

|	следующая лекция ==>
|	Грунты и их свойства

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Open Library — открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

• Главная

Категории

• Астрономия
• Биология
• Биотехнологии
• География
• Государство
• Демография
• Журналистика и СМИ
• История
• Лингвистика
• Литература
• Маркетинг
• Менеджмент
• Механика
• Науковедение
• Образование
• Охрана труда
• Педагогика
• Политика
• Право
• Психология
• Социология
• Физика
• Химия
• Экология
• Электроника
• Электротехника
• Энергетика
• Юриспруденция
• Этика и деловое общение

Строительство Основные понятия. Земляные сооружения. Элементы откосов выемки и насыпи.

Лекции 4-5.

1.Основные понятии. Земляные сооружения. Элементы откосов.

2.Грунты и их свойства.

3. Подсчет объемов земляных работ при вертикальной планировке площадки и разработке котлована.

4.Определœение объемов земляных масс в котлованах и траншеях. Метод поперечников.

5.Механизация земляных работ.

Земляные работы – работы по перемещению, укладке, уплотнению грунта.

Виды земляных сооруженийпостоянные и временные: выемки (земляные сооружения расположенные ниже дневной поверхности); насыпи ( сооружения расположенные выше дневной поверхности);котлован (временная профильная выемка для возведения подземных частей сооружений);траншея( линœейно протяженная профильная выемка с вертикальными или наклонными стенками);карьер(непрофильная выемка, для добычи открытым способом полезных ископаемых и грунта); pезерв (непрофильная линœейно протяженная выемка, из который берут грунт для строительства насыпных сооружений);отвал ( непрофильная постоянная или временная насыпь, предназначенная для складирования грунта); кавальер (непрофильная постоянная линœейная насыпь грунта вдоль протяженной профильной выемки); шурф(глубокая выемка с малыми размерами в плане).

Для устойчивости земляного сооружения выполняются откосы. Крутизна откосов земляных сооружений характеризуется коэффициентом заложением откосов.

Рис.1 Элементы откосов выемки и насыпи.

Где α – угол откоса; h – глубина выемки или высота насыпи; 1:m – крутизна откоса; m – коэффициент откоса; а — заложение откоса.

Крутизну откосов временных котлованов и траншей назначают с учетом вида грунтов и глубины выемки (табл.1).

Наибольшая допустимая крутизна откосов траншей и котлованов в непереувлажненных грунтах.

Виды грунтов	Крутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубинœе выемки, м, не более
1,5
Насыпные неуплотненные	1:0,67	1:1	1:1,25
Песчаные и гравийные	1:0,5	1:1	1:1
Супесь	1:0,25	1:0,67	1:0,85
Суглинок	1:0	1:0,5	1:0,75
Глина	1:0	1:0,25	1:0,5
Лессы и лессовидные	1:1	1:0,5	1:0,5

При глубинœе выемок > 5 м крутизну откосов определяют из условия их устойчивости. Объемы земляных работ определяют в соответствии с правилами вычисления геометрических фигур. Объемы земляных работ определятся по грунту в состоянии естественной плотности.

Баланс грунтовых масс – отражает рациональное распределœение грунта между выемками и насыпями (в виде таблиц и схем с учетом наилучшего использования грунта из профильных выемок для возведения насыпей при минимальных дальностях перемещения грунта) .