Tpc-setka.ru

ТПЦ Сетка
7 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет угла откоса грунта

Sполупространст

— формула Шлейхера – Буссенеска.

Из определения Тогда:

;

— подставляем в исходную формулу:

; ;

31. Расчёт устойчивости откосов песчаных грунтов?

Условием заголовка (поставленной задаче) отвечает откос песчаного грунта для которого сцепление практически равно нулю (c=0).

Расчётная схема для решения задачи по устойчивости откоса песчаного грунта.

Рассмотрим равновесие песчинки на откосе песчаного грунта, расположенном под углом α к горизонту:

Q – вес песчинки;

N – нормальная составляющая веса песчинки;

Т — касательная составляющая веса песчинки;

Т’ – сила трения (удерживающая откос от осыпания).

Откос будет устойчив в том случае, если будет соблюдаться условие равновесия вдоль наклонной поверхности, или в аналитическом виде:

Проведя подстановку смещающих и удерживающих сил и выполнив преобразования, получим:

где, f –коэффициент трения.

Таким образом, устойчивость песчаного откоса грунта обеспечена, если угол откоса не превышает величину угла внутреннего трения грунта.

32. Расчёт устойчивости откосов глинистых грунтов?

Такому условию отвечают грунты с углом внутреннего трения (φ) = 0 (жирные глины).

Для жирных глин характеристика сцепления (с) – составляет основную прочность откосов.

Ставится задача, на какую глубину (h) можно откопать котлован в данных грунтах с вертикальными стенками?

Расчётная схема для определения устойчивости массива глинистого грунта.

Предположим, что нарушение устойчивости откоса произойдет по поверхности возможного обрушения АС, наклоненной под углом α к горизонту. Противодействовать обрушению будут лишь силы сцепления (с), действующие вдоль откоса (поверхности АС).

Рассмотрим призму АВС. Q — вес призмы (разложим его на 2 составляющие T и N), тогда можно записать: sinα=T/Q; ctgα= ВС/h.

1-ой способ расчета:

Составим условие равновесия по поверхности возможного обрушения АС:

Сдвигающая сила Т, составляющая веса призмы АВС, определится выражением:

; Тогда выполнив подстановку, получим:

Из геометрических соображений рассматриваемой призмы АВС, можно записать: ; ; тогда сила, удерживающая откос по поверхности возможного обрушения АС, в момент предельного состояния, за счет сцепления грунта, изменяющаяся по закону треугольника, т.е. как среднее значение С/2, может быть определена выражением:

Запишем условие равновесия по поверхности возможного обрушения АС и преобразуем его:

Анализируя полученное выражение, нетрудно заметить, что угол α — мы приняли произвольно (sinα — изменяется в пределах 0…1). Тогда при максимальном использовании сил сцепления hmax будет соответствовать при α = 45°; sin2α = 1; Это означает, что hmax=2C/γ — это окончательное выражение, определяющие максимальную вертикальную высоту откоса грунта из глины в устойчивом состоянии.

Рассмотрим пример вычислений по полученной формуле, определяющей устойчивость откоса связного грунта при следующих условиях:

Пусть С = 0,1 кг/м2 = 1 т/м2 = 0,01 МПа = 0,01 МН/м2; γ = 2 т/м3 = 20 КН/м3 = 20·10–3 МН/м3.

Тогда, подставляя эти исходные данные в формулу hmax, получим: hmax = 2×1/2 = 1 м, следовательно, откос в данных условиях будет устойчив при вертикальной стенке высотой не более 1 м.

2-ой способ расчета:

Проверить устойчивость откоса сыпучего грунта можно через коэффициент устойчивости ηустойчив., определяемый как отношение удерживающих сил к сдвигающим силам, тогда после преобразований, получим:

В момент предельного состояния в этом случае sin 2α = max = 1. Тогда получим:

Или окончательно: hmax=2C/γ — Данное решение соответствует результату 1-го способа расчёта.

Таким образом, безопасная высота откоса из жирных глин (его устойчивое состояние) будет прямо пропорционально зависеть от сцепления и обратно пропорциональна удельному весу грунта.

33. Устойчивость вертикального откоса в глинистых грунтах?

Пылевато-глинистые грунты часто обладают очень ма­лым углом внутреннего трения, который при приближенном ре­шении задач можно не учитывать. В то же время эти грунты имеют сцепление, благодаря которому могут удерживать вер­тикальный откос. Для строителей при рытье котлованов важно знать, на какую глубину можно разрабатывать грунт с вер­тикальным откосом.

Рассмотрим для такого грунта устойчивость вертикального откоса АВ высотой h(рис. 8.6). Проведем след АС возможной поверхности обрушения в виде плоскости под углом ω к горизонту, так как наименьшей площадью такой поверхности между точками А и С будет обладать плоскость. По всей этой плоскости будут действовать удельные силы сцепления с. Разобьем призму обрушения АВС на вер­тикальные элементы толщиной dy (рис. 8.6). Так как элементы сползают одновременно по поверхности АС, взаимодействие между ними не учитываем. Рассмотрим интенсивность сдвигающей силы в точке А. Вес крайнего элемента толщиной dy (без учета второй степени малости) будет dF = γh·1·dy, и сдвигаю­щая сила по наклонной площадке составляет где γ- удельный вес грунта; 1 — размер призмы, перпендикулярный плоскости чертежа.

Удерживающая сила на этом участке обусловлена только удельной силой сцепления

В таком случае коэффициент надежности на участке .

Наименьшее значение γn будет при наибольшей величине sin 2ω, которая может достигнуть единицы при 2ω = 90°. Значит худшие условия устойчивости будут при ω = 45°. В таком случае при γn = 1, т. е. в условиях предельного равновесия, высота вертикального откоса

В данном случае h — максимально возможная высота откоса.

Для получения устойчивого откоса обычно снижают сцепле­ние, принимая его расчетное значение с1,учитывающее неоднородность грунта. Кроме того, вводят коэффициент -надежности γn в пределах 1,1 . 1,2. Тогда h = 2с1/γ γn

Читайте так же:
Ремонт резиновой лодки акриловой грунтовкой

Грунт откоса подвергается метеорологическим воздействиям, которые могут снижать сцепление. В связи с этим незащищен­ный вертикальный откос может существовать лишь непродолжительное время.

34. Аналитический метод определения давления в грунтах на подпорные стенки?

Рассмотрим аналитический методопределения давления грунтов на подпорные стенки при допущении плоских поверхностей скольжения. В настоящее время этот метод широко применяют в практике проектирования.

Рассмотрим вначале давление на подпорные стенки сыпучих масс. Как было показано ранее, массив сыпучего грунта, ограниченный откосом, будет находиться в равновесии, если угол откоса равен углу внутреннего трения грунта. При вертикальном же откосе для удержания массива в равновесии требуется устройство подпорной стенки.

Если одна часть массива сыпучего грунта перемещается относительно другой по некоторой поверхности скольжения, то реакция неподвижной части массива будет направлена навстречу движению под углом трения, отложенным от нормали к поверхности скольжения. Рассмотрим наиболее характерные случаи давления грунтов на подпорные стенки.

35. Графический метод определения давления в грунтах на подпорные стенки?

Графоаналитический метод следует рассматривать как универсальный метод, позволяющий получать решения с точностью 2%.

Известный французский исследователь Шарль Кулон впервые получил данное решение при расчете оборонительных укреплений на юге Франции еще в IX веке.

Расчётная схема для определения максимальной величины бокового давления грунта на подпорную стенку по методу Кулона.

Ш. Кулон рассматривал задачу устойчивости массивной подпорной стенки с наклоненной задней гранью АВ и при произвольной конфигурации поверхности грунта за подпорной стенкой (см. схему).

Основные допущения, положенные в основу данного метода расчета:

Поверхность возможного скольжения грунта в момент предельного состояния (АС) – плоская.

Обрушение поверхности скольжения происходит при максимальном давлении грунта на подпорную стенку.

Ш. Кулон рассматривал эту задачу на основе уравнения статики (равновесия) в следующей последовательности:

Вес призмы обрушения АВС – можно найти с любой заданной точностью Q.

По стороне АС со стороны неподвижного грунта, действует реактивное давление R , φо – угол трения между грунтом и поверхностью стенки.

Еα – активное давление грунта на подпорную стенку.

