Zabor-33.ru

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

Расчет устойчивости откосов выемок

Распорная система котлована

В процессе выемки грунта нарушается равновесие его пластов. В результате образуется разряженная область. Из-за давления грунта на стенки котлована может произойти их обрушение. Для того, чтобы этого не допустить обычно производят укрепление шпунтом. Однако на нестабильных грунтах одного ограждения может оказаться недостаточно и дополнительно монтируется распорная система котлована. Ее наличие позволяет:

  • Одновременно заниматься возведением фундамента и стен;
  • Свести к минимуму влияние строительных работ на находящиеся поблизости объекты;
  • Обеспечить защиту от осыпания откосов и подтопления участка грунтовыми водами;
  • Ускорить процесс работ;
  • Уменьшить себестоимость объекта.

В некоторых случаях шпунтовая стенка и распорная система входит в структуру фундамента, но чаще всего они устанавливаются временно и впоследствии демонтируются.

На необходимость установки распорной системы влияют особенности грунта на участке. Их учитывают и при выборе способов погружения. Все основные способы монтажа шпунтовых ограждений и их технологические особенности подробно описаны в соответствующих статьях. Предварительно квалифицированные специалисты выполняют точные расчеты запланированных нагрузок.

Об особенностях установки распорной системы

После завершения установки шпунтовой стенки монтируется распределительный пояс. Материалом для обвязки служит металлический швеллер или стальные балки. Если нет анкерных креплений, то глубина установки пояса составляет максимум 2 м. Если анкеры есть, то пояс может достигать середины котлована. В глубоких котлованах распределительные пояса могут содержать несколько ярусов.

Выбор подходящего варианта распорного крепления зависит от ширины и глубины котлована. Материалом чаще всего служат стальные трубы. Существуют следующие варианты их расположения:

  • Угловые распорки. Вариант используется в котлованах небольшой глубины. Толщина стенки труб должна составлять от 6 до 8 мм. Располагать их следует горизонтально и на одной высоте. Устанавливается минимум 4 распорки, то есть по одной в каждом углу котлована. Скреплять элементы следует сваркой;
  • Поперечная установка допускается при большой площади котлована. Если используется очень длинная труба, то возможна установка дополнительных опор, но в таком случае котлован может быть сильно загроможден, что затруднит проход техники. В данном случае элементы тоже располагаются горизонтально и на одной высоте. Расстояние между ними может достигать 5-6 м;
  • Диагональные подкосы, которые упираются в плотный грунт, в дополнительные опоры или фундаментную плиту. Такой вариант подходит для больших котлованов, где остается место для маневра специализированной техники.
Читайте так же:
Как сделать откосы искусственным камнем

Необходимость установки распорной системы должно быть в обязательном порядке указаны в проекте работ. После завершения запланированного строительства шпунтовое ограждение и его распорная система аккуратно демонтируются.

Расчет устойчивости откосов выемок

Лекция 4 Деформации оснований и расчет осадок фундаментов

Откосом называется искусственно созданная поверхность, ограничивающая природный грунтовый массив, выемку или насыпь. Откосы образуются при возведении различного рода насыпей (дамбы, земляные плотины и т.д.) и выемок (котлованы, траншеи, каналы и т.п.). Склоном называется откос, образованный природным путём и ограничивающий массив грунта естественного сложения.

Основными причинами потери устойчивости откосов и склонов являются:

— устройство недопустимо крутого откоса или подрезка склона, находящегося в состоянии, близком к предельному ;

— увеличение внешней нагрузки (возведение сооружений, складирование материалов на откос или вблизи его бровки);

— изменение внутренних сил (изменение удельного веса грунта при изменении его влажности);

— неправильное назначение расчетных характеристик прочности грунта или снижение его сопротивления сдвигу за счёт повышения влажности и др. причин;

— проявление гидродинамического давления, сейсмических сил, различного рода динамических воздействий (движение транспорта, забивка свай и т.п.).

Устойчивость откоса или склона считается обеспеченной, если, , =1,1…1,3 — нормативный коэффициент устойчивости.

Группы методов используемых для расчетов устойчивости склонов и откосов:

При этом анализируются два типа задач:

1) Оценка устойчивости откоса или склона заданной крутизны;

2) Определение оптимальной крутизны откоса или склона при заданном .

Если уровень подземных вод находится выше подошвы откоса, возникает фильтрационный поток, выходящий на его поверхность, что приводит к снижению устойчивости откоса.

Если высота откоса, сложенного связными грунтами, не превышает предельного значения h, то связный грунт может держать вертикальный откос.

Наиболее неблагоприятное напряженное состояние возникает у подошвы откоса в и менно здесь начинает формироваться состояние предельного равновесия.

Читайте так же:
Устойчивость откосов котлованов зависит

Максимальное главное напряжение в этой точке равно природному, т.е. . Поскольку откос ограничен свободной вертикальной поверхностью, минимальное главное напряжение равно нулю, т.е. .

Нетрудно заметить, что учет внутреннего трения грунта приводит к некоторому увеличению предельной высоты вертикального откоса.

В проектной практике применяются инженерные методы, содержащие различные упрощения.

При kst ≥ k н st устойчивость откоса относительно выбранного центра вращения обеспечена.

Основная сложность при практических расчетах заключается в том, что положение центра вращения О и выбор радиуса r, соотносящие наиболее опасному случаю, неизвестны.

Обычно проводится серия таких расчетов при различных положениях центров вращения и значениях r.

Чаще всего наиболее опасная поверхность скольжения проходит через нижнюю точку откоса (склона). Кроме слабых грунтов с минимальными φ и с.

Одним из наиболее эффективных способов повышения устойчивости откосов и склонов является их выполаживание или создание уступчатого профиля с образованием горизонтальных площадок (берм) по высоте откоса.

При относительно небольшой высоте откоса эффективна пригрузка подошвы в его низовой части или устройство подпорной стенки, поддерживающей откос. Закрепление поверхности откоса может быть осуществлено мощением камнем, одерновкой , укладкой бетонных плит.

Важнейшим мероприятием является регулирование гидрогеологического режима откоса или склона. Устройство канав для перехватывания поверхностных вод, отвод воды с берм, устройство дренажа.

Конструктивные мероприятия типа прорезания потенциально неустойчивого массива грунтов системой забивных или набивных свай, анкерное закрепление во взаимодействии с подпорными стенками или свайными конструкциями.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector