Устойчивость откосов котлованов зависит
Проектирование котлованов. Обеспечение устойчивости стенок котлованов.
Общие положения
Проекты разработки котлованов составляют в тех случаях, когда глубина котлована превышает 2 м и для его устройства требуется применение каких-либо защитных мероприятий — сложных ограждений, глубинного водоотлива и т.д. Проект разработки котлована должен включать в себя чертежи котлована .
НАЗНАЧЕНИЕ КОТЛОВАНОВ
Назначение котлованов заключается в восприятии нагрузок, возникающих от всех выше расположенных конструкций или сооружений. Кроме того, в процессе сооружения котлованов и защиты их от грунтовых вод должна быть обеспечена безопасность проведения всех строительных работ ниже отметки поверхности грунта.
Конструкции крепления стенок или откосов котлованов должны воспринимать все нагрузки от давления грунта и грунтовых вод и защищать его от их оползания или обрушения и затопления. Как правило, котлованы выполняются открытым способом. Они имеют естественные необлицованные откосы или облицованные, или защищенные стенками, а в отдельных случаях котлованы могут выполняться подземным способом.
Способ сооружения и конструктивное решение крепления стенок зависят от гидрологических и технологических условий.
Основными факторами, влияющими на конструкцию котлована, являются:
-геометрические размеры конструкции, для которой сооружается котлован;
-геологические и гидрологические условия;
-технология выполнения земляных и строительных работ по сооружению основания;
Устройство котлованов с наклонными откосами или вертикальными закрепленными стенками позволяет:
-применять высокопроизводительные машины по выемке грунта;
-обеспечить свободное рабочее пространство;
— упростить процесс производства работ;
— исключить многочисленные дополнительные виды работ;
-экономить строительные материалы.
ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ
Небольшие котлованы с незакрепленными откосами устраиваются при необходимости отвода воды со строительной площадки. Глубина таких котлованов может быть различной.
Ограничением в применении незакрепленных откосов является отсутствие достаточных площадей для их размещения. Такие котлованы не применяются также в тех случаях, когда объем вынимаемого грунта значительно превосходит объем, необходимый для размещения самого сооружения, по экономическим соображениям.
Целесообразность устройства откосов становится проблематичной в случаях, когда земляные работы выполняются малопроизводительнымимеханизмами или лишь частично механизированы. В таких котлованах и траншеях можно работать лишь в тех случаях, когда угол наклона откоса соответствует характеристике грунта и необходимому запасу надежности по его устойчивости.
Для земляных выработок средней глубины рекомендуются следующие средние значения углов наклона откосов:
45 0 — для легких несвязных грунтов;
60° — для средних несвязных грунтов;
80° — для прочных несвязных грунтов.
Значения рекомендуемых углов наклона откоса могут быть снижены в тех случаях, когда отметка дна котлована ниже уровня грунтовых вод или если имеются многослойные толщи грунтов.
Появление на откосах воды, что чаще всего обнаруживается после выемки грунта, может привести к снижению сцепления между частицами грунта а, следовательно, к снижению устойчивости откоса.
Во многих случаях по технологическим условиям применяют комбинированные методы крепления откосов.
Наиболее часто встречается вариант, когда верхняя часть стенки срезается в виде откоса, переходящего далее в вертикальную шпунтовую стенку. Такое решение позволяет обходиться без монтажных кранов, которые необходимы при устройстве вертикальной стенки на полную высоту котлована.
При комбинированных видах крепления котлована в случаях, когда отметка дна располагается ниже уровня грунтовых вод, немного выше этой поверхности сооружается дополнительная рабочая площадка, с которой ведутся работы по водоотливу, закреплению стенок котлована и выемка грунта.
Другой вариант крепления траншей — это углубление дна непосредственно под укладываемую конструкцию, при котором высвобождается значительная рабочая площадь.
Современные методы крепления стенок котлованов и траншей
Конструкция и технология устройства ограждения при строительстве подземного сооружения открытым способом должны удовлетворять следующим основным требованиям:
— обеспечивать устойчивость стен котлована в процессе и после полной разработки грунта;
— воспринимать нагрузку от сооружения, если ограждение входит в состав конструкции подземного сооружения;
— обеспечивать водонепроницаемость, если невозможно или экономически нецелесообразно выполнение водопонижения;
— должна быть предусмотрена многократная оборачиваемость элементов крепи, если ограждение является временным;
— крепление не должно загромождать котлован, мешать выемке и обратной засыпке грунта и монтажу основных конструкций;
— обеспечивать сокращение материалоемкости, трудоемкости и сроков строительства;
— обеспечивать сохранность эксплуатируемых наземных и подземных объектов, попадающих в зону влияния строящегося подземного сооружения;
— обеспечивать соблюдение экологических требований (соблюдение допустимых норм по шуму, вибрации, защите окружающей среды).
Защита котлованов от подземных вод.
· Для защиты котлованов от подтопления используют следующие группы методов:- водопонижение; — противофильтрационные завесы;
— комбинация первых двух методов.
· Выбор той или иной группы методов зависит от: — вида подземных вод; — УПВ (УГВ); — свойств грунтов; — особенностей их напластования; — глубины, размеров и формы котлована в плане; — других факторов.
· Во всех случаях, какой бы способ мы не выбрали, необходимо исключить нарушение природной структуры грунта в основании, обеспечить устойчивость откосов котлована и сохранность близко расположенных зданий.
→ Водопонижение осуществляется с помощью: — глубинного водопонижения; — открытого водоотлива
1. Открытый водоотлив – наиболее простой способ. Воду откачивают насосами непосредственно из котлована. А точнее из устраиваемой на дне котлована сети канавок глубиной 0,3…0,6 м, по которым вода отводится в приямок (зумпф), откуда она и откачивается систематически насосами.
— Открытый водоотлив применяют только в малоразмываемых грунтах и породах (трещиноватые скальные породы, галька, гравий, крупные пески), а также там, где мало прямого поступления воды.
2. Глубинное водопонижение исключает просачивание подземных вод через откосы и дно котлована. Он заключается в искусственном понижении УГВ в районе котлована.
Осуществляется с помощью:
либо — откачной воды из глубинных трубчатых колодцев (в случае большого притока воды).
Рис.14.9. Схемы глубинного водопонижения:
а – одноярусное расположение иглофиьлтров; б – то же, многоярусное; 1 – насосная станция; 2 – гибкие шланги; 3 – коллектор; 4 – иглофильтры; 5 – депрессионная воронка
У вакуумных скважин устья герметизируются специальными тампонами. Из скважин откачивается вода и воздух, создается зона вакуума, за счет чего приток воду увеличивается.
Позволяет откачивать воду при 0,01 5 м, то необходим расчет крутизны откоса.
· Такие котлованы наиболее просты, однако при этом резко увеличивается объем земляных работ, особенно при глубоких котлованах. Кроме того в естественных условиях города отрывка котлована с естественным откосом далеко не всегда возможна (близко расположенные здания)
Б Котлованы с вертикальными стенками
могут быть: — с креплением — без крепления
Без крепления допускается только в сухих и маловлажных устойчивых грунтах на непродолжительный срок. Глубина таких котлованов не должна превышать:
· в песках до 0,5 м в супесях до 1,0 м в суглинках и глинах до 3 х м
Конструкции креплений котлованов выбирают в зависимости от следующих условий:
· глубина котлована; свойств грунтов; УГВ; срок службы крепления.
В зависимости от этих условий подбираются следующие конструкции крепления:
· закладные крепления; анкерные или подкосные крепления; шпунтовые ограждения.
В. Закладные крепления
Устраивают при глубине котлована до 2…4 м в сухих и маловлажных грунтах (рис. 14.2 а, б). Закладное крепление состоит из стоек, распорок и горизонтальных досок (забирки), которые заводят за стойки снизу по мере углубления котлована или траншеи, а стойки постепенно заменяют на более длинные тщательно раскрепляя их распорками.
Более удобное крепление не требующее замены стоек по мере заглубления выемки, состоит из предварительно забитых в грунт двутавровых стальных балок, за полки которых постепенно закладываются доски.
Г. Анкерные и подкосные крепления
Устраивают в тех случаях когда исключается возможность установки распорок (широкий котлован, так же если распорки мешают возведению фундамента).
Для устройства анкерных (рис. 14.2 в) креплений вдоль стенки котлована забивают наклонные свайки, которые соединяют анкерными тягами со стойками крепления.
В подкосном креплении (рис. 14.2 г) стенки удерживаются подкосами передающими сдвигающие усилия на упор, забиваемый у них основания.
Д. Шпунтовые ограждения
Служат для крепления вертикальных стен котлована при глубине более 4-х метров, а также при любой глубине, но при уровне подземных вод выше дна котлована.
Шпунтовые ограждения состоят из отдельных элементов (шпунтин), которые погружаются в грунт еще до отрывки котлована и образуют сплошную стену предотвращающую сползание грунта и проницание воду в котлован.
134.Защита фундаментов и заглубленных помещений от подземных вод
Необходимость защиты фундаментов от подземных вод и сырости вызвана тем негативным воздействием, которое они оказывают на состояние строительных конструкций (появление на внутренней стороне стен сырости, плесени, отслоение краски, отсыпание штукатурки, ухудшение санитарных условий подвала за счет повышенной влажности; сырость может по капиллярам конструкций распространиться и выше в нижние этажи зданий и т.д. и т.п.).
Три основные группы способов защиты заглубления помещений от вредного воздействия подземных вод и сырости:
— Отвод дождевых и талых вод;
— Устройство дренажей для осушения грунта;
Выбор способа защиты зависит от топографических, гидрогеологических условий, сезонного колебания УПВ, агрессивности вод, конструктивных особенностей заглубленных помещений.
Устойчивость откосов земляных сооружений, временное крепление стенок выемок, искусственное закрепление грунта
При возведении подземной части зданий и сооружений особые требования предъявляются к откосам и стенкам выемок. Необходимость их крепления, а также конструкции крепления зависят от гидрогеологических условий и конструкции подземной части возводимого сооружения.
Вертикальные стенки в грунтах естественной влажности при отсутствии грунтовых вод допускаются без крепления:
при глубине выемок в песчаных и крупнообломочных грунтах не более 1 м,
— в супесях -1,25 м,
— в суглинках и глинах — 1,5 м,
— в особо плотных грунтах -2 м.
При больших глубинах для предотвращения обвалов и оползней стенок выемок устраивают откосы, параметры которых определяются и регламентируются СНиПом. Необходимость устройства откосов ведет к значительному увеличению габаритов земляного сооружения и соответственно объемов разработки грунта, повышению материальных и трудовых затрат.
Для уменьшения объемов земляных работ, а также в случаях, когда разработка выемок с откосами невозможна из-за стесненности площадки или наличия грунтовых вод, устраивают выемки с вертикальными стенками.
Временное крепление стенок земляного сооружения может быть выполнено в виде деревянного или металлического шпунта, деревянных щитов с опорными стойками при подкосном креплении стенок.
Шпунтовое ограждение является наиболее надежным, но и самым дорогим из существующих способов. Применяют шпунт при разработке выемок в водонасыщенных грунтах вблизи существующих зданий и сооружений. Шпунт, металлический или деревянный, забивают в грунт на глубину, превышающую глубину будущего котлована на 2. 3 м (величина расчетная), чем обеспечивают устойчивое и естественное состояние грунта за пределами выемки. В качестве металлических стоек используют прокатные профили (швеллер, двутавр, трубы) или специально выпускаемый прокат.
Шпунт может быть сплошным в виде единой стенки, если шпунт прерывистый, то между стойками по мере отрывки котлована забивают деревянную забирку — щиты, отдельные доски, брусья
Распорное крепление применимо для узких траншей глубиной 2. 4 м в сухих и маловлажных грунтах и состоит из вертикальных стоек, горизонтальных досок, дощатых (сплошных или несплошных) щитов и распорок, прижимающих стойки и щиты к стенкам траншеи. Стойки, как и распорки, устанавливают по длине траншеи через 1,5—1,7 м одна от другой и по высоте — через 0,6. 0,7 м. При связных грунтах естественной влажности и глубине до 3 м горизонтальную забирку устраивают из досок толщиной 5 см с прозорами на ширину доски, при большей глубине забирку делают сплошной из щитов. Распорное крепление трудоемко и затрудняет производство работ в траншее, особенно при прокладке коммуникаций, если позволяют условия, то применяют другие виды креплений.
Вместо деревянных стоек и раскосов используют стальные трубчатые стойки и телескопические распорки, длина которых изменяется за счет вращения винтовых муфт. Эти инвентарные распорные рамы эффективны ввиду их малой массы, легкого монтажа и демонтажа. Металлические трубчатые стойки по высоте имеют отверстия для крепления распорок. Распорка телескопического типа состоит из наружной и внутренних труб, поворотной муфты и опорных частей. В зависимости от ширины траншеи расстояние между стойками устанавливают путем выдвижения внутренней трубы из наружной, которое фиксируется болтом-стопором, вставляемым в совмещенное отверстие труб. Полное прижатие щитов к стенкам выемки осуществляют поворотом до упора муфты с винтовой нарезкой.
Анкерное крепление. Для восприятия опрокидывающих моментов, возникающих от действия грунта на шпунтовые, свайные и другие ограждения выемок, применяют анкерные устройства (грунтовые анкеры). Анкеры устраивают в одном или нескольких уровнях по высоте откоса под углом к горизонту до 25°.
Основная деталь анкера — растягиваемый элемент (тяга) выполняется из металла. Анкерную тягу одним концом крепят к конструкции стенки, а другим — в грунтовой массив за пределы возможной призмы обрушения и закрепляют там при помощи инъецируемого в грунт раствора. Грунтовой анкер устраивают следующим образом. После разработки котлована до определенной отметки под углом к горизонту забуривают скважину диаметром 20. 30 см и глубиной 8. 20 м, часто применяя при этом обсадные трубы. Тягу заводят в скважину, После чего в нее инъецируют раствор, замоноличивая анкер по всей длине или только в нижней его части. Когда раствор затвердеет, анкер натягивают. Грунтовые анкеры располагают через 3. 5 м
Конструкции анкеров отличаются материалом, из которого изготовлена тяга, несущей способностью и способом закрепления в грунте.
Наиболее простое и часто встречаемое анкерное крепление выполняется следующим образом. На уровне дна котлована или траншеи вдоль стенок забивают с шагом 1,5. 2,0 м (в зависимости от глубины котлована и влажности грунта) стойки на глубину 0,5. 1,0 м ниже уровня дна котлована. Эти стойки на уровне верха котлована оттягивают анкерными тягами в виде двух пластин, на расстояние, превышающее угол естественного откоса и прикрепляют эти пластины к наклонно забитому анкеру. За установленными и закрепленными стойками укладывают щиты или дощатую забирку. Анкерные тяги несколько заглубляют в грунт, чтобы они не мешали передвижению людей по бровке котлована.
Подносное крепление обычно устраивают при отрывке широких котлованов с расположением внутри котлована. Крепление состоит из щитов или досок, прижатых к грунту стойками, раскрепленными подкосами с защемлением с помощью упоров. Вертикальные стойки приобретают устойчивость за счет наклонных подкосов и горизонтальных распорок, при этом получившийся треугольник устойчив от скольжения благодаря забиваемым наклонным анкерам в угле соединения распорки и подкоса. Дощатые щиты устанавливают между стенками котлована и стойками, свободное расстояние между ними засыпают землей для создания цельной единой конструкции, которая всегда будет устойчивой. Подобное крепление используют ограниченно, так как подкосы и упоры, расположенные в котловане, усложняют производство основных работ.
По мере выполнения или окончания работ крепление котлованов и траншей разбирают снизу вверх.
Искусственное закрепление грунтов
Закрепление грунтов представляет собой совокупность и многообразие существующих методов, в результате применения которых повышаются прочность грунта, он становится неразмываемым, при использовании отдельных методов грунт дополнительно становится водонепроницаемым, повышается его противодействие агрессивным грунтовым водам.
Закрепление грунтов применяют при создании вокруг разрабатываемых выемок водонепроницаемых завес или повышения несущей способности грунтовых оснований. В зависимости от физико-механических свойств грунта и требуемых прочностных характеристик, на значения закрепления и других свойств укрепленного грунта применяют цементацию, силикатизацию, битумизацию, термический, химический, электрохимический и другие способы искусственного закрепления грунта.
Цементация осуществляется для закрепления крупно- и среднезернистых песков и трещиноватых скальных пород и выполняется путем нагнетания в грунт цементного раствора через инъекторы. Инъектор (рис. 5.8) состоит из отдельных звеньев гладких и перфорированных труб длиной 1,5 м и внутренним диаметром 19. 38 мм; внизу он имеет острый наконечник, а в верхней части — наголовник, к которому присоединяется шланг для подачи раствора под давлением. На глубину до 15 м инъекторы погружаются забивкой пневматическими молотами вибропогружателями, при больших глубинах погружения предварительно пробуривают скважины, в которые трубы и опускают.
В зависимости от выявленных характеристик закрепляемых грунтов, расчетных прочностных величин грунта через инъекторы подается цементный раствор состава от 1:1 до 1:10 по массе (цемент: вода); оптимальное давление обычно соответствует 1 атм на 1 пог. м трубы инъектора. Радиус закрепления в трещиноватых скальных породах достигает 1,2. 1,5 м, в крупнозернистых песках — 0,5. 0,75 м, в песках средней крупности — 0,3. 0,5 м. Прочность укрепленных грунтов может достигать 3,5 МПа. Нагнетание раствора в скважину прекращают при достижении заданного поглощения или когда при заданном давлении резко снижается расход раствора (за 20 мин в скважину попадает менее 10 л раствора).
Силикатизация (химический способ) — последовательное нагнетание в грунт водного раствора силиката натрия (жидкого стекла) и ускорителя твердения (раствора соли хлора, обычно хлористого кальция). Часто этот способ называют двухрастворным закреплением. Применима силикатизация в песках, плывунах, лессовидных грунтах, она позволяет повысить прочность, водонепроницаемость и общую устойчивость грунта. Метод может применяться как в сухих, так и насыщенных водой грунтах, даже при высоких коэффициентах фильтрации — от 2 до 80 м/сут. В грунт последовательно нагнетают при давлении до 15 атм (1,5 МПа) раствор жидкого стекла и хлористого кальция, которые в результате химической реакции образуют нерастворимое вещество (гель кремниевой кислоты), прочно соединяющее в единый монолит примыкающий естественный грунт.
Как и при цементации, инъекторы изготовляют из стальных цельнотянутых труб с внутренним диаметром 19. 38 мм и толщиной стенки не менее 5 мм. Нижняя перфорированная часть инъектора имеет длину 0,5.-1,5 м. Насосы для нагнетания подбирают с расчетом подачи раствора в каждый установленный инъектор от 1 до 5 л/мин.
При мелких пылеватых песках удобнее нагнетать в грунт под давлением до 5 атм (0,5 МПа) раствор фосфорной кислоты и жидкого стекла, в результате реакции также получается нерастворимый гель (кремниевой кислоты и фосфорнокислого натрия).
Однорастворное закрепление из смеси силиката натрия и отверди-теля применяют для слабодренирующих грунтов с коэффициентом фильтрации менее 0,3 м/сут. Прочность закрепленного грунта находится в пределах 0,3. 0,6 МПа.
В лессовидные грунты нагнетают при давлении до 5 атм (0,5 МПа) только раствор жидкого стекла, который вступает в реакцию с содержащимися в этих грунтах солями кальция, также в итоге получается нерастворимый гель (кремниевая кислота + гидрат оксида кальция + сернокислый натрий).
Способом силикатизации укрепляли основание Большого театра, Кремлевской стены, этот метод широко используется при проходке шахт и туннелей при строительстве метрополитенов.
Битумизация применяется для закрепления песчаных и сильно трещиноватых грунтов, но что более важно — прекращение через них фильтрации воды. Горячий битум нагнетают в грунт через инъекторы, Установленные в ранее пробуренных скважинах. К инъекторам, обогреваемым электрическим током, горячий битум подается из котлов насосом по трубам при давлении, достигающем 50. 80 атм (5. 8 МПа). Инъектор состоит из двух труб, внутренняя с отверстиями для выхода битума, опускается в грунт ниже наружной, защитной трубы. Нагнетание битума осуществляется в несколько приемов. После первого нагнетания под давлением 2. 3 атм (0,2. 0,3 МПа) битуму дают возможность растечься по всем заполняемым полостям и начать затвердевать, уменьшаясь в объеме. Перед последующими нагнетаниями битум в скважине разогревают электронагревателями инъектора. Песчаные грунты можно закреплять холодной битумной эмульсией.
Термическое укрепление грунтов заключается в обжиге лессовидных и пористых суглинистых грунтов раскаленными газами через пробуренные в грунте скважины диаметром 10. 20 см. Скважины пробуривают в шахматном порядке на расстоянии друг от друга 2. 3 м и на глубину до 15 м, сверху устье скважины «заканчивается бетонным оголовком, в котором размещается форсунка для сжигания топлива. К этой форсунке по самостоятельным шлангам подается топливо и сжатый воздух. Топливо может применяться жидкое (нефть, мазут, соляровое масло) или газообразное (природный или генераторный газ). Сжатый воздух подается под избыточным давлением, превышающим на 0,15. 0,5 атм (15. 50 кПа) давление в трубопроводе с топливом, благодаря этому избыточное давление позволяет отрывать пламя от форсунки и распространять его на всю глубину скважины.
В процессе обжига в скважине поддерживается температура 600. 1100°С. За счет такой высокой температуры происходит процесс расплавления и последующего спекания грунта. Обжиг может продолжаться 5. 10 сут., в результате образуется керамическая свая диаметром 2. 3 м. Расход топлива за весь период обжига составляет до 100 кг/пог.м скважины. Прочность грунта в среднем 1,0. 1,2 МПа, но может доходить до 10 МПа.
Электрическим способом закрепляют влажные глинистые грунты. Способ основан на использовании эффекта электроосмоса, для чего через грунт пропускают постоянный электрический ток с напряженностью поля 0,5. 1 В/см 2 и плотностью 1. 5 А/м 2 . В результате действия тока глина осушается, сильно уплотняется и теряет способность к пучению.
Электрохимическое закрепление грунтов. Это способ применяют для глинистых и илистых грунтов. В грунт параллельными рядами через 0,6. 1,0 м забивают металлические стержни или трубы, по которым пропускают постоянный электрический ток напряжением 30. 100 В и силой тока 0,5. 7 А на 1 м вертикального сечения закрепляемого грунта
Специфика электрохимического способа заключается в том, что при погружении в грунт чередуют через ряд металлические стержни (аноды) и трубы (катоды), через которые в грунт подается раствор хлористого кальция, силиката натрия, хлорного железа и других химических добавок, увеличивающих проходимость тока, а значит и интенсивность процесса закрепления грунта.
Методы применимы при малых коэффициентах фильтрации грунта — 0,2. 2 м/сут. В результате насыщения грунта раствором хлористого кальция и пропускания затем по этому грунту электрического тока в грунте происходят необратимые изменения, в частности они перестают пучиниться, увеличиваются их прочностные характеристики.
Вятский государственный университет. Давление грунтов на сооружения. Устойчивость оснований сооружений Что такое призма обрушения
При решении практических задач из общего напряженного состояния массива грунта обычно выделяют в отдельную задачу определение усилий, передающихся грунтом на вертикальные или наклонные грани сооружения. Типичными конструкциями, для которых существенно важна оценка давления грунта Е, являются различного рода подпорные стены (рис. 6.1, а), стены подвальных помещений (рис. 6.1, б), устои мостов (рис. 6.1, в), гидротехнические сооружения (рис. 6.1, г), ограждения котлованов, перемычки и др.
Рис. 6.1. Давление грунта на различные сооружения.
1 — область («призма») обрушения грунта;
2 — область («призма») выпора грунта.
Как убедительно показали эксперименты и натурные наблюдения, давление грунта Е на сооружение существенно зависит от направления, величины и характера смещений вертикальных или наклонных контактных граней сооружения, по которым происходит взаимодействие с грунтовым массивом.
Рассмотрим влияние смещений на примере простейшей подпорной стены (рис. 6.2). В случае уверенно неподвижной стены (рис. 6.2, в) деформации грунта происходят без бокового расширения и поэтому при действии только собственного веса грунта можно принять σ x = ξσ z = ξγ гр z, где ξ — коэффициент бокового давления грунта (см. раздел 3.3, ф-ла 3.23). При этом суммарное боковое давление на единицу длины стены (в направлении, перпендикулярном плоскости хz) определится как E 0 = ξγ гр h 2 /2. Давление E 0 принято называть давлением покоя , поскольку величина коэффициента ξ в E 0 отвечает случаю отсутствия боковых смещений грунта.
Рис. 6.2. Зависимость давления грунта от величины и направления
горизонтального смещения стенки или сооружения.
Под действием давления грунта могут возникать смещения U сооружения в сторону от грунта засыпки (на рис. 6.2 приняты со знаком минус, т.е. U q . Следует различать три принципиально различных способа прокладки трубопроводов: в траншее (рис. 5.13, а ), с помощью закрытой проходки (прокола) (рис. 
5.13, б ) и под насыпью (рис. 5.13, в ).
При одинаковой глубине заложения Н трубопроводов давление р будет различным: при траншейной укладке р и при проколе, если Н сравнительно мало, р = , при больших значениях Н – р 0)
, (1)
Р 0
Z i h
Рис. 2 – схема построения профиля откоса
б) для частного случая ненагруженной бермы (Р 0 = 0)
. (2)
В формулах (1) и (2) приняты обозначения:
А = γ · Z i · tgφ ;
B = P 0 · tgφ + C ;
γ – объемный вес грунта, т/м 3 ;
С – удельное сцепление грунта, т/м 2 ;
Р 0 – равномерно распределенная по поверхности откоса нагрузка, т/м 2 .
Результаты расчетов целесообразно свести в таблицу (табл. 2).
По данным вычислений строится профиль равноустойчивого откоса.
Вычисление профиля равноустойчивого откоса по методике Н.Н.Маслова
Z i , м
γ· Z i , т/м 2
X i , м
При выполнении земляных работ, связанных с разработкой котлована, возможно обрушение грунта и травмирование рабочих. Во избежание несчастного случая необходимо рассчитать допустимую крутизну откоса котлована при глубине 5 и 10 м для глинистого грунта.
Для котлована глубиной 5 м:
а) определить угол между направлением откоса и горизонталью и отношение высоты откоса к его заложению;
б) выполнить эскиз уступа котлована.
Для котлована глубиной 10 м:
а) провести расчет профиля равноустойчивого откоса, данные свести в таблицу по форме табл. 2;
б) по данным расчетной таблицы построить профиль откоса.
