Устойчивость откосов глубоких выемок

Строй-справка.ру

Отопление, водоснабжение, канализация

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция автомобильных дорог

Во II дорожно-климатической зоне на дорогах, проложенных в условиях сильно пересеченного рельефа, часто возникают сплывы откосов глубоких выемок из-за выклинивания грунтовой воды или водонасыщения грунта при промерзании и оттаивании.

Радикальные меры, полностью гарантирующие устойчивость откосов, в сложных случаях требуют выполнения инженерно-геологической съемки и последующей разработки соответствующего проекта.

Однако во многих случаях, как показал многолетний опыт эксплуатации дорог, при реконструкции колено с успехом ограничиться повышением устойчивости откосов путем проведения сравнительно несложных инженерных мероприятий.

Если поверхностные деформации на откосах не распространяются на большую глубину, то их засыпают грунтом земляного полотна.

Предварительно бульдозером нарезают на откосе борозды с учетом глубины сплыва и укладывают грунт горизонтальными слоями, тщательно уплотняя вибротрамбовкой.

В местах выхода на откосы выклинивающихся родников откос снизу подрезают, устраивая, в зависимости от глубины выемки полку шириной 1—3 м, и укладывают трубчатую дрену диаметром 0,15 м с обратным фильтром из чистого морозостойкого щебня или гравия. Перфорированную трубу целесообразно предварительно обернуть синтетическим нетканым материалом или стеклотканью.

Место вырезки грунта засыпают морозо- и водоустойчивыми материалами; гравием, камнем, щебнем, металлургическим шлаком и др. Из трубы делают вывод в понижения местности.

В последние годы успешно применяют новые конструкции перехватывающих дренажей из сплошных гофрированных пластмассовых или алюминиевых вертикальных водопроницаемых листов, в нижней части которых расположена дренажная труба. Они могут обеспечить осушение массива грунта на высоту до 3 м. В этом случае отсутствует необходимость в устройстве с низовой стороны водонепроницаемого экрана, что значительно снижает стоимость устройства дренажа.

Применение пластмассовых листов существенно усиливает процесс осушения земляного полотна.

Производительность работ повышается при этом не менее чем в 2,5—3 раза из-за отсутствия необходимости в устройстве обратных фильтров.

Повышению устойчивости верхней части откоса глубокой выемки обычно способствует устройство перехватывающего дренажа глубиной до 3 м на расстоянии не менее 5 м от ее бровки.

В случаях полного нарушения устойчивости откосов выемок со сплывом грунта в боковые канавы и даже на обочины рекомендации по их укреплению разрабатывают индивидуально после обстоятельных инженерно-геологических обследований.

Откосы насыпей высотой более 6 м, возведенных из иловатых грунтов, аргиллитовых или глинисто-сланцевых обломков, мергелей и других аналогичных горных пород, очень часто деформируются. Особенно часто деформации наблюдаются с низовой стороны земляного полотна по отношению к склону местности.

Основной причиной нарушения устойчивости откосов насыпей являются низкая водо- и морозостойкость, а также высокая дробимость горных пород, из которых они возведены.

Чтобы повысить устойчивость откосов, сложенных нз легко выветривающихся горных пород, с низовой стороны устраивают упорные призмы из галечника, гравия или гравелистого песка.

Повышению устойчивости способствует и уширение насыпи в низовую сторону.

Для предупреждения заиливания упорной призмы грунтом уширяемой насыпи желательно между ней п призмой закладывать противозапливающую прокладку из стеклоткани, полимерного материала типа «бидим» и т. п.

Крутизна наружного откоса призм, отсыпаемых из каменных материалов, не должна превышать 1 : 1,3.

Рис. 1. Схема повышения устойчивости откоса выемки при выклинивании грунтовых вод:
1 — гравий или щебень; 2 — травяной покров; 3 —трубчатая дрена; 4 — направление движения выклинивающихся вод

Рис. 2. Дренаж с сердечником в виде водопроводящих «каналов», соединенных с трубчатой дреной:
а — дренаж с сердечником из тонкого (0,5— I мм) гофрированного материала; б —разрез гофрированного сердечника с прямоугольными или треугольными ребрами; в — разрез дрены с просечно-вытяжным пластмассовым или металлическим сердечником; г — вид сверху на сердечник; 1 — сердечник с водопроводящими каналами; 2 — минерально-волокнистый фильтрующий материал; 3 — трубчатая дрена; 4 — водоприемные отверстия; 5—вода, стекающая по дренажной трубе, (стрелки указывают направление движения воды)

Рис. 3. Схема перехватывающего глубокого дренажа для повышения устойчивости верхней части откоса:
1 — нагорный дренаж; 2 — трубчатая дрена; 3 — обваловка откоса; 4 — место возможного сползания грунта; 5—травяной покров; 6 — подлотковый дренаж

Рис. 4. Пример повышения устойчивости низового откоса высоких насыпей устройством упорных призм:
а — из крупноскелетных материалов; б — из глинистых практически непроницаемых грунтов; 1 — упорная призма; 2—противозаиливающий слой; 3 — искусственный травяной покров; 4 — врезка в косогор

Иногда в целях снижения стоимости строительства призмы отсыпают из непылеватых глинистых грунтов. Наружный откос призмы, отсыпаемой из глинистых грунтов, должен быть не круче 1 : 2,5.

Для стока просачивающейся через насыпь воды подошву призмы планируют в сторону падения косогора, придавая ей уклон 10—20%.

Но если грунт насыпи за период эксплуатации стал водонепроницаемым и призму также осыпают из практически водонепроницаемых грунтов, то ее врезают уступами в косогор с уклоном до 100%о в сторону оси насыпи.

Размеры упорных призм определяют расчетом. Повышение устойчивости низовых откосов упорными призмами или контрбанкетами широко применяют в СССР, особенно в северных районах страны.

На откосах упорных призм и насыпей, устроенных из крупнообломочных горных пород, укладывают защитный слой водонепроницаемого грунта толщиной не менее 0,6 м. При использовании грунтов, обработанных вяжущими материалами, в том числе и местными малоактивными, толщину защитного слоя можно уменьшить до 0,15—0,2 м.

Навигация:
Главная → Все категории → Реконструкция автомобильных дорог

11.7. Проверка устойчивости откосов при проектировании высоких насыпей и глубоких выемок

В зависимости от инженерно-геологических особенностей грунтовой толщи, образующей откос и его основание, и от гидрогеологических условий работы откосы насыпей и выемок классифицируют в соответствии с табл. 11.21.

Классификация откосов насыпей и выемок

Тип земляного полотна

Вид строения откоса по наличию слоистости

Разновидность по характеру слоистости

Разновидность по воздействию грунтовых и поверхностных вод

2. Подверженный силовому воздействию воды

I Горизонтальные слои

II Падение в сторону выемки

III Падение от выемки

IV Сложное расположение слоев

2. Несущий поток грунтовых вод

По табл. 11.21 устанавливают индекс классификационной группы откоса. Например, откосу выемки, сложенному горизонтальными слоями, не несущему грунтовой воды, соответствует индекс (В)-Б-М.

Различают общую и местную устойчивость откоса. В результате нарушения обшей устойчивости происходит смещение значительных по размерам массивов грунта, слагающего откос. Нарушения местной устойчивости возникают в приоткосной зоне, непосредственно подверженной воздействию погодно-климатических факторов, вызывающих циклические процессы набухания-высушивания, промерзания, оттаивания и связанного с ними нарушения сплошности и снижения прочности грунта (выветривание).

Основные формы нарушения общей устойчивости: скольжение; выдавливание; расползание.

Расчет по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения (КЦПС) находит наиболее широкое применение.

Коэффициент устойчивости

где

Q_i — вес i-го блока; a_i — средний угол наклона поверхности скольжения в пределах i-го блока к горизонту; j_i и с_i — угол трения и сцепление грунта на поверхности скольжения в пределах i-го блока.

Для выделения блоков предварительно ограничивают отсек обрушения проведением дуги скольжения из вероятного центра вращения. Отсек делят на блоки вертикальными сечениями. Ширина блоков принимается примерно одинаковой (не более 2-3 м). Желательно, чтобы границы блоков проходили через точки перелома линии поперечного профиля откоса и через точки пересечения различных слоев, слагающих откос, с поверхностью скольжения.

В целях упрощения расчета центр наиболее опасной поверхности скольжения целесообразно определять, используя график Н. Янбу (рис. 11.7).

Рис. 11.7. График Н. Янбу для определения центра опасной кривой скольжения в методе КЦПС

Порядок использования графика:

определяют параметр где

Н — высота откоса;

g — расчетное значение удельного веса грунта;

j и с — угол внутреннего трения и сцепление;

зная l_ср и среднюю крутизну откоса b по графику определяют относительные координаты центра опасной дуги скольжения: х и у;

умножая х и у на Н, получают абсолютные координаты центра х и у;

из найденного центра проводят расчетную дугу скольжения через нижнюю бровку откоса, делят отсек на блоки и вычисляют коэффициент устойчивости, используя зависимость (11.6).

При малых значениях с, когда l_ср > 8, разрешается использовать кривую, отвечающую условию l_ср = 8.

Для откоса, неоднородного в геологическом отношении по высоте, расчет выполняют в два этапа:

находят средневзвешенные значения g, с и j:

где

h₁, h₂. h_п — мощности отдельных слоев в пределах высоты откоса;

g₁, g₂. g_п — удельный вес грунта в пределах этих слоев;

с₁, с₂. с_п и tgj₁, tgj₂. tgj_n — сцепление и коэффициенты трения грунтов в пределах слоев;

по средневзвешенным значениям g_ср, с_ср и tgj_cp находят осредненное значение:

по l_ср и b_ср (по графику) определяют х_о и у_о и затем х и у;

из найденного центра проводят дугу скольжения и для этой кривой уточняют расчет, определяя средневзвешенные значения tgj_cp и с_cp по дуге скольжения:

где

l_n — длина отрезка кривой скольжения в пределах n-го слоя;

a_n -средний угол наклона этого отрезка к горизонту;

Q_n — вес блока, ограниченного кривой скольжения и вертикальными гранями, проходящими через концы отрезка l_n;

вычисляют исправленное значение :

и по графику Н. Янбу находят уточненные координаты центра опасной кривой скольжения, относительно которой и определяют расчетный коэффициент устойчивости. При необходимости можно определить и по вновь полученной кривой скольжения, сопоставить их с и и при большом различии повторить расчет.

Расчет по графику Д. Тейлора может быть осуществлен для однородного ненагруженного откоса. Зная число устойчивости с/gН, требуемый минимальный коэффициент устойчивости K_y и угол внутреннего трения j, можно по графику (рис. 11.8) найти угол наклона откоса к горизонту i, отвечающий заданному коэффициенту устойчивости K_y. Для этого значения с и tgj уменьшают в K_y раз и по параметрам и определяют для трех возможных вариантов прохождения кривой скольжения при пологом откосе (зона В); через нижнюю бровку откоса (кривая 1), ниже этой точки (кривая 2) и при наличии на уровне подошвы откоса прочного грунта (кривая 3). При крутом откосе рассматривают один вариант (зона А).

Рис. 11.8. График Д. Тейлора для расчета устойчивости по методу КЦПС

Расчет по методу плоских поверхностей скольжения (ППС) выполняют, используя метод горизонтальных сил (Маслова — Берера). Коэффициент устойчивости

где

H_i — распор (давление на стенку блока) при отсутствии в грунте между блоками трения и сцепления; R_i — не погашенная трением и сцеплением часть распора;

Q_i — вес блока;

a_i — угол наклона поверхности скольжения данного блока к горизонту;

y_pi — угол сопротивления сдвигу на поверхности скольжения данного блока при нормальном давлении р от его веса.

Последовательность расчета:

на основе анализа инженерно-геологических условий (характер слоистости, наклон слоев, наличие слабых прослоек и т.д.) намечают наиболее вероятные поверхности скольжения в виде одной плоскости или комбинации нескольких плоскостей;

для каждой расчетной поверхности скольжения отсек обрушения разделяют вертикальными сечениями на отдельные блоки с таким расчетом, чтобы границы блоков соответствовали местам перелома поверхностей скольжения и в пределах каждого блока на поверхности скольжения сохранялись постоянными значения сдвиговых характеристик грунта;

в пределах каждого блока определяют:

значение a_i принимая его положительным при наклоне поверхности скольжения в сторону общего смещения отсека и отрицательным при наклоне в противоположную сторону (в пассивной зоне):

значение y_pi:

где

c_i и j_i — расчетные значения сцепления и угла внутреннего трения на поверхности скольжения в пределах i-го блока;

l_i — длина участка поверхности скольжения в пределах i-гo блока.

Во втором слагаемом, стоящем в скобках и числителе, подразумевается еще один сомножитель, равный единице длины блока.

Расчет на выдавливание грунта основания из-под подошвы откоса осуществляется по методу Союздорнии (В.Д. Казарновский) аналогично расчету устойчивости насыпей на слабых грунтах (см. разд. 11.6). Метод основан на ограничении развития в основании зон предельного равновесия.

Степень устойчивости откоса в целом оценивают по минимальному значению коэффициента стабильности, определяемому для различных горизонтов:

K_ст = р_без/р_o, где

р_без — максимальная нагрузка на поверхности основания, при которой на данном горизонте отсутствует запредельное состояние;

р_o — проектная нагрузка на основание (р_o = g_срh); h — высота откоса; g_ср — средневзвешенный удельный вес грунта откоса.

Безопасная нагрузка

где

с и j — сцепление и угол внутреннего трения грунта основания на данном горизонте;

g_ср — средневзвешенный удельный вес грунта основания откоса выше рассматриваемого горизонта;

z — глубина расположения рассматриваемого горизонта от поверхности основания откоса;

b — функция очертания поперечника насыпи или выемки, значения угла внутреннего трения на рассматриваемом горизонте и относительной глубины этого горизонта.

Рис. 11.9. График для определения коэффициента b при расчете откосов выемок по схеме выдавливания

При простом (трапецеидальном) очертании поперечного профиля насыпи или выемки значения р определяют по графикам рис. 11.3 (для насыпей) и рис. 11.9 (для выемок).

При сложном очертании поперечного профиля (переменная крутизна откосов, бермы и т. п.) функция b может быть определена в первом приближении путем алгебраического суммирования значений b, полученных для данного горизонта при некоторых простых эпюрах (трапецеидальных), дающих в сумме расчетную эпюру нагрузки. При разделении фактической эпюры на простые необходимо, чтобы все эпюры имели общую ось симметрии, а основание их совпадало бы с фактической поверхностью основания (рис. 11.10).

Рис. 11.10. Схема замены сложной эпюры простыми (ADEFGK = ADGK + MEFN — MDGN)

Если j, с и g изменяются по глубине основания, расчет устойчивости следует проводить, используя графическое построение (рис. 11.11). Для этого строят график изменения по глубине z величины f₁ = с + g_срztgj и график изменения по глубине b, после чего по нескольким точкам строят график изменения по глубине отношения этих функций (т.е. p_без). Минимальное значение p_без определит расчетный горизонт, а отношение p_без к проектной нагрузке р_о — значение К_без.

Рис. 11.11. Графическое построение для определения К_без при слоистой толще

Опасность выдавливания полностью исключается при условии К_без ³ 1.

В некоторых случаях в зависимости от особенностей инженерно-геологических условий, особенностей строительства и ответственности сооружения могут быть допущены некоторые зоны разрушения в основании, т.е. зоны, в которых К_ст

Индекс классификационной группы по табл. 11.21

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Обеспечение — устойчивость — откос

Обеспечение устойчивости откосов крайне важно во всех случаях, когда работы выполняются в котловане или траншее с вертикальными стенками. При этом всегда возникает вопрос, до какой глубины можно сохранять вертикальный откос без применения ограждающих конструкций. [1]

Для обеспечения устойчивости откосов траншеи трубоукладчики и краны не должны устанавливаться у ее края. [2]

Для обеспечения устойчивости откосов земляного полотна на крутых-косогорах, берегах рек и морей служат подпорные стены; а при подт ходах к большим мостам для защиты их опор от подмыва при паводках и повреждения льдом — регуляционные сооружения. [3]

Необходимость обеспечения устойчивости откосов , как естественных, так и искусственных, а вместе с тем и связанных с ними сооружений вызывается неизбежным ослаблением перенасыщенных водой грунтов, переходящих при оттаивании из твердого состояния в разжиженное с ничтожным сопротивлением сдвигу. [5]

При устройстве лотков, особенно глубоких на месте кюветов, принимают меры по обеспечению устойчивости откоса выемки , подрезаемого, траншеей — для лотка. Для этого траншею надежно крепят плотно устанавливаемыми распорками, а затем после устройства лотка тщательно уплотняют засыпку менаду стенками лотка и грунтом. Допускаемая скорость течения воды в канаве и лотке зависит от вида укрепления откосов и дна или от рода грунта, если откосы и дно канавы не укреплены. [7]

Бетонирование ложа каналов применяется и в условиях трассирования их по песчано-галечниковым отложениям, но с дополнительной целью обеспечения устойчивости откосов . Абакан по Койбальской степи ( при общей протяженности его 65 км, глубине до 3 м и ширине 15 — 20 м) покрыты бетонной облицовкой. [8]

Траншеи, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов или креплений. [9]

Ограниченно годные: глинистые грунты в мягкопластичном состоянии ( коэффициент консистенции более 0 25) допускаются только при возможности их уплотнения транспортными средствами, обеспечения устойчивости откосов и прочности основной площадки; верхний слой грунта, содержащий дерн, допускается в насыпи высотой более 1 At на местности с поперечным уклоном менее 1: 5, при этом дерн размещается в нижнем слое; слежавшиеся котельные шлаки, содержащие не более 15 % несгоревшего угля, допускаются в насыпи высотой до 6 м и лишь в незатопляемых местах с обязательным послойным уплотнением независимо от способа укладки; основные металлургические шлаки применяются только при условии, если они пролежали в отвалах не менее одного года. [11]

Котлованы и траншеи, разработанные в зимнее время, при наступлении оттепели должны быть осмотрены, а по результатам осмотра должны быть приняты меры к обеспечению устойчивости откосов или креплений. [12]

Подпорные стенки ( рис. 107, а), выполняемые из камня ( всухую или на растворе), из бетона или из железобетона, применяют для обеспечения устойчивости откосов на косогорах. [13]

В скальных грунтах основание и откосы выемки могут иметь недоборы до 0 1 и переборы до 0 2 м, а также отдельные небольшие углубления или выступы при условии обеспечения устойчивости откосов , сохранения достаточного расстояния от строений и достаточной толщины балластного слоя. [15]

ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ОТКОСОВ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

В предыдущем параграфе был затронут вопрос о деформации земляного полотна, вернее его откосов, в виде оползней и оплывов. Характерны они для откосов глубоких выемок и возникают в результате выклинивания грунтовой воды или водонасыщения при промерзании и оттаивании. Радикальные меры, полностью гарантирующие устойчивость откосов, в сложных условиях требуют выполнения инженерно-геологической съемки, производства необходимых расчетов с последующей разработкой соответствующего проекта.

Однако во многих случаях, как показал многолетний опыт эксплуатации дорог, при реконструкции можно с успехом ограничиться повышением устойчивости откосов путем проведения сравнительно несложных инженерных мероприятий.

Известно, что поверхность откосов земляных сооружений разрушается под действием воды, ветра и различных атмосферных факторов, так же как и поверхность горных пород в естественном залегании. Разрушение откосов идет тем интенсивнее, чем меньше прочность грунта и чем круче откос. Стекающая по откосу вода производит особо разрушительное действие на лессовидные и подобные грунты, образуя глубокие промоины. Значительные разрушения может произвести вода, текущая вдоль полотна у самой подошвы откоса. Размыв грунта и подмыв откоса в его нижней части вызывает обрушение вышележащего массива грунта и более значительные деформации, захватывающие тело насыпи.

На поймах рек, берега озер откосы насыпей подвергаются ударному воздействию волн, а также напору и ударам льда.

Воздействие ветра на грунт откосов проявляется в выдувании отдельных частиц. Особенно сильно выдуваются пылеватые и мелкопесчаные грунты в сухие сезоны года. Сильно выдуваются обочины, особенно у бровки.

Все указанные процессы разрушения поверхности откосов происходят с разной интенсивностью в зависимости от свойств грунта и климатических условий. Результаты разрушения постепенно накапливаются и с течением времени вызывают нарушение устойчивости откосов земляного полотна.

Конструкцию укрепления откосов земляного полотна выбирают с учетом возможного воздействия природных факторов и наличия местных материалов, пригодных для укрепительных работ.

Основным видом укрепления неподтапливаемых откосов является засев их многолетними травами, особенно гидропосев травосмесей с мульчированием. Создание на откосах земляного полотна густого прочного дернового покрова существенно повышает их устойчивость.

Этот вид укрепления часто сочетается с устройством решетчатого укрепления из сборных железобетонных элементов. Такую конструкцию обычно применяют для укрепления откосов глубоких выемок и высоких насыпей. Создание сплошных защитных слоев из сборного или монолитного железобетона применяют обычно на пойменных участках, на подходах к мостам. Откосы насыпей и выемок при глинистых или песчаных грунтах в горных условиях часто укрепляют укладкой на них каменного материала слоями различной толщины или мощением штучным камнем.

Укрепление откосов созданием дернового покрова может быть осуществлено двумя способами: механизированным или гидропосевом трав по слою растительного грунта, уложенного на откосах, или гидропосевом трав без предварительного создания растительного слоя на откосах.

При первом способе на откос укладывают растительный грунт слоем 10-15см., а затем производят посев трав.

При гидропосеве применяют смесь, состоящую из семян трав, минеральных удобрений, мульчирующего материала, пленкообразующего компонента и воды.

Мульчирующий материал в виде измельченной соломы или опилок и пленкообразующий материал, чаще всего это битумная эмульсия или латекс, создают на откосе благоприятные условия для роста и развития трав и предохраняют откос от водной и ветровой эрозии.

Состав смеси семян трав подбирают из различных сортов с учетом климатических условий района. Посев трав возможен с ранней весны до поздней осени. При засушливой погоде применяют искусственное увлажнение.

Для гидропосева применяют специальные машины, состоящие из цистерны с лопастной мешалкой, насоса, шлангов и гидромонитора для разбрызгивания смеси по откосу. Смесь распределяют по откосу при движении машины вдоль нижней или верхней части откоса. Как правило, распределение смеси производят за несколько проходов гидросеялки на одной захватке, чтобы избежать стекания рабочей смеси с откоса.

Если грунт откоса сухой, то его предварительно увлажняют. Производительность гидросеялки в среднем составляет около 4000м 2 /смену и зависит от величины откосов, расстояния между объектом работ и базой заправки.

Распределение растительного грунта на откосах земляного полотна с рабочими отметками до 3,5м. можно выполнять автогрейдерами или бульдозерами, оборудованными откосниками. При больших отметках растительный грунт распределяется экскаватором-драглайном. В зависимости от местных условий при рабочих отметках земляного полотна до 8м. растительный грунт распределяют с нижних или верхних стоянок экскаватора. Грунт забирают ковшом из заготовленных заранее валов, расположенных вдоль бровки или подошвы откоса. Разравнивание растительного грунта на откосе после его распределения экскаватором-драглайном производят экскаватором-планировщиком. Разравнивать грунт удобнее с верхних стоянок экскаватора.

Планировку производят с перекрытием 1/3 предыдущего следа. Применяют и дражированные семена, включающие удобрения и прочие компоненты.

Надежным и дешевым способом укрепления откосов выемок является посадка влаголюбивых пород деревьев со стержневой корневой системой, а также кустарников со стелющейся корневой системой при одновременном посеве многолетних трав.

На откосах насыпей, особенно высоких, высаживают шиповник, лозу, пузырник, облепиху и др. Засухоустойчивые декоративные древесно-кустарниковые насаждения и травы. Для выращивания 1г. листьев (в пересчете на сухую навеску) корневая система влаголюбивого дерева отсасывает из грунта не менее 1000г. воды.

Посев трав, посадка деревьев и кустарников, одновременно укрепляя откосы, украшает земляное полотно и способствует его осушению. В пониженных местах вогнутых вертикальных кривых для сброса воды с проезжей части по откосам земляного полотна нужно укладывать телескопические бетонные лотки.

Укрепление откосов из сборных железобетонных элементов с образованием решетчатой конструкции производят в следующей технологической последовательности:

§ подготовка откосов, т.е. планировка и уплотнение;

§ устройство бетонного упора у подошвы откоса;

§ монтаж железобетонных элементов решетчатой конструкции;

§ заполнение клеток растительным грунтом с посевом трав (клетки могут быть заполнены также щебнем или гравием).

Монтаж решетчатой конструкции укрепления из сборных элементов осуществляется снизу вверх. Подачу элементов производят краном; места стыковки омоноличивают; грунт, гравий или щебень для заполнения ячеек подают также краном, оборудованным грейферным ковшом.

Кроме сборных решетчатых конструкций для укрепления не подтопляемых откосов применяют укладку гравия или щебня слоем 10-15см. После распределения и разравнивания этого материала на откосе производят его уплотнение с помощью площадочных вибраторов или катком, монтируемым на тросах к экскаватору-драглайну.

Укрепление скальных откосов в выемках и полувыемках, подверженных естественному разрушению (выветриванию) выполняют методом пневмонабрызга бетоношприцмашиной. Основа метода заключается в том, что на поверхность откоса с помощью сжатого воздуха распределяют известково-гипсовую, цементо-грунтовую, цементо-песчаную или цементобетонную смесь. Пневмонабрызг позволяет укладывать смеси без опалубки и не требует последующего уплотнения смеси. Применяют конструкции: облегченные – толщиной 25мм.; средние – 40-60мм, усиленные до 100мм. (с металлической сеткой); мощные – толщиной 100мм. и более с металлической сеткой и закреплением анкерами. Рабочую смесь наносят на откос снизу вверх с обязательным последующим уходом влажным способом.

Укрепление песчаных откосов насыпей в засушливых районах производят путем создания на них покрытия из щебня, гравия, грунта, обработанного вяжущими материалами, или глинистого грунта. Щебень (гравий) распределяют по откосу слоем 10-15см. В основании откоса материал распределяют на ширину 1м. для создания упора. Для укрепления песчаного грунта применяют органические вяжущие материалы: битум, деготь, нефтяные остатки и отходы промышленности.

Укрепление откосов каменной наброской производят для защиты их от размыва и подмыва текущей водой и разрушающего действия волн. Благодаря простоте осуществления, надежности и большим срокам службы защита откосов каменной наброской является распространенным типом укрепления. Для этого применяют различный камень по минералогическому составу и размерам, обладающему морозостойкостью не менее М_рз 100-150. Толщину наброски принимают равной 2-3 размерам наибольших камней.

Укрепление откосов бетонными покрытиями, уложенными на слой щебня или гравия толщиной 10-20см., служит для защиты их от воздействия течения воды, ударов волн и ледохода. В нижней части откоса, у основания насыпи, делают упор из сборных бетонных элементов, монолитного бетона или из камня в виде призмы.

Рассмотренные способы укрепления откосов земляного полотна и повышение за счет этого их устойчивости касаются случаев разрушения поверхности откосов от воздействия атмосферных явлений и поверхностных вод.

В последние годы очень часто применяют геосинтетические материалы (георешетки, геосетки, геоячейки, геополотно) и комбинации этих материалов с травосеянием, указанными выше каменными материалами и смесями и грунтами укрепленными вяжущими. Устраиваются конструкции из геополотна совместно с биоматериалами в виде рулонов, которые раскатываются по откосам.

В случаях полного нарушения устойчивости откосов выемки со сплывом грунта в боковые канавы и даже на обочины рекомендации по их укреплению разрабатывают индивидуально после обстоятельных инженерно-геологических обследований. Не менее опасно воздействие и подземной воды.

В местах выхода на откосы выклинивающихся родников откос снизу подрезают, устраивая, в зависимости от глубины выемки, полку шириной 1-3м., и укладывают трубчатую дрену диаметром 0,15м. с обратным фильтром из чистого морозостойкого щебня или гравия. Перфорированную трубу целесообразно предварительно обернуть синтетическим нетканым материалом или стеклотканью.

Место вырезки грунта засыпают морозо- и водоустойчивыми материалами: гравием, камнем, щебнем, металлургическим шлаком и др. Из трубы делают отвод воды в пониженное место.

В последние годы успешно применяют новые конструкции перехватывающих дренажей из сплошных гофрированных пластмассовых или алюминиевых вертикальных водопроницаемых листов, в нижней части которых расположена дренажная труба. Они могут обеспечить осушение массива грунта на высоту до 3м.. В этом случае отсутствует необходимость в устройстве с низовой стороны водонепроницаемого экрана, что значительно снижает стоимость устройства дренажа. Применение пластмассовых листов существенно усиливает процесс осушения земляного полотна. Производительность работ повышается не менее чем в 2,5-3 раза из-за отсутствия необходимости в устройстве обратных фильтров.

Повышению устойчивости верхней части откоса глубокой выемки обычно способствует устройство перехватывающего дренажа глубиной до 3м. на расстоянии не менее 5м. от ее бровки.

Откосы насыпей высотой более 6м., возведенных из иловатых грунтов, аргиллитовых или глинисто-сланцевых обломков, мергелей и других аналогичных горных пород, очень часто деформируются. Особенно часто деформации наблюдаются с низовой стороны земляного полотна по отношению к склону местности.

Основной причиной нарушения устойчивости откосов насыпей является низкая водо- и морозостойкость, а также высокая дробимость горных пород, из которых они возведены. Чтобы повысить устойчивость откосов, сложенных из легко выветривающихся горных пород, с низовой стороны устраивают упорные призмы из галечника, гравия или гравелистого песка.

Повышению устойчивости способствует и уширение насыпи в низовую сторону.

Для предупреждения заиливания упорной призмы грунтом уширяемой насыпи желательно между ней и призмой закладывать противозаиливающую прокладку из стеклоткани, полимерного материала и т.п.

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

Устойчивость откосов глубоких выемокСсылка на основную публикацию wpDiscuz Adblock
detector