Строим многоугольник сил, который должен быть замкнутым в условиях равновесия, и вычисляем соотношения:

Если известно положение поверхности обрушения АС, которая наклонена под углом a к горизонту, – то легко можно найти Еα. Но поверхность АС, как правило, определена произвольно. Поэтому решаем данную задачу методом последовательных приближений в следующей последовательности (см. схему):

Задаемся несколькими поверхностями скольжения АС1; АС2; АС3; АС4 – и для каждой находим Еα.

Строим многоугольник сил для призм массой Q1, Q2, Q3, Q4.

Получаем огибающую значений Еα.

Проводим касательную и находим Еα max.

Схема построений поверхностей скольжения для определения максимального давления грунта на подпорную стену. При проверке устойчивости подпорной стены возможно дополнительное применение анкеров.

Точность этого графоаналитического метода ≈ 2% — для грунтов, обладающих только трением.

После нахождения максимального давления грунта Еα max на подпорную стенку рассматривается условие равновесия и если это условие не соблюдается, то рекомендуется выполнить дополнительные мероприятия по увеличению устойчивости данного сооружения. Одним из таких методов может быть использование анкеров (см. схему на рисунке).

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.006 с) .

Проектируем все силы на наклонную грань откоса с учетом

Устойчивость откосов и склонов

При разработке котлованов, вертикальной планировке площадок с уступами, устройстве выемок и насыпей, возведении сооружений на склонах и в ряде других случаев приходится оценивать устойчивость массивов грунтов в откосах. Устройство пологих откосов резко удорожает строительство. Крутые откосы могут привести к аварии. Нужно находить оптимальные крутизны откосов или проектировать подпорные стенки.

Причины потери устойчивости откосов:

— устранение естественной опоры массива грунта вследствие разработки котлованов, траншей и т.д.;

— увеличение внешней нагрузки на откос;

— увеличение удельного веса грунта в призме обрушения в результате насыщения пор водой;

— влияние капиллярной влаги при понижении уровня грунтовых вод;

— снижение сцепления и трения грунта при увлажнении, промерзании и оттаивании грунтов;

— динамические воздействия (движение транспорта, сейсмические проявления);

— большая крутизна откосов.

Нарушение равновесия массива грунта может происходить внезапно со сползанием значительных масс грунта. Такие нарушения равновесия называются оползнями. Оползни бывают следующих видов:

а) оползни вращения (с криволинейными поверхностями обрушения);

б) оползни скольжения (по зафиксированным поверхностям);

в) оползни разжижения (грязевые потоки перенасыщенных водой грунтов).

4.5.1. Устойчивость откосов идеально сыпучего грунта (с=0, j¹0)

Пусть имеется откос с углом заложения a при заданном значении угла внутреннего трения j песка, слагающего откос.

Рассмотрим равновесие частицы грунта М, свободно лежащей на поверхности откоса (рис.4.13,а). Вес частицы Р разложим на нормальную N к линии ab и касательную Т, стремящуюся сдвинуть частицу вниз. Грунт обладает только внутренним трением, поэтому устойчивость частицы будет обеспечена, если сдвигающая сила Т равна удерживающей силе трения Т ‘=fN или меньше нее.

Читайте так же:
Силиконовая грунтовка тиккурила silikonipohjuste

Рис.4.13. Схема к расчету устойчивости откосов сыпучего грунта:

а – сухого; б – фильтрующего воду

Проектируем все силы на наклонную грань откоса с учетом

N = Pcosa, T = Psina, Psina – fPcosa = 0. (4.30)

Отсюда tga=f , а т.к. коэффициент трения f=tgj, то получаем a=j. Следовательно, предельный угол откоса сыпучих грунтов равен углу внутреннего трения. Этот угол носит название угла естественного откоса.

Для обеспечения устойчивости откоса сила, удерживающая частицы М, должна быть больше сдвигающих сил: T T ‘. Примем за коэффициент надежности gn, тогда gntga£tgj . Обычно gn принимают равным 1,1¸1,2.

Если уровень подземных вод в массиве сыпучих грунтов находится выше подошвы откоса, возникает фильтрационный поток,выходящий на поверхность откоса. В грунте появляется гидродинамическое давление, что приводит к снижению устойчивости откоса. Поэтому рассматривая равновесие частицы М на поверхности откоса, к сдвигающей силе необходимо добавить гидродинамическую составляющую

где gw – удельный вес воды; n – пористость грунта, i – градиент напора.

В точке выхода воды через поверхность откоса действуют силы D и P, которые приводятся к равнодействующей R, отклоняющейся от вертикали на угол b. В этом случае устойчивость угла откоса находим из условия

4.5.2. Устойчивость вертикального откоса грунта, обладающего только сцеплением (j=0,c¹0)

Рассмотрим для такого грунта устойчивость вертикального откоса ab высотой h (рис.4.14). Проведем линию ас возможной поверхности скольжения под углом a к горизонту. По всей этой плоскости будут действовать удельные силы сцепления.

Составим уравнение равновесия всех сил, действующих на оползающую призму abc. Действующей силой будет вес Р призмы abc.

Учитывая, что bc=hctga, получаем

. (4.33)

Силу Р разложим на нормальную N и касательную Т составляющие к поверхности скольжения ас. Силами, сопротивляющимися скольжению, будут лишь силы сцепления с, распределенные по плоскости скольжения .

Так как в верхней точке с призмы abc давление равно нулю, а в нижней а оно максимально, то в среднем следует учитывать лишь половину сил сцепления.

Составим уравнение равновесия, взяв сумму проекций всех сил на направление ас и приравняв ее нулю:

, (4.34)

. (4.35)

Определим значение высоты h=h90, соответствующей максимальному использованию сил сцепления. Очевидно, при этом sin2a=1, a=45 0 . Тогда, подставляя sin2a=1 в выражение (4.35) и решая его относительно h90, получим

. (4.36)

При коэффициенте надежности gn имеем

. (4.37)

В данном случае h – максимально возможная высота откоса без крепления.

4.5.3. Устойчивость откосов по теории предельного равновесия

Для грунтов, обладающих и внутренним трением и сцеплением, В.В.Соколовским решены две задачи:

1. Определение максимального давления на горизонтальную поверхность массива грунта, при которой откос данного очертания остается в равновесии.

2. Определение формы равноустойчивого откоса предельной крутизны.

На основании численного интегрирования дифференциальных уравнений предельного равновесия при различных углах внутреннего трения j и углах наклона плоского откоса к горизонту a можно найти предельные значения Р:

, (4.38)

где – безразмерная величина предельного давления (табл.III.5 приложения III), принимается в зависимости от j, a и относительной координаты :

, . (4.39)

Очертания равноустойчивого откоса строят, начиная с его верхней кромки.

Горизонтальная поверхность равноустойчивого откоса может нести равномерно распределенную нагрузку

. (4.40)

Если P рассмотреть как давление слоя грунта Р = gh , то

. (4.41)

При j = 0 h = .

4.5.4. Расчет устойчивости откосов приближенным методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения

Этот метод, широко используемый в практике, впервые был применен К.Петерсоном в 1916 г. и долгое время назывался «методом шведского геотехнического общества». Сущность применения метода сводится к следующему. Задаются центром вращения О откоса АВ. Уравнением равновесия будет SМ=0. Для составления уравнения моментов относительно точки вращения О разбиваем призму скольжения АВС вертикальными сечениями на ряд отсеков и принимаем вес каждого отсека условно приложенным к точке пересечения веса отсека Pi с соответствующим отрезком дуги скольжения. Раскладываем силы веса Pi на направление радиуса вращения и ему перпендикулярное (рис.4.17,а) и составляем уравнение равновесия, приравнивая нулю момент всех сил относительно точки вращения:

. (4.42)

Сокращая это выражение на R, получим

, (4.43)

где L – длина дуги скольжения; c, j – угол внутреннего трения и сила сцепления; Ti и Ni – соответственно касательная и нормальная составляющие силы веса: , .

Рис.4.17. Схемы расчета устойчивости откосов по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения: а – схема действия сил; б – положение опасных дуг скольжения

За коэффициент устойчивости откоса принимают отношение момента сил удерживающих к моменту сил сдвигающих:

или (4.44) .

Необходимо из всех возможных дуг поверхностей скольжения выбрать наиболее опасную (рис.4.17,б). Для намеченных центров дуг О1, О2, О3 определяем необходимое по условию устойчивости сцепление, соответствующее предельному равновесию,

. (4.45)

Из всех возможных центров скольжения выбираем тот, для которого требуется максимальная величина сил сцепления. Коэффициент устойчивости h принимаем равным 1,1…1,5. Изложенный метод уточнен М.Н.Гольдштейном и Г.И.Тер-Степаняном:

, (4.46)

где А и В – коэффициенты (табл.III.6 приложения III, пример 8), табулированные в зависимости от соотношения заложения откоса m и x=(0,25; 0,5; 1,0; 1,5)h

Читайте так же:
Сколько должна сохнуть грунтовка при покраске стен

. (4.47)

4.5.5. Устойчивость прислоненных откосов и склонов

Устойчивость прислоненного откоса определяется из уравнений равновесия. При этом разбивают массив грунта на ряд отсеков так, чтобы в пределах отдельных отсеков поверхность скольжения была плоской и проходила по фиксированной поверхности более плотных ненарушенных пород (рис.4.18).

Рис.4.18. Схема действия сил при определении оползневого давления

При рассмотрении i-го отсека учитывают все внешние силы, включая нагрузку, приложенную к поверхности отсека, и вес грунта в объеме отсека. Сумму внешних сил Qi раскладывают на нормальную Ni и касательную Тi. Нормальная сила Ni позволяет учитывать силы трения по основанию nm. Кроме того, учитывают силы сцепления при сдвиге по этой плоскости. Дополнительно на отсек действует неуравновешенное оползневое давление от вышележащих отсеков Еi-1 и неизвестное оползневое давление на нижележащий отсек Еi. Если откос подвержен еще действию сейсмических сил, отклоняющих равнодействующую внешних сил от вертикали на некоторый угол qi, то получим

и . (4.48)

По уравнениям равновесия – сумме проекций всех сил на направление nm и нормаль к этому направлению – можно найти значение оползневого давления Еi, передаваемого на следующий отсек:

, (4.49)

где h – коэффициент устойчивости.

Расчет начинают с первого верхнего отсека, для которого Еi-1=0. Переходя от отсека к отсеку, достигают последнего отсека, который должен быть устойчивым при En £ 0.

4.5.6. О мерах борьбы с оползнями

Нарушение устойчивости земляных масс сопровождается разрушением дорог, мостов, жилых и промышленных зданий, иногда с человеческими жертвами.

К мерам по увеличению устойчивости массивов грунта и борьбе с оползнями относятся:

— восстановление и усиление естественных упоров оползающих масс;

— регулирование водного режима грунтовых масс;

|следующая лекция ==>
АЛЬТЕРНАТИВНЫЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ|КЛИНИКА И ДИАГНОСТИКА ГЕСТОЗА

Дата добавления: 2016-05-11 ; просмотров: 1720 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Устройство котлованов: копка, откосы, крепление

Формирование откосов котлована

Строительная компания БЕСТ-СТРОЙ (Москва) выполняет полный цикл устройства котлованов: земляные работы, копка, откосы, крепление стен, устройство распорной системы или грунтовых анкеров, свайного фундамента.

На строительном участке проводится разметка в соответствии с технологической картой котлована: периметр, подъездные пути под вывоз грунта и место складирования породы под обратную засыпку. Выполняется транспортировка спецтехники на участок: экскаваторов, бульдозеров, погрузчиков. Все постройки, наружные и скрытые коммуникации, находящиеся на территории участка, подлежат переносу или сносу по согласованию с соответствующими организациями. Также проводится вырубка деревьев и планирование местности.

Земляные работы

После завершения подготовительных действий спецтехника приступает к основным земляным работам на котловане. Высокоэффективная механизированная разработка котлована экскаватором позволяет выполнить выемку на полный объём котлована в кратчайшие сроки. Вынутый грунт частично остаётся в пределах строительной площадки для обратной засыпки пазух на этапе строительства здания. Объём оставляемой породы известен из ранее проведённых по проекту расчётов. По остальному объёму производится вывоз грунта самосвалами на площадку утилизации.

Земляные работы и шпунтирование стен выемки трубами с забиркой из доски

Расчёт объёма котлована и вывоз грунта

При расчётах выемки породы учитывается эффект разрыхления при копке. Плотность веками слежавшихся осадочных пород нарушается при рытье экскаватором и при перемещении в отвал или в кузов самосвала. В зависимости от вида или видов разрабатываемых грунтов даётся поправочный коэффициент 20-30%. Таким образом, например, если длина котлована 70 м, ширина 30 м и глубина 5 м с прямыми шпунтованными стенками на спланированной местности, то расчёт объёма котлована даёт нам значение 10500 куб.м. Но под вывоз грунта нужно расчитывать объём больше, как минимум, на 20%: 70х30х5х1,2=12600 куб.м. Выполнение откосов увеличивает объём котлована и вынятого грунта, но это же количество зачастую идёт в обратную засыпку, поэтому не вывозится за территорию стройплощадки.

Стены и откосы котлована

В благоприятных условиях, если грунт особо плотный и глубина до 2 метров, выкапывают котлован с вертикальными стенами без крепления. Если грунт глинистый — до глубины 1,5 метров, супесь и суглинок — до 1,25 метра, насыпные и песчаные — до 1 метра.

При необходимости устройства котлована на глубину до 5 метров, выше уровня грунтовых вод — на помощь проектировщику приходит таблица СНиП, приводящая зависимость угла откоса (отношение высоты к заложению) от вида грунта и глубины котлована.

Таблица 1. Крутизна откосов котлованов

Виды грунтовКрутизна откоса (отношение его высоты к заложению) при глубине выемки, м, не более
1,535
Насыпные неуплотненные1:0,671:11:1,25
Песчаные и гравийные1:0,51:11:1
Супесь1:0,251:0,671:0,85
Суглинок1:01:0,51:0,75
Глина1:01:0,251:0,5
Лессы и лессовидные1:01:0,51:0,5

В случае наличия близлежащих сооружений, грунтовых вод и необходимости водопонижения, грунтов с неравномерной структурой, глубины котлована более 5 метров необходим индивидуальный расчёт угла откосов или крепления стен.

Крепление стен котлована

Крепление вертикальных стен выполняется при строительстве котлованов в неплотных и водонасыщенных грунтах. Крепление защищает не только от обрушения стен выемки, но и препятствует смещению грунта под весом соседних зданий, оберегает их основания от деформаций.

Читайте так же:
Сертификат соответствия грунтовка глифталевая

Применяются следующие технологии укрепление стенок:

  • Шпунтирование — шпунтовое ограждение котлована из металлопроката:
    • из труб, с забиркой из доски либо без неё,
    • прокатного профиля, с забиркой либо без неё,
    • специализированного шпунта Ларсена.
  • Железобетонными конструкциями:
    • бурокасательные и буросекущие сваи,
    • стена в грунте.

Все приведённые технологии применяются до рытья котлована. Заглубление ограждения выполняется по периметру выемки строго согласно технологической карты. В определённых условиях выполняется предварительное бурение скважин: обеспечение вертикальности погружения, снижение вибрационных воздействий через грунт на основания близко расположенных сооружений при забивке.

Шпунтовое ограждение из труб с обвязочным поясом из металопроката

Самым ресурсосберегающим методом является погружение шпунта из труб. Этот материал дёшев и обладает высокой оборачиваемостью, то есть возможностью многократного использования. Погружение труб выполняется забивкой копром с дизель-молотом или гидравлической копровой установкой, а также с помощью вибропогружателя. Альтернативный способ — погружение с помощью свайной буровой установки методом вдавливания и ввинчивания.

Забирку устраивают в случае критичного просыпания породы между шпунтинами, из доски толщиной 40-50 мм.

Ограждение котлована из шпунта Ларсена

При необходимости мер водопонижения применяют шпунтовое ограждение из шпунта Ларсена. Каждая из таких шпунтин имеет корытообразный прочный профиль и замковые пазы для жёсткой связи друг с другом. Таким образом можно сформировать прочную и герметичную стену сколь угодно большой длины. Погружение выполняется забивкой или вибропогружением. Шпунт Ларсена, также, как и трубы и прокатный профиль, обычно извлекают после завершения строительства, обратной засыпки, и используют повторно уже на других объектах. Иногда его не извлекают, и тогда ограждение устраивают из специального оставляемого профиля.

Крепление стенок котлована железобетонными конструкциями обеспечивает высокие механические и водоизолирующие свойства будущего основания сооружений. Они также могут служить фундаментом и одновременно стенами подземной части здания.

Крепление стен котлована буросекущими сваями и грунтовыми анкерами

Бурокасательные и буросекущие сваи выполняются методом бурения, армирования и бетонирования диаметром от 400 до 1500 мм глубиной до 45 м. Сначала по периметру котлована подготавливается форшахта — небольшая укреплённая траншея-кондуктор. В ней бурятся нечётные скважины с шагом 0,9 диаметра между боковыми краями скважин. Заполняют бетонной смесью. К тому моменту, когда начинают бурить чётные скважины бетон уже схватился и шнек буровой установки сечёт две соседние нечетные сваи, выполняя скважину для чётной между ними. Затем в скважину погружают заранее подготовленный армирующий каркас, сваренный из специального армирующего прута и проволоки, и бетонируют. В итоге после застывания бетона получается очень прочная монолитная железобетонная стена. На следующем этапе происходит рытьё котлована уже с готовым креплением ж-б стеной.

Технологическая схема устройства стены в грунте, и последующей разработки котлована

Технология «Стена в грунте» обеспечивает высокопрочное ограждение и крепление стен котлована толщиной от 300 до 1200 мм, и глубиной до 60 м. Применяется сложная спецтехника — грейферная установка. Грейфер представляет собой узкий, на ширину стены двухковшевый землеройный инструмент, погружаемый в грунт на жёсткой штанге или подвесе, с гидравлическим или полиспастным приводом. Разрабатываемая траншея защищается от обвала глинистым бентонитовым раствором. По достижении проектной глубины в неё погружается армокаркас и заливается бетон, который вытесняет глинистый раствор, который в свою очередь собирается в резервную ёмкость для дальнейшего использования. Разработка ведётся участками (захватками) через одну. Второй очередью разрываются промежуточные захватки и получают монолитную стену. После того, как бетон наберёт прочность можно проводить копку котлована.

Устройство распорной системы котлована

Не смотря на все инженерно-технические ухищрения, иногда, особенно для глубоких котлованов в тяжёлых грунтовых условиях и плотной городской застройке, шпунтовое ограждение может оказаться недостаточно прочным для удержания давления грунтовой массы.

На последнем этапе возведения котлована на помощь приходят 2 технологии крепления ограждений.

Вид на распорную систему котлована вблизи автомагистрали и соседних строений

Первая из них — распорная система. По периметру устанавливается обвязочный пояс из металлопроката, равномерно распределяющий нагрузку по всему поясу. В пояс упираются распорки — как между противоположными стенками, так и между дном. Все конструкции выполняются в соответствии с точным механическим расчётом и изложены в ППР (плане производства работ).

Но распорная система крадёт внутреннее пространство выемки, которая и устраивалась специально для свободного манёвра в процессе строительных работ. Особо нагруженные конструкции распорных систем создают невероятно стеснённые условия для строителей. Это сокращает производительность и удлиняет сроки сдачи объекта.

Устройство грунтовых анкеров (якорей)

Компания БЕСТ-СТРОЙ рекомендует применение, и производит крепление шпунтовых стен грунтовыми анкерами, принимающими на себя выдёргивающую нагрузку от массива породы. Этот метод не на много более трудоёмок и незначительно сложнее устройства распорок, но в итоге даёт ничем не ограниченный оперативный простор, оборачивается значительной экономией ресурсов, повышением производительности и сокращением сроков строительства.

Читайте так же:
Сертификат грунтовка гф 021 empils

Схема монтажа грунтового анкера

По итогам тщательно проведённых изыскательских и расчётных работ производится бурение скважин в стенах котлована, выполнение «якоря», закрепление тяги, фиксация её на анкеруемом шпунте. При этом важно учитывать расположение оснований близлежащих сооружений и зданий.

Определение и расчет объемов земляных работ

На практике существуют разные способы расчета объема земляных работ, воспользовавшись которыми вы получите ту или иную степень точности. В случае масштабных проектов, отклонения результата от плана могут быть весьма значительными, в связи с чем данному этапу отводится особая роль. Расчет объемов земляных работ помогает правильно определить требуемые трудовые и технические ресурсы, составить календарный план и утвердить сметную стоимость. Причем уточнения по объемам земляных работ траншеи в документацию могут вноситься не только на стадии проектирования, но и позже.

Источник фото: exkavator.ru Выполнить расчет объемов земляных работ можно на основании СНиПов

Если земляные работы подразумевают результат в виде правильной геометрической формы, то для определения объема достаточно воспользоваться формулой из числа общеиспользуемых. С усложнением рельефа более трудоемкими становятся и методы подсчета. В этом случае подходящую формулу можно найти в справочниках.

Из всего многообразия форм земляных сооружений выделяют три главные: котлован, траншея (еще одно название — линейно-протяженное сооружение), вертикальная планировка площадки. В первом случае для расчет объема земляных работ предпочтение отдается методу поперечных профилей (в случае многоугольного очертания с параллельными основаниями можно воспользоваться формулой Симпсона), во втором подсчет в большинстве случаев осуществляется по продольным и поперечным профилям.

Схемы для определения объема котлованов (прямоуольный, многоугольный, круглый котлованы, траншея с откосами, насыпь)

В случае, когда подрядчик имеет дело со сложной формой, для расчета общего объема земляных работ выполняется разбивка на несколько более простых фигур с последующим суммированием значений, полученных для каждой из них. Отдельные неровности допускается не брать в расчет как не влияющие значительно на объем предстоящих работ. При подсчете объема протяженного земляного сооружения, его разбивают вертикальными плоскостями на несколько призматоидов в точках перелома продольного профиля. Для определения объема каждой части необходимо узнать величины сторон поперечных сечений и расстояние между ними. Вертикальная планировка на территории большой площади предполагает подсчет по 3-гранным или 4-гранным призмам, стороны у которых берутся длиной 10-100 м.

Одна из часто встречаемых величин для расчета объемов земляных работ, — крутизна откосов. В литературе приводятся приблизительные значения крутизны, зависящие от глубины выемки и прочности грунта. Так, угол естественного откоса котлована глубиной до 1,5 м в песке составляет 63 градуса, а отношение высоты откоса к его заложению — 1:0,5. Располагая значением этой величины, а также размерами нижней части котлована и его глубиной, вы легко посчитаете длину и ширину земляного сооружения сверху и объем грунта, подлежащего выемке.

Формула призматоида для расчета объема прямоугольного котлована:

V = (Н/6) (AB + CD + (F + C)(B + D))
V – объем котлована с откосами со всех сторон;
Н — глубина котлована;
F и B — ширина и длина по дну;
C и D — те же величины поверху.

Если вы выполняете работы по рытью котлована глубже 5 м, заранее позаботьтесь об устройстве промежуточных берм не уже 2,5 м. Еще несколько рекомендаций:

  • при возведении ленточного фундамента к ширине его подошвы прибавляется 0,2 м с каждой стороны (для устройства подушки из песка или бетона);
  • если цель работ — траншея с креплением, следует добавить к ее ширине 0,1-0,2 м (чем глубже котлован, тем больше значение).

Дополнительное расстояние стоит предусмотреть и в других случаях, например, при изготовлении вертикальной гидроизоляции фундаментов.

Существует специфика в определении объема земляных работ при задействовании спецтехники. Так, траншея не может быть уже режущей кромки ковша землеройной машины плюс 0,1-0,15 м (в зависимости от вида грунта). А для того, чтобы исключить нарушение естественной структуры грунта, принято «недобирать» ковшом со дна 5-20 см.

Источник фото: exkavator.ru В определении объема земляных работ при использовании спецтехники есть своя специфика

Помимо объемов основных работ, принято производить расчет также для дополнительных земляных сооружений, таких как выезды из котлована, уширения для разворота транспорта и др. элементов, без которых реализация проекта невозможна. Из общего объема котлована также выделяется объем земляных работ по срезке верхнего плодородного слоя.

Еще один момент, который следует учитывать, — то, что расчет объемов земляных работ производят при плотности естественного залегания («в плотном теле»). При этом рабочую высоту насыпи следует задать больше проектной, так как впоследствии грунт может осесть. Пример: первоначальное увеличение объема песчаного грунта после разработки составляет 10-15%, остаточное разрыхление грунта (после его уплотнения атмосферными осадками, транспортомы и т.д.) — 2-5%.

Наши группы в Telegram, Viber. Присоединяйтесь!

Быстрая связь с редакцией в WhatsApp!

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector