Zabor-33.ru

Строительный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Откос насыпи моста это

—>Институт геоэкологии им. Е.М. Сергеева РАН —>

Тема «Анализ состояния земляного полотна…

Тема «Анализ состояния земляного полотна, выявление причин и механизма нарушения его устойчивости и разработка предложений по защитным мероприятиям на объекте: 657 км перегона Вурнары-Канаш» была поставлена в ИГЭ РАН в связи с возникновением в октябре 2012 года аномальных просадок земляного полотна и 1 пути на исследуемом участке. Службой пути (ПЧ-17) были проведены срочные аварийные работы по восстановлению работоспособности 1 пути и первоочередные мероприятия по укреплению земляного полотна – деформированного откоса насыпи со стороны 1 пути.

После проведения первоочередных мероприятий восстановлено движение поездов на участке 657 км. Однако необходимо предусмотреть обоснованные защитные мероприятия, чтобы исключить возможность внезапных деформаций земляного полотна и железнодорожного пути на участке.

В соответствии с Техническим заданием по теме ИГЭ РАН предусматривалось выполнить:

— анализ материалов наблюдений и исследований по участку, включая данные инженерно-геологических изысканий и геофизических исследований;

— оценка оползневой обстановки, выявление причин и механизма нарушения устойчивости земляного полотна и развития оползневых деформаций;

— разработка расчетных схем и проведение расчетов устойчивости;

— разработка предложений по эффективным защитным мероприятиям.

На Фото: Оползневое деформирование тела железнодорожной насыпи, в т.ч. водопропускного канала в основании насыпи.

Выводы о причинах и механизме деформирования насыпи

Появление отдельных трещин на основной площадке земляного полотна и прилегающем левом откосе в начале 2012 г. привели в конечном итоге к образованию оползня шириной 40 м и длиной (от трещины в междупутье до языка оползня) 50 м. По механизму деформирования это оползень сжатия-выдавливания.

Согласно проведенным исследованиям и результатам расчетов устойчивости одним из главнейших факторов, обуславливающих нарушение устойчивости земляного полотна и развитие оползневых деформаций являются особенности свойств и состояния глинистых грунтов насыпи. Данные грунты находятся в состоянии водонасыщения, обладают слабой водоотдачей. Нижние горизонты насыпи находятся под нагрузкой от верхних слоев, значительно превышающей структурную прочность грунта. Эти грунты раздавливаются от запредельной нагрузки и, не находя упора в нижней части откоса, смещаются к тальвегу. При этом верхняя часть (основная площадка) оседает с образованием опущенной трещины растяжения (трещины «закола»).

Если бы не были приняты срочные меры, по сооружению нижней бермы-контрфорса, по трещине закола могла образоваться стенка срыва оползня высотой до 4 м и более.

Особенностью проявления оползня на данном участке также является развитие трещины «закола» и по правой боковой границе оползневого массива. В отдельных местах амплитуда оседания масс, по сообщениям путейцев, по трещине достигала 1 м. Т. е. вектор смещения оползня направлен под углом к тальвегу оврага, к водопропускной трубе.

Вероятно это своеобразие связано с тем, что насыпь находится на кривой радиусом 616 м и основное воздействие ж.д. составов, с образованием центробежной силы происходит со стороны Канаша. Подобных эффектов по левой границе оползня, в отличие от правой, не наблюдалось.

По данным изысканий выявлено наличие напора подземных вод, который, может быть связан также с наличием слабой (замедленной) водоотдачей глинистых насыпных грунтов. В определенной степени напор может характеризовать и повышение порового давления при нагружении водонасыщенного глинистого грунта. При периодическом нагружении и разгрузке от движения ж.д. поездов, особенно тяжеловесных, происходит накопление порового давления, так как его рассасывание затруднено.

Читайте так же:
Откосы теплые или обычные

Действие напора или повышенного порового давления снижает несущую способность грунта и устойчивость массива за счет уменьшения вертикального давления (пригрузки) в нижней части откоса, а также вследствие снижения величины предельного давления для ослабленного грунта.

Таким образом, причинами нарушения устойчивости земляного полотна на участке являются:

  • предельная устойчивость левого откоса на момент начала деформирования;
  • наличие водонасыщенных насыпных глинистых грунтов, находящихся под вертикальной (раздавливающей) нагрузкой, превышающей их прочность;
  • отсутствие условий дренирования грунтовых вод из нижних горизонтов насыпи, вследствие чего возникает повышение порового давления и снижение несущих свойств грунтов;
  • действие центробежной силы от движения тяжеловесных поездов по кривой радиусом 616 м, вызывая периодически дополнительную сдвигающую силу с отклонением вектора от оси оползня к левому его борту;
  • вибрационное воздействие от движения поездов, понижающее ресурс прочности грунтового массива, особенно в условиях затрудненной фильтрации грунтовых вод.

ПРЕДЛОЖЕНИЯ ПО ЗАЩИТНЫМ МЕРОПРИЯТИЯМ

Если бы рассматриваемый участок находился не на кривой, воздействие от поездной нагрузки, что имело место, судя по характеру деформаций земляного полотна, было бы существенно меньше. Но кривая радиусом 616 м и движение поездов, в том числе и тяжеловесных, со скоростью 60 км/час и выше, являются исходными условиями для земляного полотна в виде насыпи высотой 15 м.

Как показали расчеты устойчивости, сооружение нижней бермы, а также другие первоочередные мероприятия по предотвращению деформаций левого откоса, оказались эффективным и своевременным защитным средством. Устойчивость и удерживающие функции двух берм значительно повысились.

Вместе с тем, проведенный комплекс инженерно-геологических, геофизических и геомеханических аналитических исследований позволил выявить причины и механизм деформирования земляного полотна и предложить следующие защитные мероприятия.

1. Дренирование грунтовых вод с целью устранения условий для повышения порового давления.

Предложено водопропускную трубу преобразовать в дренажную путем сооружения отверстий в ее стенках и установки металлических перфорированных труб. Это позволит устранить подпор грунтовых вод у стенок трубы, направить поток фильтрации перпендикулярно вектору оползневого смещения и обеспечить постоянный процесс осушения глинистых грунтов, что повышает их прочность и устраняет влияние порового давления.

2. Удерживающие (подпорные) функции существующих в настоящее время контрфорсных массивов берм целесообразно усилить. Предложено подпорную стенку выполнить из шпунта Ларсена, широко используемого в гидротехническом строительстве (причалы, набережные).

3. Повышение устойчивости подпорных грунтовых массивов может быть достигнуто путем изменения очертания бровки берм. В пределах границ оползневого очага вместо единой бермы создаются три контрфорсных массива с расстоянием между гребнями (по габаритам) 10 м (R > 5 м). Локальная устойчивость массивов берм, как показали расчеты, может быть повышена в 1,4 и более раз (за счет пространственного эффекта).

Кроме того, конкретное исполнение берм разбивает фронтальный участок с протяженностью трещины закола 40 м на два значительно более мелких (между контрфорсами), устраняя при этом возможность общего нарушения устойчивости. Контрфорсы – искусственные гребни хорошо дренируются, сохраняя устойчивые массивные образования.

В устье искусственных врезов (между гребнями) могут быть установлены горизонтальные дренажные трубы для осушения глинистых грунтов

Проектирование и осуществление предложенных защитных мероприятий позволит обеспечить устойчивость земляного полотна и безопасность движения поездов на рассматриваемом участке.

  • Главная
  • О нас
  • Услуги
    • Оценка оползневой опасности
      • Геотехнический мониторинг
        • Мониторинг подземных вод
        • Мониторинг сейсмических воздействий
    • Оценка геологического риска
  • Выполненные работы
  • Фотогалерея
  • Оползни — Что это?
    • Классификация оползней
  • Публикации
  • Лицензии, сертификаты, разработки, патенты
    • Способ укрепления оползневого склона
    • Способ укрепления оползнеопасного массива склона
    • Способ определения глубины поверхности скольжения
  • Контакты
Читайте так же:
Стартовый профиль для гкл откосов

Наши Контакты

Технические вопросы,
консультации,
заявки на проведение работ

+7 (903) 196-25-16 Постоев Г.П.

+7(926)173-35-37 Казеев А.И.

+7 (495) 607-46-23 (рабочий)

Путешественник опубликовал реальные фотографии с места строительства моста «Сахалин — материк»

Он зафиксировал и «современные жд-подходы», и «комфортабельное жилье», и «мощную технику»

«Строительство жд-моста «Сахалин — материк» началось» — под таким многообещающим заголовком опубликовал пост в соцсетях известный островной путешественник, краевед Михаил Хашба. На днях он побывал в Погиби, откуда уже несколько десятков лет обещают протянуть на материк долгожданную нитку, связывающую остров с большой землёй.

Михаил Хашба в своём Instagram @xan_ya рассказал astv.ru, что в Погиби сегодня живут несколько семей. Связь и интернет там хабаровские. Автор выложил фотогалерею, отображающую реальное положение дел на будущей «стройке века». Под фото с погибающим в воде древним экскаватором появилась жизнеутверждающая подпись: «завезли мощную отечественную технику, в условиях санкций будет работать всё своё, родное».

Одноэтажный домик с деревянным туалетом на улице стал символом «современного комфортного жилья для строителей».

Оставшиеся ещё со сталинских времён железнодорожные пути иллюстрировали современные жд-подходы к будущему мосту».

Итогом сообщения стало обнадеживающее заверение: «контроль за строительством ведётся 24 часа в сутки».

Ироничный пост собрал уже несколько сотен лайков, хотя некоторые и отметили горький сарказм в словах путешественника. Тема строительства моста «Сахалин — материк» обсуждается более полувека, но реальные и осязаемые шаги в этом направлении сделали еще во времена Сталина, когда в проливе появилась искусственная насыпь, призванная стать основой для мостовых опор.

Как замечают сами сахалинцы, без обсуждения «стройки века» не обходятся ни одни выборы. Не исключением стал и этот год, когда о мосте заговорили на Восточном экономическом форуме. В частности, глава Минвостокразвития Алексей Чекунков сообщил, что в рамках форума состоялась дискуссия на эту тему с Владимиром Путиным. Чекунков отметил, что президент «демонстрирует заинтересованное отношение к проекту».

Министр также прокомментировал критику некоторых оппонентов, называющим мост между островом и материком «дорогой в никуда».

«Можно и Транссиб» считать дорогой в никуда, но он служит более 100 лет. Надо иметь решительность желать большие инфраструктурные проекты, которые связывают территорию страны», — поделился мнением Чекунков.

Отметим, что проектированием железнодорожного мостового перехода в данный момент занимается РЖД. Стоимость проекта предварительно оценивали в более чем 576 млрд рублей из них — 226 мостовой переход с подходами, 350 миллиардов — железнодорожная линия.

Возможные деформации земляного полотна

Земляное полотно будет обеспечивать свое назначение, как основания для верхнего строения пути и подвижного состава, долговременную стабильность (недеформируемость) и надежность (безотказность), если объекты земляного полотна (ОЗП) всегда будут сохранять свою форму и размеры в пределах нормативных значений. Это особенно важно для основной площадки, на которой размещается верхнее строение пути и реализуется движение поездов, к подбалластной и другим зонам, сложенным неоднородными грунтами. Изменения состояний грунтов (по влажности и плотности, зерновому составу и др.) под воздействием поездной нагрузки и природно-климатической среды могут нарушить условия стабильности, привести к деформациям, влияющим на безопасность движения поездов. Поэтому необходим постоянный надзор за состоянием ОЗП и профилактические меры, предупреждающие возможные деформации ОЗП.

Читайте так же:
Как делать откосы при монтаже сайдинга

Природная среда определяется условиями рельефа, климата, грунтов, гидрогеологии, криологии, сейсмичности и другими факторами и характеризуется температурным режимом воздуха, водным, ветровым, уровенным режимом в реках.

Температурный режим характеризуется величинами абсолютных значений температур (максимальных, минимальных) и колебаний их посезонно в годовом цикле. Температурный режим влияет на изменчивость температуры грунтов, их состояние (талое, мерзлое), на образование деформаций (пучин, осадок, смещений, наледей, термокарста и др.).

Ветровой режим характеризуется скоростями, продолжительностью, направлением, повторяемостью в суточном, годовом циклах. Активные ветры (со скоростями 4,0 м/с и более) приводят к ветровой эрозии земляного полотна, сильные ветры образуют большие волны в водоемах, размывы земляного полотна.

Режим дождевых осадков характеризуется их количеством (суточным, месячным, годовым), продолжительностью и интенсивностью отдельных дождей. Дождевой режим формирует поверхностный сток воды, подземный (грунтовых вод), водноэрозионные, размывные деформации объектов земляного полотна. Впитывающаяся в грунт вода при снеготаянии и дождях избыточно увлажняет глинистые грунты, что приводит к смещениям (сплы-вам, оползням откосов, склонов).

При подъеме уровня воды в реках возможны размывы берегов, подтопление и размывы насыпей. Следует учитывать, что для равнинных рек характерен один паводочный уровень в весенний период года, на горных реках возможны высокие уровни в разные периоды года, что связано с интенсивными атмосферными (ливневыми) осадками, таянием ледников (при активной солнечной радиации).

Под влиянием внешних воздействий проявляется деформатив-ность земляного полотна, это свойство грунтовой конструкции изменять свои геометрические размеры и форму при изменении (нарушении) состояния грунтов под влиянием природной среды и силового воздействия поездов.

Деформации характеризуются таким состоянием объектов земляного полотна, при котором величины изменения их размеров и формы недопустимы по нормативным и проектным значениям. Деформации могут привести к состоянию ограниченной работоспособности железнодорожного пути с предупреждениями о снижении скоростей движения поездов, к аварийным ситуациям с перерывами в движении поездов.

Следует различать дефекты, как нарушения размеров и форм (в пределах допустимых значений), при которых насыпи и выемки могут эксплуатироваться длительный период; деформации упругие и начальные, в пределах допусков, не влияющих на безопасность движения поездов; деформации остаточные избыточные, за пределами допустимых значений, которые приводят к снижению скоростей и перерывам в движении поездов.

Соответственно под деформациями (избыточными) следует понимать изменения размеров и форм основной площадки и других элементов насыпей и выемок, которые недопустимы по нормам содержания земляного полотна, приводят к нарушениям движения поездов и возникают под влиянием природно-климатической среды, изменяющей состояние грунтов, и динамических поездных нагрузок.

Деформации классифицируются обычно по месту их проявления и внешним признакам, более полная — комплексная (системная) классификация с учетом причин и процессов развития деформаций, с выделением классов деформаций: пучины, оседания, смещения, а также загромождения основной площадки, кюветов, выемок, верхнего строения пути.

Пучины — местные неровности (искажения) пути (по рельсовым нитям) в продольном и поперечном профилях, которые больше допустимых по нормам текущего содержания и возникают при морозном пучении.

Морозное пучение проявляется при наличии в подбалластной зоне пучинистых (пылеватых, глинистых) грунтов, избыточном увлажнении пучинистых грунтов, промерзании избыточно увлажненных пучинистых грунтов.

Пучины могут быть в форме пучинных горбов (рис. 4.16), впадин, перепадов, в виде прямых, косых, перекосных, односторонних. Пучины могут быть верховыми, полной зоны промерзания, низовыми при расположении пучинистого грунта в верхней, всей зоне, нижней части зоны промерзания, а также коренными, при увлажнении грунтовыми водами; наледными буграми в условиях вечномерзлых грунтов.

Читайте так же:
Расчет объема котлована с откосами формула

Оседания — понижения уровня основной площадки (насыпей, выемок) с верхним строением пути, основания насыпей. Могут быть под основной площадкой в виде балластных корыт (отдельных углублений под каждой шпалой), балластных лож (продольных для ряда нескольких шпал углублений), в форме мешков, гнезд, заполненных загрязненным балластом (рис. 4.17) и просадок (в том числе с верхним строением пути).

Балластные углубления развиваются при уплотнении глинистого грунта в подшпальном основании, увлажнении его в углублении, разжижении, выдавливании (с образованием выплесков) при движении поездов, выпиранием грунта основной площадки в выемках.

Оседания (осадки) основания (рис. 4.18) и насыпи возможны при слабом заторфованном основании насыпи, при оттаивании деятельного слоя вечномерзлых грунтов (с марями, погребенными льдами). Оседания насыпи могут быть с выпиранием грунтов основания из-под насыпи.

Смещения — деформации изменения положения масс грунта насыпей и выемок под действием силы тяжести при изменении состояния (увлажнении) грунтов.

Смещения могут быть в виде оплывин разжиженного грунта в поверхностных слоях; сплывов откосов (рис. 4.19) при избыточном увлажнении грунтов; в виде солифлюкции — плоских оплывин, языков при оттаивании вечномерзлых грунтов в откосах; в виде оползания откосов насыпей, особенно пойменных насыпей при подтоплении паводковыми водами.

Кроме того, возможны сдвиги насыпей по наклонному основанию и сдвиги насыпей совместно со слабым основанием, поверхностными слоями наклонного склона и выпором основания. Возможны смещения в виде сдвигов насыпей на курумниках (каменных россыпях на склонах). Такие деформации могут создавать угрозу безопасности движения поездов.

Разрушения земляного полотна могут проявиться в выдувании грунта из насыпи (ветровая эрозия), в размывании и вымывании грунта (водная эрозия) с образованием на откосах стройчатых промоин (рис. 4.20); в заоткосных зонах возможно оврагообразова-ние (рис. 4.21) с глубокими размоинами, возможным разрушением насыпей, заиливанием водоотводов и водопропускных труб.

Возможны подмывы, переливы воды (рис. 4.22), разрушения балластной призмы, насыпей в поймах рек паводковыми водами, волновой абразией.

Кроме того, разрушения насыпей возможны в виде расползания на слабых основаниях; на карстовых участках, где грунтовыми водами растворяются горные породы (гипсы, известняки и др.) и вымываются с образованием пустот, на горных (шахтных) выработках. В выемках могут быть провалы грунтов под балластной зоны на карстах, горных выработках, при вытаивании погребенных льдов в вечномерзлых грунтах.

Загромождения пути создают безопасность движению поездам при практически исправном верхнем строении пути, нормативном содержании рельсовой колеи.

Эти процессы могут проявляться в заносах песком, пылью обочин, балластной призмы, наносах в рельсовой колее (рис. 4.23) при ветропесчаных, пыльных бурях; в заиливании водоотводов, в наледеобразованиях на откосах, в кюветах, на балластной призме (с покрытием льдом рельсов, рис. 4.24) при замерзании грунтовых вод (выходящих на поверхность), ключевых, речных.


Рис. 4.24. Образование откосной наледи при выходе грунтовой воды в откосе и льдообразований в кюветах, на обочине, рельсошпальной решетке


Рис. 4.25. Вывалы и камнепады на скальном откосе полувыемки

В откосных зонах скальных выемок возможны вывалы и камнепады (рис. 4.25), осыпи, осовы, обрушения крупнообломочных горных пород с завалами пути (рис. 4.26). Этому способствует интенсивное выветривание горных пород. Возможны оползни глинистых откосов с загромождением грунтовой массой основной площадки выемки.

Читайте так же:
Черновой откос что это

В нагорных зонах возможны обвалы накопленных выветрелых горных пород в логах, на склонах, лавины каменные, лавины снежные (при метелях и оттепелях).

Возможны оползни склонов, сложенных глинистыми грунтами (рис. 4.27) со смещением больших объемов грунтовых масс и загромождениям пути.

При ливневом увлажнении накопившихся пород выветривания в логах возможны селевые потоки — горные паводки с большим количеством включений валунов, карчей (грязевые, грязекаменные, водокаменные сели).

Проявлению таких процессов способствуют накопление в высокогорных бассейнах логов и на склонах больших масс раздробленных продуктов горного выветривания, крутые склоны, ливневые дожди, смерчи, сейсмичность района.

Как строят опоры для мостов под водой

Задумывались ли вы когда-нибудь как строят бетонные опоры для будущих мостов прямо под водой?

Любое строительство моста начинается с комплексного геодезического исследования. Инженеры стараются выбирать наиболее узкое место реки или искусственно сокращают расстояние между берегами с помощью насыпи, когда это возможно.

После создания таких насыпей, для беспрепятственного протока воды строителям иногда приходится прибегать к углублению русла реки с помощью земснарядов. Также для возведения опор стараются использовать отмели, которые дополнительно отсыпают грунтом, создавая искусственные острова.

Концевые опоры мостов возводят непосредственно с берегов рек, используя для этого часть суши. А как построить мост, если опоры нужно возвести прямо посреди глубоководной реки?

Такие промежуточные опоры еще называют «быками» и для их строительства существует несколько способов.

Первый способ – осушить место возведения опор с помощью изменения русла реки. Временное русло в зоне строительства опор прокапывают земснарядами и пускают течение реки в обход.

Второй способ – вбить сваи для опор с борта специального понтона или судна.

Для этого в зоне возведения сначала создают водонепроницаемый каркас из специальных шпунтованных листов Ларсена. Профиль этих листов представляет собой жёлоб c закруглёнными краями боковых стенок и в стыках образует сплошную стену, которая герметизирует внутреннюю полость. Затем такой каркас усиливают изнутри, после чего из конструкции откачивают воду и вбивают сваи по контуру.

После погружения на необходимую глубину сваи сверху «распушивают», а затем обвязывают с помощью ростверка – решетчатой части, объединяющая верхнюю часть свайного фундамента.

Впоследствии конструкция заливается бетоном, образуя монолитную глыбу, а уже затем сверху возводятся железобетонные опоры.

И наконец, третий способ – возведение опор с помощью закрытых (подводных) кессонов. Такой способ устройства оснований называют также пневматическим.

Закрытый кессон — устройство для образования рабочей камеры без воды.

Представляет из себя закрытую конструкцию без дна, которая погружается в воду под собственным весом или с помощью балластных грузов. В ее внутреннее пространство через специальные шлюзы подается сжатый воздух, под действием которого внутри кессона образуется так называемый «воздушный колокол», в котором строители могут свободно перемещаться.

С помощью закрытых кессонов проводилось строительство опор для Бруклинского моста. Именно в то время строители внутри кессонов начали испытывать симптомы заболевания, позднее получившего название «Кессонная болезнь».

В кессонах имеются специальные шлюзы, через которые извлекается грунт и вводятся материалы для бетонирования опор. Подкапывая дно под краями кессона изнутри, строители постепенно углубляют конструкцию до достижения твердого слоя, который может служить надежной подошвой для будущего сооружения.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector