Zabor-33.ru

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

Расчет устойчивости откосов методика

Расчет устойчивости откосов. Управление состоянием и контроль динамики деформаций откосов

Курс содержит методики расчетов прочности и устойчивости, управления и контроля за состоянием бортов карьеров, уступов, отвалов, откосов дорожных, строительных и гидротехнических сооружений.

Для инженеров-проектировщиков, инженеров-строителей, инженеров дорожно-строительных предприятий, предприятий горной промышленности, проектных институтов.

  1. Физико-механические свойства пород, грунтов и методики их определения.
    • Геомеханические процессы и влияющие на них основные физические законы.
    • Виды деформации откосов. Анализ деформационных процессов на различных откосах. Оползни, обрушения, оплывины, просадки.
    • Механика грунтов. Сцепление в массиве и в образце. Угол внутреннего трения. Объемный вес и плотность. Учет свойств пород, их взаимодействие.
    • Технологии определения физико-механических свойств грунта, горных пород. Различия в методах оценки свойств скальных и рыхлых пород. Коэффициент структурного ослабления.
  2. Ключевая методика расчетов. Поиск источников обрушений.
    • Метод алгебраического сложения сил на криволинейной поверхности скольжения. Способы построения поверхности скольжения.
    • Распространенные схемы расчетов для однородного откоса. Использование компьютерных моделей породного массива в формате 3D для оценки устойчивости бортов и отвалов. Переход от 3-мерной модели свойств пород к 2-мерным методикам расчетов. Практические занятия по расчету устойчивости однородного откоса с применением MS Excel.
    • Расчет устойчивости для неоднородного откоса. Рекомендации к выбору коэффициента запаса устойчивости. Районирование откоса по физико-механическим свойствам пород. Розетка устойчивых углов. Практические занятия по расчету устойчивости неоднородного обводненного откоса (MS Excel).
  3. Управление состоянием откосов.
    • Влияние фактора времени. Скорость относительной деформации. Роль воды (статической и динамической) в нарушениях устойчивости. Планировка дна и откосов. Мероприятия по осушению карьеров.
    • Устойчивость рабочих уступов откоса и ширина призмы возможного оползания. Расчеты.
    • Противооползневые мероприятия. Применение укрепительных конструкций и сооружений, в том числе габеонов. Особенности повышения устойчивости ярусов отвала. Специальные технологии горных работ. Оперативные мероприятия по укреплению откосов, превентивные мероприятия.
  4. Особенности расчетов устойчивости отвалов.
    • Подошвенные и подподошвенные оползни. Расчет устойчивости отвала, нагруженного оборудованием.
    • Оценка устойчивости выработок в сложных условиях (повышенная сейсмическая активность, многолетняя мерзлота, наличие подземных вод).
    • Практические занятия по расчету устойчивости откоса отвала (дамбы, склада песка и т.п.) с учетом пригрузки механизмами с применением MS Excel.
  5. Влияние технологии работ на состояние бортов карьеров и отвалов. Геомеханика комбинированного способа ведения работ. Риски вертикальной деформации при наличии подземных видов работ. Опыт изучения геомеханических процессов при комбинированном способе разработки.
  6. Мониторинг и его виды.
    • Методика ведения геомеханического мониторинга. Современные методы контроля за состоянием устойчивости бортов откосов. Радарный мониторинг. Использование сканирующих устройств. Наблюдательная станция и систематический мониторинг.
    • Требования к наблюдениям. Интерпретация полученных результатов. Поиск участков, источников деформации. Контроль динамики деформаций.
  7. Практика анализа деформационных процессов на различных откосах в сложных условиях.
    • Опыт отработки карьера янтаря «Приморский» (воздействие поверхностных и подземных вод, песчано-глинистые породы)
    • Опыт проектирования карьеров месторождений «Удокан» и «Черногорское» (слоистость массива, температурный режим, вечная мерзлота, складирование сложных смесей).
  8. Необходимые изыскания для оценки устойчивости.
    • Схема работы со специализированными организациями. Рекомендации по составлению тех. задания и договорной работе. Меры по повышению ответственности проектировщиков и исполнителя.
    • Минимальный и рекомендуемый состав изысканий. Полевые и камеральные работы, выделение ИГЭ (инженерно-геологических элементов).
    • Основные нормативные документы.
    • Документальное оформление несоответствий в документации. Риски заказчика и способы их минимизации.
  9. Круглый стол. Обсуждение конкретных проблем участников.

Удостоверение о повышении квалификации в объеме 24 часов (лицензия № 3053 от 03.07.2017).

Для оформления удостоверения необходимо предоставить:

  • копию диплома о высшем или среднем профессиональном образовании (в случае получения диплома не в РФ, просим уточнить необходимость процедуры признания иностранного диплома в РФ по контактным телефонам или электронной почте)
  • копию документа, подтверждающего изменение фамилии (если менялась).

В пакет участника входит:

  • обучение по заявленной программе;
  • комплект информационно-справочных материалов;
  • кофе-брейки.

Посмотреть полную программу семинара и зарегистрироваться на него Вы можете на сайте.

Возможно корпоративное обучение (для сотрудников только Вашей компании) или специальные предложения для корпоративных клиентов.

Расчёт устойчивости естественных откосов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Ноября 2013 в 06:54, курсовая работа

Краткое описание

Курсовая работа посвящена оценки устойчивости склонов. Под оценкой устойчивости склонов понимают определённые возможности появления и степени распространения активных (движущихся) оползней при инженерно – геологических условиях и действующих нагрузках, наблюдающихся на местности при выполнении изысканий на оползневых склонах.

Читайте так же:
Как снять краску эмаль с откосов
Содержание

Введение
1 Метод круглоцилиндрической поверхности скольжения
1.1 Расчёт устойчивости склона
2 Метод горизонтальных сил
2.1 Расчёт устойчивости склона
2.1.1 Графический метод
2.1.2 Аналитический метод
3.Сравнение и анализ расчетных методов. Выводы.
Список используемых источников

Прикрепленные файлы: 1 файл

5fan_ru_Расчет устойчивости естественных откосов.doc

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет архитектуры и градостроительства

к курсовой работе по теме:

«Расчет устойчивости естественных откосов»

Студент V курса, гр.714, М.С.1/05 В.А.Пономарева

Руководитель, С.С. Казнов

г Н.Новгород – 2012г

1 Метод круглоцилиндрической поверхности скольжения

1.1 Расчёт устойчивости склона

2 Метод горизонтальных сил

2.1 Расчёт устойчивости склона

2.1.1 Графический метод

2.1.2 Аналитический метод

3.Сравнение и анализ расчетных методов. Выводы.

Список используемых источников

Введение

Курсовая работа посвящена оценки устойчивости склонов. Под оценкой устойчивости склонов понимают определённые возможности появления и степени распространения активных (движущихся) оползней при инженерно – геологических условиях и действующих нагрузках, наблюдающихся на местности при выполнении изысканий на оползневых склонах.

Различают локальные и региональные методы и прогнозы устойчивости склона. Локальные методы являются основными при составлении инженерно – геологического обоснования застройки и других видов хозяйственного освоения склоновых территорий. Региональные методы предназначены для выявления и прогноза распространённости оползней для значительных по площади зон.

Оползневые склоны подразделяются на:

  1. Устойчивые – на которых формирование оползней завершилось давно и при сохранении наблюдающийся ныне природной обстановке опасность развития оползневых подвижек отсутствует.
  2. Условно устойчивые – формирование которых закончилось недавно и запас устойчивости ещё очень невелик.
  3. Неустойчивые – формирование которых продолжается и сопровождается развитием оползней.

Основным количественным показателем, используемом при локальной оценки и прогнозировании склонов является коэффициент устойчивости – отношение сумм удерживающих и сдвигающих сил, действующих по поверхности предполагаемого смещения. В расчётах мы будем считать склон устойчивым при k>1,25.

В своей работе я рассчитывала склон двумя способами:

1 способ – Метод круглоцилиндрической поверхности скольжения;

2 способ – Метод горизонтальных сил.

1 Метод круглоцилиндрической поверхности скольжения

Этот метод получил широкое мировое признание благодаря своей простоте и практическим результатам. Сущность этого метода, который в краткой форме можно было бы назвать «методом моментов», заключается в следующем.

Предполагается, что обрушение откоса может произойти лишь в результате вращения оползающего массива вокруг центра О. Таким образом, поверхность скольжения будет представлена дугой некоторого круга с радиусом R, очерченного из центра О. Оползающий массив рассматривается при этом как некоторый твёрдый блок, всеми своими точками участвующий в одном общем движении.

Оползающий массив находится под воздействием двух моментов: момента МВР, вращающего массив, и момента МУД, удерживающего массив. Коэффициент устойчивости откоса kзап будет определяться величиной соотношения этих моментов, то есть:

Устойчивость откосов

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Июня 2012 в 14:20, реферат

Краткое описание

В настоящее время задачи оценки и прогноза устойчивости откосов и склонов приобретают все большее значение. Основными причинами этого являются постоянно расширяющиеся освоение оползневых территорий под строительство, вызванное дефицитом свободных земельных площадей, а также активизация имеющихся и появление новых оползней, обусловленных вмешательством человека в геологическую среду.

Содержание

Введение………………………………………………………………………………………..3
1.Основные виды нарушения устойчивости откосов……………………………………….4
2.Методы расчета устойчивости откосов…………………………………………………….
2.1.Устойчивость откоса идеально сыпучего грунта………………………………………..
2.2.Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения…………………………….
2.3.Устойчивость откоса идеально связного массива грунта……………………………….
3.Мероприятия по повышению устойчивости откосов и склонов………………………….
Список используемой литературы……………………………………………………………

Вложенные файлы: 1 файл

РЕФЕРАТ устойчивость откосов1.doc

1.Основные виды нарушения устойчивости откосов……………………………………….4

2.Методы расчета устойчивости откосов…………………………………………………….

2.1.Устойчивость откоса идеально сыпучего грунта………………………………………..

2.2.Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения…………………………….

2.3.Устойчивость откоса идеально связного массива грунта……………………………….

3.Мероприятия по повышению устойчивости откосов и склонов………………………….

Список используемой литературы…………………………………………………… ………

В настоящее время задачи оценки и прогноза устойчивости откосов и склонов приобретают все большее значение. Основными причинами этого являются постоянно расширяющиеся освоение оползневых территорий под строительство, вызванное дефицитом свободных земельных площадей, а также активизация имеющихся и появление новых оползней, обусловленных вмешательством человека в геологическую среду.

При разработке грунта, устройстве насыпей (дамбы, земляные плотины, дорожное полотно и т.д.) и выемок (котлованы, траншеи, каналы и т.п.) и в ряде других случаев возникает необходимость в устройстве откосов.
Откосом называется искусственно созданная поверхность, ограничивающая природный грунтовый массив, выемку или насыпь.

Читайте так же:
Уклон откос для песка

Склоном называется откос, образованный природным путем и ограничивающий массив грунта естественного сложения.

Заложение откоса — это горизонтальная его проекция. Бровка откоса — линия, которая находится там, где начинается горизонтальная часть — его гребень. Бермы — горизонтальные площадки, которые устраиваются для общего уположения откоса, а также по технологическим обстоятельствам (рис.1).

1 — подножье; 2 — поверхность; 3 — бровка; 4 — берма; 5 — гребень

Предельно устойчивым называется откос, под которым в каждой точке грунт находится в предельно напряженном состоянии. Теоретически предельно устойчивый откос из сыпучего грунта — песка имеет прямолинейный контур с углом наклона к горизонту, равным углу внутреннего трения. Предельно устойчивый откос из связного глинистого грунта криволинейный (см.рис.2), книзу он постепенно уполаживается и стремится к наклону, приближающемуся к углу внутреннего трения. Наиболее рациональное очертание откоса — близкое к предельно устойчивому.

При неблагоприятном сочетании разнообразных факторов массив грунтов, ограниченный откосом или склоном, может перейти в неравновесное состояние и потерять устойчивость.

  1. Основные виды нарушения устойчивости откосов

Откосы нередко подвержены деформированию в виде обрушений (рис. 2), оползней (рис.2,б,в,г), осыпаний и оплываний (рис.2,д).

Обрушения имеют место при потере массивом грунта опоры у подножия откоса.

Оползни и оползания характеризуются перемещением некоторого объема грунта.

Осыпание происходит при превышении силами сдвига сопротивления несвязного грунта на незакрепленной поверхности.

Оплыванием (сплывом) называется постепенная деформация нижней части обводненного откоса или склона без образования четких поверхностей скольжения.

Основными причинами потери устойчивости откосов являются:
•устройство недопустимо крутого откоса;
•устранение естественной опоры массива грунта из-за разработки траншей, котлованов, подмыва откосов и т.д.;
•увеличение внешней нагрузки на откос, например, возведение сооружений или складирование материалов на откосе или вблизи него;
• снижение сцепления и трения грунта при его увлажнении, что возможно при повышении уровня подземных вод;
• неправильное назначение расчетных характеристик прочности грунта;
• влияние взвешивающего действия воды на грунты в основании;

•динамические воздействия (движение транспорта, забивка свай и т.п.), проявление гродинамического давления и сейсмических сил.
Нарушение устойчивости откосов часто является результатом нескольких причин, поэтому при изысканиях и проектировании необходимо оценивать вероятные изменения условий существования грунтов в откосах в течение всего периода их эксплуатции.

Рис. 2. Характерные виды деформаций откосов:
а — обрушение; б сползание; в — оползень; г — оползень с выпором; д — оплывание; 1—плоскость обрушения; 2 — плоскость скольжения; 3 — трещина растяжения; 4— выпор грунта; 5 — слабый прослоек; 6, 7— установившийся и первоначальный уровни воды; 8 — поверхность оплывания; 9—кривые депрессии

Различают три основных типа разрушения откоса (рис. 3):
• разрушение передней части откоса (рис3,а). Для крутых склонов (> 60°) характерно сползание с разрушением передней части откоса. Такое разрушение чаще всего возникает в вязких грунтах, обладающих адгезионной способностью и углом внутреннего трения;
•разрушение нижней части откоса (рис. 3,б). На сравнительно пологих откосах разрушение происходит таким образом, что поверхность скольжения соприкасается с глубоко расположенным твердым слоем. Такой тип разрушения чаще всего возникает в слабых глинистых грутах, когда твердый слой расположен глубоко;

Рис. 3. Типы разрушения откосов:
а — разрушение передней части откоса; б — разрушение нижней части откоса; в — разрушение внутреннего участка откоса

•разрушение внутреннего участка откоса (рис. 3,в). Разрушение происходит таким образом, что край поверхности скольжения проходит выше передней части откоса. Такое разрушение также возникает в глинистых грунтах, когда твердый слой находится сравнительно неглубоко. Таким образом, основными причинами нарушения устойчивости земляных масс являются эрозионные процессы и нарушение равновесия. Эрозионные процессы в механике грунтов не рассматриваются, так как они более подробно рассмотрены в инженерной геологии.

  1. Методы расчета устойчивости откосов

Основными элементами открытой разработки карьера, котлована или траншей без крепления откосов является высота Н и ширина l уступа, его форма, крутизна и угол естественного откоса α (рис. 4). Обрушение уступа происходит чаще всего по линии ВС, расположенной под углом θ к горизонту. Объем ABC называется призмой обрушения. Призма обрушения удерживается в равновесии силами трения, приложенными в плоскости сдвига.

Нарушение устойчивости земляных масс часто сопровождается значительными разрушениями мостов, дорог, каналов, зданий и сооружений, расположенных на оползающих массивах. В результате нарушения прочности (устойчивости природного склона или искусственного откоса) формируются характерные элементы оползня (рис. 5).

Читайте так же:
Монтажная пена для откосов входных дверей

Устойчивость откосов анализируется с помощью теории предельного равновесия или путем рассмотрения призмы обрушения или сползания по потенциальной поверхности скольжения как твердого тела.

Рис.4 Схема откоса грунта: 1 — откос; 2 — линия скольжения; 3 — линия, соответствующая углу внутреннего трения; 4 — возможное очертание откоса при обрушении; 5 — призма обрушения массива грунта

Рис. 5 Элементы оползня
1 — поверхность скольжения; 2 — тело оползня; 3 — стенка срыва; 4 — положение склона до оползневого смещения; 5 — коренные породы склона

Устойчивость откоса в основном зависит от его высоты и вида грунта.

Для установления некоторых понятий рассмотрим две элементарные задачи:

  1. устойчивость откоса идеально сыпучего грунта;
  2. устойчивость откоса идеально связного массива грунта.

2.1 Устойчивость откоса идеально сыпучего грунта

Рассмотрим в первом случае устойчивость частиц идеально сыпучего грунта, слагающего откос. Для этого составим уравнение равновесия твердой частицы М, которая лежит на поверхности откоса (рис. 6,а). Разложим вес этой частицы F на две составляющие: нормальную N к поверхности откоса АВ и касательную Т к ней. При этом сила Т стремится сдвинуть частицу М к подножию откоса, но ей будет препятствовать противодействующая сила Т’, которая пропорциональна нормальному давлению.

Рис. 6. Схема сил, действующих на частицу откоса: а — сыпучий грунт; б — связный грунт

где ƒ — коэффициент трения частицы грунта по грунту, равный тангенсу угла внутреннего грения.

Составим уравнение проекции всех сил на наклонную грань откоса в условиях предельного равновесия:

Отсюда получим, что в этих условиях tgα = tgφ, окончательно α = φ.

Таким образом, предельный угол откоса сыпучего грунта равен углу внутреннего трения. Этот угол носит название угол естественного откоса.

2.2 Устойчивость откоса идеально связного массива грунта

Рассмотрим устойчивость откоса АД высотой Нk для связного грунта (рис. 6,б). Нарушение равновесия при некоторой предельной высоте произойдет по плоской поверхности скольжения ВД, наклоненной под углом θ к горизонту, так как наименьшей площадью такой поверхности между точками В и Д будет обладать плоскость ВД. По всей этой плоскости будут действовать силы удельного сцепления С.

Составим уравнение равновесия всех сил, действующих на оползневую призму АВД. Принимая во внимание, что, согласно рис. 6,б, сторона призмы обрушения АВ = Hkctg θ, получим

где γ— удельный вес грунта.

Силами, сопротивляющимися скольжению, будут лишь силы удельного сцепления, которые распределяются по плоскости скольжения

В верхней точке В призмы АВД давление будет равно нулю, а в нижней точке Д максимальное, тогда по середине — половине удельного сцепления.

Составим уравнение проекции всех сил на плоскость скольжения и приравняем ее к нулю:

Полагая sin 2θ = 1 при θ = 45°, получим

Из выражения (7) видно, что при высоте котлована (откоса) Нк > 2с/γ произойдет обрушение массива грунта по некоторой плоскости скольжения под углом в к горизонту (см. рис. 6,6).

2.3 Метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения

Реальные грунты, как правило, обладают не только сцеплением, но и трением. В связи с этим проблема устойчивости откосов становится значительно сложнее, чем в рассмотренных случаях. Поэтому на практике для решения задач в строгой постановке, большое распространение получил метод круглоцилиндрических поверхностей скольжения.

Теория предельного равновесия грунтов, развитая В.В. Соколовским, позволяет решать задачи двух типов:

  1. задан угол наклона плоского откоса, определяется интенсивность
    внешней нагрузки на верхней горизонтальной поверхности грунта, офаниченного откосом массива;
  2. задана интенсивность нагрузки на верхней горизонтальной поверхности грунта, офаниченного откосом массива, определяется форма равноустойчивого откоса, находящегося в предельном напряженном состоянии.

Задача первого типа, при однородных грунтах и плоском откосе (рис. 7) решена В.В. Соколовским в безразмерных величинах q (табл. 1).

Рис.7 Схема к расчету устойчивости плоского откоса по теории предельного равновесия

Расчет шпунтового ограждения

СК «Богатырь» занимается обустройством шпунтовых ограждений и укреплением откосов котлованов. Мы готовы в минимальные сроки смонтировать шпунтовую стенку с помощью высокопродуктивных копровых установок — УСА, УГМК-12, БМ-811. Для сотрудничества с компанией заполните форму «Отправить заявку», расположенную в нижней части сайта.

  • Виды шпунтовых стенок
  • Цель расчета шпунтовой стенки в котловане
  • Методы расчета шпунтовых стенок
  • Расчет шпунтового ограждения котлована, пример
  • Что учитывается при расчете шпунтов
  • Особенности расчета для разных типов шпунтовых стенок
  • Глубина погружения шпунтового ограждения
  • Важность гидрологических условий при расчете шпунтовых ограждений
  • Услуги нашей компании
Читайте так же:
Изготовление откосов дверной проем

На странице представлена информация о технологии расчетов шпунтового ограждения. Мы рассмотрим последовательность выполнения расчетов, используемые формулы и требования действующих СНиП к процессу проектирования.

Расчет шпунтового ограждения — это вычисления, посредством которых определяется:

  • какого размера должен быть шпунт
  • на какую глубину он должен забиваться
  • нужны ли дополнительные меры по его укреплению

«ООО Богатырь», кроме погружения свай, производит и устройство шпунтовых ограждений. Главной особенностью нашей работы является высокая оперативность и мобильность, благодаря применению сваебойных установок на колесах.

ВИДЫ ШПУНТОВЫХ СТЕНОК

  • Металлические
  • Железобетонные
  • Деревянные
  • Из напряженного железобетона

Цель расчета шпунтовой стенки в котловане

Обычно в таких условиях рытье котлованов начинается с устройства шпунтового ограждения в грунте, до производства земляных работ. Сила давления грунта на шпунт при этом одинаковая с обеих сторон, т. е. они друг друга уравновешивают. В ходе выемки грунта сила давления грунта изнутри котлована постепенно снижаются и равновесие нарушается. Поэтому, прежде чем производить забивку шпунта в грунт, необходимо сделать расчет шпунтового ограждения с целью определения нагрузок, действующих на него снаружи и необходимых характеристик шпунтовой стенки.

Читайте о преимуществах наших методов шпунтового ограждения котлованов

Производится расчет шпунтовой стенки по предельным состояниям первой группы. Для этого существуют различные методики, но чаще всего используется метод на основе классической теории предельного равновесия грунтов. Не вдаваясь в подробности, которые нужны лишь для специалистов, отметим, что главная задача таких расчетов — определить, какие размеры поперечного сечения должен иметь шпунт (геометрические характеристики), на какую глубину нужно его погрузить, чтобы при отрывке котлована на проектную глубину не только сохранялось равновесие грунтов, но и имелся определенный запас прочности шпунтовой стенки.

МЕТОДЫ РАСЧЕТА ШПУНТОВЫХ СТЕНОК

  • Графоаналитический (метод упругой линии).
  • По формуле, включающей следующие параметры: давление грунта на шпунтовую стенку, а также давление воды, активное и пассивное. Определяется умножением нормативных величин на коэффициент перегрузки. Для активного давления коэффициент принимают равным 1,2, для пассивного – 0,8; вертикальная нагрузка от сооружения, предусмотренная проектом; глубина котлована.

РАСЧЕТ ШПУНТОВОГО ОГРАЖДЕНИЯ КОТЛОВАНА, ПРИМЕР

Расчет несущей способности шпунтовых свай типа AZ 20-700 производится по формуле:

  • Yc – коэффициент работы в грунте (1);
  • f – расчетное боковое сопротивление грунта;
  • А – площадь сечения сваи;
  • R – периметр.

Коэффициенты берутся из нормативов СНИП.

На шпунтовую стенку, работающую в грунте, постоянно воздействуют опрокидывающие силы контактирующих с шпунтом пластов грунта. Расчет сопротивления опрокидыванию — один из важнейших этапов проектирования ограждения.

Для расчета используется формула: , где:

  • Ou — величина требуемой устойчивости к опрокидыванию;
  • Oz — удерживающая сила защемления стенки в грунте;
  • k — нормативный коэффициент условий работы ограждения в почве (в слабом грунте — 0.7);
  • Sn — коэфф. запаса надежности (для почвы с высоким уровнем грунтовых вод — 1.2, для сухих грунтов — 1.1).

Совет эксперта! Расчет шпунтового ограждения на прочность ведется комплексно, помимо шпунта рассматривается прочность обвязочных балок и укрепляющих стенку распорок. Для одноярусном креплении ограждение принимается как гибкая конструкция, при двухъярусном — как жесткая.

Удельная прочность шпунтовой стены высчитывается по формуле: , в которой:

  • Lm — момент воздействия расчетной нагрузки на квадратный метр шпунтового ограждения;
  • Oy — нормативное сопротивление обвязочного материала;
  • Pcm — индивидуальный для каждой конфигурации шпунтового металлопроката момент сопротивления (справочные данные);
  • K — коэфф. условий работы (в неустойчивой почве — 0.8).

Расчет устойчивости обвязки ведется по формуле , где:

  • Ko — сжимающая нагрузка, передающаяся от ограждения на обвязку;
  • М — нормативное сопротивление обвязки;
  • S — совокупная площадь сечения обвязочной конструкции;
  • Oy — нормативное сопротивление обвязочного материала.

Рассчитать площадь шпунтового ограждения можно с помощью программы СпИн. Программа позволяет определить:

  • ширину или диаметр шпунта;
  • шаг;
  • необходимую глубину забивки;
  • рекомендуемый тип стенки (анкерная, безанкерная).

Пример расчёта ограждения котлована (подробный)

Что учитывается при расчете шпунтов

Проектный расчет шпунтов производят по специальной формуле, которая учитывает следующие показатели:

  • проектируемую глубину котлована
  • силу активного давления грунта на стенки шпунтового ограждения
  • силу пассивного давления
  • силу вертикального давления грунта на глубине погружения шпунта
Читайте так же:
Отличие отлива от откоса

Схема работы безанкерного ограждения в грунте выглядит следующим образом:

Рис: а) действующие на стенку нагрузки; б) эпюра давления почвы на стенку; в) эпюра давления почвы состоящая из активных и пассивных воздействий.

Совет эксперта! Эпюра — это схематическое изображение, где указывается распределение воздействующих на шпунтовую стенку нагрузок, посредством которого проектировщики получают возможность высчитать наибольшую допустимую нагрузку на шпунтовую конструкцию.

В процессе расчета безанкреного ограждения определяются следующие факторы:

  • глубина погружения шпунта;
  • устойчивость стенки к исходящим от почвы нагрузкам;
  • требуемое поперечное сечение шпунтовых конструкций.

Глубина погружения определяется по формуле: T = t0 +, в свою очередь высчитывается по формуле: , где:

  • En — нормативная эпюра давления на стенку;
  • qt0 — максимальный момент давления почвы на ограждение;
  • p, a — коэффициенты пассивного и активного воздействия почвы на шпунт.

Анкерные шпунтовые ограждения классифицируются исходя из жесткости конструкции на свободно опирающиеся и заделанные в грунт стенки. Схема работы свободно опирающихся ограждений приведена на изображении:

Рис: а) фактическая схема нагрузок на шпунтовое ограждение; б) расчетная эпюра давления почвы на укрепленную анкерами стенку.

В заделанных в грунт ограждениях основная нагрузка от давления грунта приходится на центральную часть конструкции, что можно увидеть на следующей схеме

Рис: а) фактическая схема нагрузок на стеку; б) расчетная эпюра давления почвы.

Конкретный способ крепления шпунтового ограждения анкерами определяется исходя из глубины разрабатываемого котлована: в выемках до 3-ех метров включительно дополнительная фиксация может не использоваться, в котлованах до 8 метров применяется одноанкеркое крепления, в более глубоких выемках применяется несколько ярусов анкеров.

Совет эксперта! Наибольший эффект дает крепление стенки анкерами, размещенными на 0.4 Н ниже верхнего контура ограждения. При таком способе фиксации за счет увеличения натяжения анкерной сваи значительно уменьшается действующий на стенку сгибающий момент.

Особенности расчета для разных типов шпунтовых стенок

Формулы расчета несколько отличаются для различных видов шпунтовых стенок, которые бывают:

  • безанкерными
  • анкерными (свободно опертыми и заделанными)

Разница расчетов обусловлена тем, что для различных видов шпунтовых ограждений точки оборота шпунта находятся в различных местах: для без анкерной стенки — на дне котлована, а для анкерной — в точке крепления анкерной растяжки. Соответственно, схема действия приложенных сил будет различаться.

ГЛУБИНА ПОГРУЖЕНИЯ ШПУНТОВОГО ОГРАЖДЕНИЯ

  • Для текучих глин, супесей илов, мелких песков и суглинков не менее 2 метров.
  • Для более плотных грунтов не менее 1 метра.
  • При сооружении водозащитной подушки – не менее 1 метра для любого грунта.

Важность гидрологических условий при расчете шпунтовых ограждений

В условиях повышенного давления грунтовых вод изменяется характер работы шпунтового ограждения в почве. В таком случае помимо исходящих от почвы нагрузок на стенку воздействует поток воды, уменьшающий устойчивость конструкции.

Перед расчетом шпунтового ограждения проводятся гидрологические изыскания на участке, где будет проводится разработка котлована, в процессе которых определяется уровень расположения и нормативное давление грунтовых вод. На основе полученной информации проектировщики составляют эпюру нагрузок потока на ограждение и при расчете прочности замковых соединений и устойчивости к опрокидыванию учитывают дополнительные воздействия.

Совет эксперта Характер движения потока грунтовых вод после монтажа шпунтового ограждения спрогнозировать крайне сложно — при установке герметичной стенки из шпунта Ларсена возможна ситуация перелива воды через ограждение в плоскость котлована, либо же подтапливания дна выемки.

Рис: Схема подтопления котлована при разном уровне грунтовых вод

Чтобы избежать дополнительных проблем в насыщенных влагой грунтах разработке котлована предшествуют работы по уменьшению уровня грунтовых воды ниже нулевой отметки котлована. Также защита выемки от влаги может выполнятся в процессе ее разработки посредством тампонирования либо обустройства дренажных систем.

Услуги нашей компании

Специалисты нашей компании могут произвести расчет шпунта в грунте для любой шпунтовой стенки, исходя из условий участка и проектных данных. Погружение мы осуществляем только труб с соблюдением требований ГОСТ и СНиП, на основе тщательных расчетов. Устроенные нами трубы будут надежной защитой от осыпания и обрушения стенок котлована.

Для получения бесплатных консультаций или оформления заявки звоните по телефону.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector