4builders.ru

Строй журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол временного откоса для грунтов

Методы усиления (укрепления) откосов котлована

При заложении откосов котлованов необходимо обеспечивать отличную устойчивость и прочность.

Поэтому современные методы усиления (укрепления) откосов котлована предполагают применение инновационных геосинтетических материалов, приобрести которые можно в нашей компании GeoSM, специализирующейся на производстве и продаже этих материалов во всем ассортименте по наилучшим ценам.

Наши материалы для крепления откосов котлована разработаны по уникальной, запатентованной технологии.

Мы специализируемся на разработке и производстве геосинтетиков Геофлакс:

Мы гарантируем соответствие всех материалов требованиям регулирующих организаций и национальным стандартам.

Откосы котлована и их назначение

Способ крепления откосов траншей котлованов должен соответствовать гидрогеологическим условиям и решением проекта. Откосы котлована и их назначение разрабатываются для объектов строительства различной сложности. При выборе способов для расчета крутизны откосов котлованов и траншей проектировщики руководствуются рельефными, климатическими и гидрогеологическими характеристиками местности.

Особенности создания откосов котлована

Строители должны позаботиться об укреплении откосов котлована по нормам. Необходимо создать грунтовую насыпь с оптимальной формой и размерами и соответствующей крутизной откосов котлована. Особенности создания откосов котлована связаны с возможными неблагоприятными гидрометеорологическими воздействиями, к примеру, паводками селевого или речного типа, влияющими на временное крепление откосов котлованов и откосов.

Варианты укрепления откосов котлована

Для укрепления откосов котлована и траншей используется несколько вариантов, от применения бетонных плит и решетки для котлована до так называемых плетневых заборов или посева трав. Откос грунта в котловане должен соответствовать ландшафту окружающей среды и соблюдению экологического равновесия, чему способствует использование сетки для котлована.

Материалы для укрепления откосов котлована

Для укрепления откосов котлована строители пользуются традиционными материалами (бетонными смесями, щебнем и песком). Проект уклонов откосов котлована разрабатывается с учетом обязательного использования геосинтетиков. Для усиления откосов котлована активно пользуются сборно-монолитными конструкциями из синтетических материалов.

Георешетка Геофлакс для откосов

Способствует существенному уменьшению затрат и укреплению механической фиксации засыпки. Среди достоинств решетки для котлована отметим высокую прочность и устойчивость к деформированию.

Геоматы Геофлакс для откосов

Обеспечивают противоэрозийную защиту и эффективны при армировании грунтов. Использование геоматов для откосов котлована способствует восстановлению растительного покрова, и обладают декоративной функцией.

Геосетка Геофлакс для откосов

Служит для уменьшения слоя насыпи и существенной экономии бюджета строительства. Применение геосетки для котлована помогает бороться с неравномерностью осадков и температурными изменениями в течение всего эксплуатационного периода.

Геотекстиль Геофлакс для откосов

Необходим для обеспечения надежной защиты откосов от оползней и эрозийных процессов. Использование геотекстиля для котлована предполагает тщательное изучение гидрогеологического строения участка.

Расчет угла уклона откосов котлована

Расчет угла уклона откоса котлована осуществляется в соответствии со скоростью течения потока и гидрологическим режимом подтопления. В современных условиях требуется существенное повышение качества и увеличение срока эксплуатации откосов насыпи котлованов. Нам хорошо известно, что для обеспечения надежности котлованов необходимо руководствоваться всеми запросами отрасли, существующими стандартами, требованиями заказчиков.

С материалами GeoSM строительство котлованов существенно ускоряется, а срок их эксплуатации возрастает. Применение геосинтетики GeoSM рекомендовано профессионалами.

Охрана труда

Земляные работы — один из наиболее тяжелых и трудоемких процессов, безопасность выполнения которых во многом зависит от способов производства работ, от гидрогеологических условий, рельефа местности и рода земляных выемок.

Основной причиной несчастных случаев при производстве земляных работ являются обрушающиеся горные породы (грунты); падающие предметы (куски породы); движущиеся машины и их рабочие органы, а также передвигаемые ими предметы; расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более; повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; химические опасные и вредные производственные факторы [8].

Выемки различных профилей (траншеи, котлованы, шурфы, колодцы и др.) выполняют с вертикальными стенками без креплений, с вертикальными стенками с креплением, с откосами без креплений и с креплением.

Предотвратить обрушение и обеспечить устойчивость грунтовых масс можно либо образованием откосов, выполненных по проекту, либо устройством креплений стенок земляных выемок [11].

Выбор безопасного способа производства земляных работ в значительной степени зависит от строительных свойств грунтов: плотности, разрыхляемости, устойчивости, размываемости, уплотняемости, влагоемкости, водопроницаемости. Эти свойства грунтов следует учитывать при проектировании откоса земляного сооружения, чтобы исключить его обрушение. Грунты подразделяются на связные (скальные, полускальные, суглинистые и другие плотные грунты) и несвязные (песчаные, гравийные, насыпные и лессовидные). Если глубина выработки не позволяет устраивать откосы без учета дополнительных мер, обеспечивающих их устойчивость, предусматривают крепление откосов траншей и котлованов.

Крепление — временное сооружение в выемке, предназначенное для удержания грунта, сохранения проектных очертаний выработки и защиты работающих от обрушения. Как правило, крепления выполняют по типовым чертежам с использованием инвентарных элементов крепежа. Различают следующие виды креплений: распорное, анкерное, шпунтовое и рамное. Распорное крепление состоит из горизонтальных рядов досок, уложенных вплотную к стене траншеи и прижатых к ней вертикальными стойками. Стойки устанавливают не реже чем через 1,5 м и разжимают горизонтальными распорками (рис. 4.4.1, а). Под оба конца распорки прибивают деревянные бобышки, препятствующие сползанию ее по стойке. Более удобно применять винтовые металлические распорки (рис. 4.4.1, б). Если распорки мешают работать внутри траншеи или вообще невозможно их поставить (в котлованах), используют анкерные крепления или крепления подкосами (рис. 4.4.1, в, г) [12].

Рис. 4.4.1. Крепление откосов выемок: а — деревянными распорками; б — винтовыми распорками; в — анкерными; г — подкосами; 1 — деревянные щиты; 2 -стойки; 3 — деревянная распорка; 4 — бобышка; 5 — винтовая распорка; 6 — анкер; 7 — подкос

После окончания работ в выемке крепления начинают разбирать снизу по одной или по две доски, одновременно засыпая выемку слоями грунта толщиной не более 40 см. Каждый засыпанный слой земли надо хорошо утрамбовать, чтобы грунт не садился и не образовывал пустот (рис. 4.4.2) [13]. Вынимать сразу все распорки нельзя, так как это может привести к обрушению грунта.

Рис. 4.4.2. Разборка креплений выемки

В плывунах и на мокрых лёссовых грунтах, где удаление креплений связно с большой опасностью, их оставляют в грунте без разборки.

При разработке выемок с наклонной поверхностью бортов без креплений важным условием является установление крутизны откоса и его формы (профиля). На рис. 4.4.3 показаны геометрические элементы котлована: А — нижняя бровка, В — верхняя бровка, Н — глубина выемки, АВ — откос, характеризуемый углом откоса а. Этот угол отсчитывается от линии откоса вглубь грунта до горизонтальной поверхности, проведенной через нижнюю бровку. Угол откоса бывает острым и прямым, но при нарушениях правил ведения земляных работ он может быть и тупым (см. рис. 4.4.3, а, б). Устройство такого откоса запрещено.

Читать еще:  Чем грунтовать стены перед поклейкой мдф панелей

Рис. 4.4.3. Геометрические элементы выемки: А — угол откоса, Н — глубина выемки, АВ — линия фактического откоса, АС — линия естественного откоса, АБС — призма возможного обрушения

Если глубина выемки более 5 м, то угол откоса определяется расчетным путем. Запрещается производить разработку траншей и котлованов подкопом и оставлением «козырьков» (см. рис. 4.4.3). Это опасный способ, так как верхняя часть грунта может обрушиться и привести к несчастному случаю.

Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине не более, м: 1,0 — в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах; 1,25 — в супесях; 1,5 — в суглинках и глинах.

Проектирование технологии производства земляных работ

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет.

«Проектирование технологии производства земляных работ»

Выполнил: ст. гр. 464- M

Проверил: Линовская Т.М.

г. Новосибирск 2003 г.

Содержание

Анализ ситуационного плана площадки.

Определение натурных, проектных и рабочих отметок.

Построение линии нулевых работ.

Определение заложения откосов площадки.

Определение заложений откосов котлована.

Подсчёт обёмов выемки и насыпи.

Подсчёт объёма котлована с въездной траншеей.

Баланс земляных масс.

Распределение земляных масс.

Определение среднего расстояния перемещения грунта по площадке.

Выбор комлектов машин.

Технико-экономическое сравнение вариантов.

Составление технологических схем. Производственная калькуляция.

Календарный график производства работ.

Технология производства земляных работ.

Исходные данные

Вершины углов площадки: 13, 19, 40, 34.

Отметка проектная: НК1= 147.8

Отметка дна котлована: 143.5

Проектные уклоны площадки: УГ = + 0.006,

Грунты – песок мелкозернистый.

Показатели откоса площадки: МВ = 2.3,

Дальность транспортировки грузов 10 км.

Место строительства – г. Хабаровск.

Строительная площадка находится в городе Хабаровске. Размер площадки 120 ´ 240 м. Котлован находится в зоне выемки. Размеры котлована 70 ´ 30 м. Рельеф местности – спокойный. Растительный грунт убран.

Плотность грунта (ЕНиР табл.1).

Разрыхляемость грунта (ЕНиР прил.2 стр.206) характеризуется процентом увеличения объёма, равным отношению объёма разрыхлённого грунта к его объёму в естественном состоянии, умноженному на 100 %. Различают первоначальное увеличение объёма грунта после его разработки и остаточное разрыхление после его уплотнения.

Устойчивость грунта в откосах характеризуется углом откоса, при котором грунт находится в состоянии предельного равновесия. Различают угол естественного откоса и угол временного откоса МВ = 2,3 МН = 2,35. Крутизна откосов выражается величиной угла между горизонтальной плоскостью откоса или отношением 1: m , где m – показатель откоса, равный отношению заложения откоса (а) к его высоте (Н) m = а:Н. m = 0,85 (по таблице 2 методических указаний).

Группа грунта в зависимости от трудности разработки (ЕНиР табл. 1):

для бульдозеров II ;

для скреперов II ;

для экскаваторов II .

Анализ ситуационного плана площадки.

Рельеф местности характеризуется частотой расположения горизонталей. При спокойном характере местности горизонтали располагаются через равные промежутки на плане. В данном проекте рельеф местности спокойный. Для точного подсчёта объёмов грунта при планировочных работах вся площадка расчленяется на квадраты, а последние на треугольники. Каждому квадрату присваивается номер последовательно слева направо, сверху вниз. Число вершин квадратов в строке слева направо обозначается буквой N , а количество вершин квадратов в столбце сверху вниз – М.

Каждой отметке вершин квадратов присваивается двухзначный индекс НН i , j , где i обозначает порядковый номер вершины в строке, а j – порядковый номер в столбце.

Определение натурных, проектных и рабочих отметок.

Натурные отметки определяются по плану горизонталей участка методом интерполяции. Через вершину квадрата проводится прямая линия по кратчайшему расстоянию до пересечения двух ближайших горизонталей. Расстояние от меньшей горизонтали до вершины обозначим «а», расстояние от большей до горизонтали обозначим через « b ». Определяем (методом интерполяции) значение натурное в вершине:

H H i,j = H н min + a(H н max — H н min ) / (a + b).

H H 11 = 147 + 2(148-147) / 19 = 147,105;

H H 12 = 147 + 15(148 – 147) / (15+3) = 147,833;

H H 13 = 148 + 10 / (10 + 11) = 148,476;

H H 14 = 149 + 5 / (5 + 16) = 149,238;

H H 15 = 150 + 4 / (4+18) = 150,182;

H H 16 = 151 + 3 / (3 + 26) = 151,103;

H H 17 = 152 + 18 / (18 + 7) = 151, 720;

H H 21 = 146 + 8 / (8 + 13) = 146,381;

H H 22 = 146 + 18 / (18 + 3) = 146,857;

H H 23 = 148 + 1 / (1 + 23) = 148,042;

H H 24 = 148 + 18 / (18 + 4) = 148,818;

H H 25 = 149 + 14 / (14 + 7) = 149,667;

H H 26 = 150 + 11 / (11 + 11) = 150,500;

H H 27 = 151 + 7 / (7 + 6) = 151,538;

H H 31 = 145 + 17 / (17 + 10) = 145,630;

H H 32 = 146 + 8 / (8 + 16) = 146,333;

H H 33 = 147 + 2 / (2 + 7) = 147,222;

H H 34 = 148 + 9 / (9 + 8) = 148,529;

H H 35 = 149 + 3 / (3 + 17) = 149,150;

H H 36 = 150 + 2 / (2 + 19) = 150,095;

H H 37 = 151 + 4 / (4 + 9) = 151,308;

H H 41 = 145 + 5 / (5 + 19) = 145,208;

H H 42 = 146 + 2 / (26) = 146,077;

H H 43 = 146 + 13 / (13 + 7) = 146,650;

H H 44 = 147 + 7 / (7 + 7) = 147,500;

H H 45 = 148 + 9 / (9 + 7) = 148,563;

H H 46 = 149 + 11 / (11 + 5) = 149,688;

H H 47 = 151 + 2 / (2 + 10) = 151,167;

Определение проектных отметок выполняется по формуле:

Н пр ij =НК1 ± УГ ´ l г ± УВ ´ l В, где l В , l г – расстояния от НК1 до вершины по вертикали и горизонтали соответственно.

H пр 12 = H пр 22 = H пр 32 = H пр 42 = 147,8 + 0,006 ´ 40 = 148,04;

H пр 13 = H пр 23 = H пр 33 = H пр 43 = 147,8 + 0,006 ´ 80 = 148,28;

H пр 14 = H пр 24 = H пр 34 = H пр 44 = 147,8 + 0,006 ´ 120 = 148,52;

H пр 15 = H пр 25 = H пр 35 = H пр 45 = 147,8 + 0,006 ´ 160 = 148,76;

H пр 16 = H пр 26 = H пр 36 = H пр 46 = 147,8 + 0,006 ´ 200 = 149,00;

H пр 17 = H пр 22 = H пр 32 = H пр 42 = 147,8 + 0,006 ´ 240 = 149,24;

Определение рабочих отметок выполняется по формуле:

Виды земляных сооружений обеспечение их устойчивости. Устройство откосов земляных сооружений

Виды и назначение земляных сооружений. Основные свойства грунтов

Строительство сетей и сооружений систем водоснабжения и водоотведения связано с необходимостью выполнения больших объ­емов земляных работ.

Земляными называются работы по разработке грунта в выемках, его транспортированию (перемещению) и укладке в насыпи. Выемки и насыпи представляют собой земляные сооружения (рис. 4.1), которые в зави­симости от их назначения и срока эксплуатации могут быть постоянными и временными. Постоянные земляные сооружения — плотины, дамбы, каналы, водохранилища, шламонакопители и т.п. — предназначены для длительной эксплуатации. Временные земляные сооружения устраивают как необходи­мый элемент для последующих строительно-монтажных работ. К ним отно­сятся котлованы и траншеи. Котлованами называются выемки, ширина ко­торых мало отличается от длины, а траншеями — выемки, имеющие малые размеры поперечного сечения и большую длину.

Читать еще:  Чем грунтуют фанеру перед поклейкой обоев

К земляным сооружениям относятся также резервы и кавальеры. Резервы — это выемки, из которых берут грунт для устройства насыпи, а ка­вальеры — это насыпи, образуемые при отсыпке ненужного грунта, напри­мер для временного его хранения, используемого затем вновь для засыпки траншей или пазух котлованов.

Поскольку земляные сооружения устраиваются в грунтах или из грунтов, при проектировании работ необходимо учитывать их основные свойства: плотность, влажность, во­допроницаемость, пористость, угол естественного откоса и внутреннего трения; механические свойства — прочность, деформативность, твердость, пластичность, сопротивляемость сдвигу, размываемость, разрыхляемость, уплотняемость и др.

В зависимости от трудности разработки все грунты разделены на группы (см. СНБ раздел 8), что следует учитывать при выборе и определении производительности механизмов и рабочих.

Обеспечение устойчивости земляных сооружений является важ­нейшими требованием, предъявляемым к ним. Чтобы ее обеспечить, земля­ные сооружения возводят с откосами необходимой крутизны. Крутизна

Рис. 4.1 – Виды земляных сооружений: а, б – траншеи с вертикальными стенками и с откосами; в – дамба; г – плотина; д – канал в насыпи; е – котлован под фундамент; ж – система котлованов под фундаменты колонн сооружения; з – котлован под сооружение; и — подземные выработки (для штольни, трубы, канализационного коллектора, тоннеля); к – площадка; л – выемка для опускного колодца; м – буровая скважина; н – полувыемка-полунасыпь; о – подводная траншея; 1 – дно (траншеи, канала, котлована, опускного колодца); 2 – боковая стенка траншеи; 3 – боковой откос (канала, дорожной выемки, котлована, насыпи, плотины, дамбы); 4 – бровка; 5 – берма; 6 – подошва; 7 – водоотводной кювет

откоса выемки или насыпи зависит главным образом от угла естествен­ного откоса грунта. Ее принимают в зависимости от глубины выемки или высоты насыпи, свойств грунта, их влажности, характера сооружения (по­стоянные или временные) и других факторов. Наибольшая допусти­мая крутизна откосов котлованов и траншей глубиной до 5 м, отры­ваемых в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, устанавливается СНиП III — 4 — 80*. При напластовании различных видов грунтов (кроме растительно­го) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной).

Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанав­ливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения (φ) и удель­ного сцепления грунта (с) с учетом нагрузки на берме откоса.. Однако при отрывке выемок в стесненных условиях городской застройки или на территории промышленных предприятий иногда приходится их выполнять с вертикальными стенками.

Для предотвращения обрушения вертикальных стенок необходимо устраивать их временное крепление. При этом необходимо иметь в виду, что без креплений вертикальных стенок траншей и котлованов, расположенных выше УГВ, допускается при глубине их не более, м:

в песчаных и крупнообломочных грунтах 1

в суглинках и глинах (кроме очень прочных) 1,5

в очень прочных суглинках и глинах 2

Крепление вертикальных стенок обязательно при устройстве вы­емок в стесненных производственных условиях, отрывке глубоких котлова­нов и в сильно водонасыщенных грунтах.

Способы и конструкции креплений вертикальных стенок кот­лованов и траншей зависят от их глубины и размеров, физических и гид­рогеологических свойств грунтов, наличия динамических нагрузок у краев выемки (от машин и механизмов) и принятых способов последующих работ (монтажа строительных конструкций, труб и т.п.). Котлованы с вертикальными стенкамим выполняются в соответствии с Пособием П17-02 к СНБ 5.01.01-99. Проектирование и устройство подпорных стен и креплений котлованов.

В зависимости от конструктивного решения различают крепления следующих типов: распорные, консольные, консольно-распорные, консольноанкерные, подкосные (рис. 4.2).

Рис. 4.2 – Крепление вертикальных стен выемок:

а — схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншеи и котлованов I — распорное, II — консольное, III — консольно-распорное, IV — консольно-анкерное, V — подкосное; 1 — щиты, 2 — стойки (сваи), 3 — анкеры, 4 — распорки, 5 — подкосы, 6 — упоры; б — инвентарное распорное крепление: 1 — металлические стойки, 2 — уголок, 3 — заострение, 4 — щиты, 5 — распорки телескопической конструкции, 6 — болт; в — консольный тип: 1 — стойки, 2 — щиты или пластины; г — консольно-распорный тип крепления: 1 — двутавровые балки, 2 — поддерживающие стальные уголки, 3 — деревянные распорки, 4 — доски ограждающего элемента крепления (забирка); д — консольно-анкерный тип: 1 — стойки, 2 — забирка, 3 — свая-анкер, 4 — засыпка, 5 — тяжи; е — шпунтовое ограждение с внутренним анкерным креплением: 1 — шпунтовая стенка, 2 — балки, 3 — тяги, 4 — анкера

По характеру конструктивного исполнения и степени оборачивае­мости крепление может быть инвентарным и стационарным (из отдельных элементов), сплошным или с прозорами.

Шпунтовые ограждения стен являются разновидностью консоль­ных ограждений и устраиваются при глубоких котлованах, большом боко­вом давлении грунта, сложных гидрогеологических условиях. Шпунтовые ограждения представляют собой сплошные стенки из предварительно по­груженных в грунт стальных или деревянных шпунтин с замковыми соеди­нениями. Существует три варианта исполнения шпунтовых ограждений: консольное, распорное и анкерное (рис. 4.2,е).

Подкосные крепления используются для крепления стен котлована и состоят из забирки, стойки, подкоса, лежня и упорного якоря. Крепления такого типа затрудняют работы в котловане и поэтому применяются редко.

Обеспечение устойчивости земляных сооружений.

Обеспечение устойчивости земляных сооружений является важнейшим требо-

ванием, предъявляемым к ним. Чтобы еѐ обеспечить, земляные сооружения возводят с откосами необходимой крутизны. Крутизна откоса выемки или насыпи зависит главным образом от угла естественного откоса грунта. Еѐ принимают в зависимости от глубины выемки или высоты насыпи, свойств грунта, их влажности, характера сооружений (посто-

янные или временные) и других факторов. Наибольшая допустимая крутизна откосов

котлованов и траншей глубиной до 5 м, отрываемых в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (УГВ) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижения, регламентируемого СНиП (табл. 1).

Таблица 1. Наибольшая крутизна откосов.

При глубине выемки, м, до

При напластовании различных видов грунтов (кроме растительного) крутизну откоса для всех пластов назначают по более слабому грунту (с меньшей крутизной). Для отрывки выемок глубиной более 5 м крутизна откоса устанавливается по расчету исходя из значений угла внутреннего трения () и удельного сцепления грунта (С) с учѐтом нагрузки на берме откоса. Ориентировочно крутизну откоса таких выемок в не переувлажнѐнных грунтах для средних значений () и (С) можно принимать по таблице 2. При необходимости отрывки выемок ниже УГВ, где будут обводнѐнные грунты, крутизну и откосов принимают по таблице 3.

Технология строительных процессов. Лекция 5.3

Читать еще:  Химическая грунтовка для авто

Таблица 2. Расчетная максимально допустимая крутизна откосов.

При глубине выемки, м

Песок (влажный нена-

Тяжелый суглинок, глина

Таблица 3. Допустимая крутизна откоса в обводненных грунтах.

При глубине выемки, м

средне- и крупнозернистый

Гравелистый и галечниковый (гравия

и гальки свыше 40%)

Однако не всегда имеется возможность отрывки котлована или траншей с наклонными откосами необходимой крутизны, чтобы обеспечить их устойчивость. Такое, в частности, может быть при отрывке выемок в стеснѐнных условиях городской застройки и тогда приходится их отрывать с вертикальными откосами. Для предотвращения обрушения вертикальных стенок необходимо устраивать их временное крепление. При этом следует иметь в виду, что без креплений вертикальных стенок траншей и котлованов, расположенных выше УГВ, допускается при глубине их не более: в песчаных и крупнообломочных грунтах – 1 м; в супесях – 1,25 м; в суглинках и глинах (кроме очень прочных) – 1,5 м; в очень прочных суглинках и глинах — 2 м.

Способы и конструкции креплений вертикальных стенок котлованов и тран-

шей зависят от их глубины и размеров, физических и гидрогеологических свойств грунтов, наличия динамических нагрузок у краѐв выемки (от машин и механизмов) и принятых способов последующих работ (монтажа строительных конструкций, труб и т.п.).

В зависимости от конструктивного решения различают крепления следующих типов: распорные, консольные, консольно-распорные, консольно-анкерные, подкосные (рис. 1а). Тип крепления выбирают в зависимости от назначения и размеров выемки, свойств грунтов, величины притока грунтовых вод и условий производства работ.

По характеру конструктивного исполнения и степени оборачиваемости крепление может быть инвентарным и стационарным (из отдельных элементов), сплошным или с прозорами.

Распорные крепления наиболее распространены. Они применяются для траншей глубинойдо 3 м и состоят из щитов (сплошных или с прозорами), стоек (или прогонов), раздвижных винтовых распорок или рам. На рис. 1б приведѐн инвентарный вариант исполнения крепления. Такое крепление состоит из деревянных щитов 2 х 0,5 м, вертикаль-

но соединѐнных брусьев 80 х 150 мм, металлических стоек из труб диаметром 70 мм с отверстиями для крепления разжимных телескопических распорок. Крепление стен производят сразу же после отрывки траншеи.

Рисунок 1. Крепление вертикальных стен выемок: а — схемы типов конструктивных решений креплений стенок траншей и котлованов: I — распорное; II — консольное; III — консольно-распорное; IV — консольно-анкерное; V — подкосное: 1 — щиты; 2 — стойки (сваи); 3 — анкеры; 4 — распорки; 5 — подкосы; 6 — упоры; б — инвентарное распорное

крепление: 1 — металлические стойки; 2 — уголок; 3 — заострение; 4 — щиты; 5 — распорки телескопической конструкции; 6 — болт; в — консольный тип: 1 — стойки; 2 — щиты и пластины; г — консольно-распорный тип крепления: 1 — двутавровые балки; 2 — поддерживающие стальные уголки; 3 — деревянные распорки; 4 — доски ограждающего элемента крепления (забирка); д — консольноанкерный тип: 1 — стойки; 2 — забирка; 3 — свая-анкер; 4 — засыпка; 5 — тяжи; е — шпунтовое ограждение с внутренним анкерным креплением: 1 — шпунтовая стенка; 2 — балки; 3 — тяги; 4 — анкеры.

Консольные (рис. 1в) и консольно-распорные (рис. 1г) крепления используются при глубинах отрывки 3 м в слабых водонасыщенных грунтах. Конструктивными элементами креплений этого типа являются: металлические стойки-сваи, сплошная забирка из досок и распорки между стойками.

Консольно-анкерные крепления (рис. 1д) в отличие от консольных имеют анкеры, состоящие из якорей и тяжей к стойкам. Якоря обычно устанавливают от бровки на расстоянии не менее 1,5 h (где h — глубина выемки), а их количество определяют по расчѐту.

Шпунтовые ограждения стен являются разновидностью консольных ограждений и устраиваются при глубоких котлованах, большом боковом давлении грунта, сложных гидрогеологических условиях. Шпунтовые ограждения представляют собой сплошные стенки из предварительно погруженных в грунт стальных или деревянных шпунтин с замковыми соединениями. Существует три варианта исполнения шпунтовых ограждений: консольное,распорное и анкерное (рис. 1е).

Подкосные крепления используются для крепления стен котлована и состоят из забирки, стойки, подкоса, лежня и упорного якоря. Крепления такого типа затрудняют работы в котловане и поэтому применяются редко.

Основными элементами открытой разработки карьера, котлована или траншеи без крепления являются: сторона — l ; высота уступа — H ; форма уступа; угол откоса — а ; крутизна (рис. 7.1).Обрушение откоса происходит чаще всего по линии АС, расположенной под углом Θ к горизонту. Объем АВС называют призмой обрушения.Призма обрушения удерживается в равновесии силами трения, приложенными в плоскости сдвига. Перед разработкой траншей и котлованов необходимо заранее определить крутизну откосов, обеспечив безопасность вроведения работ, с учетом глубины траншеи или котлована и выбрать способ формирования откосов. Рытье котлованов и траншей с откосами без креплений в нескальных грунтах выше уровня грунтовых вод (с учетом капиллярного поднятия) или в грунтах, осушенных с помощью искусственного водопонижени допускается с соблюдением нормативной глубины выемки и крутизны откосов.

Перед открытием котлованов и траншей без откосов, не зависимо от вида грунта, расчетным путем необходимо определить их максимально безопасную глубину, что обеспечивает устойчивость вертикальных стенок. Методика расчета безопасной глубины котлованов и траншей без откосов такова:

1. Рассчитывают критическую высоту вертикальной стенки котлована (траншеи) по формуле:

где Н — критическая высота вертикальной стенки, м; С — сила сцепления почвы, т/м2; γ — объемный вес грунта т/м3; φ — угол в нутреннего трения

2. Определяют предельную глубину котлована или траншеи с вертикальной стенкой, вводят коэффициент запаса, принимаемый равный 1,25:

Н пр. = Н к /1,25,

где Н пр — предельная высота вертикальной стенки, м.

Глубина разработки котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений устанавливается в соответствии с ДБН А.3.2.2-2009 и составляет не более 1 м в насыпных, песчаных, крупнообломочных грунтах; 1,25 м, в супесях, 1,5 м в глинах. При проектировании котлованов и траншей глубиной более 5м необходимо произвести расчет устойчивости откосов. Согласно ДБН А.3.2.2-2009, перемещение, установка и работа машин вблизи выемок с незакрепленными откосами разрешается только за пределами призмы обрушения на расстоянии, установленной проектом производства работ. При отсутствии решений в ППР наименьшее расстояние до ближайших опор машин выбирается по табл. 4.4. При глубине выемки менее 5 м наименьшее допустимое расстояние от верхнего строения пути (конца шпалы, гусеницы, колеса) до основанию откоса определяется по приближенной оценке заднего края призмы обрушения с использованием формулы:

l н = 1,2ah + 1,

где h — глубина выемки, м, а — коэффициент заложения откоса, который принимается по данным табл. 5.2.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector