Okna-zdes48.ru

Лучшие окна здесь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Сползание грунта с откосами

Облесение оврагов

Борьба с оврагами посредством лесных насаждений основана на их способности поглощать поверхностный сток воды и частично скреплять почву корнями деревьев и кустарников. При этом лесная полоса может поглощать только рассеянный поверхностный сток воды, а концентрированный сток проходит сквозь нее довольно свободно. Также ограничена и способность корневых систем скреплять грунт. При скалывании откосов оврагов происходят обрыв корней и сползание грунта вместе с древесными растениями к дну оврага.

Чтобы приостановить рост оврагов при помощи леса, необходимо так размещать лесные насаждения, чтобы они поглотили поверхностный сток воды еще на подступах к оврагу. Это достигается созданием приовражных лесных полос, закладываемых в общей системе водорегулирующих и прибалочных лесных полос. Приовражные полосы закладывают вдоль бровки оврага, отступя от нее на 3 — 5 м, с учетом возможности скалывания откосов оврага. Они могут быть созданы по типу прибалочной или полезащитной лесной полосы, в зависимости от условий поступления стока воды в овраг, что, в свою очередь, зависит от типа оврага и стадии его развития.

Рассмотрим специфику закладки приовражных лесных полос по типам оврагов (подробнее о классификации оврагов) .

Первичные овраги (береговые, склоновые)

Эти овраги растут по искусственным ложбинам, в которых концентрируется поверхностный сток, поступающий в них через стокоударную бровку, т. е. верхнюю по отношению к склону. Площадь водосбора таких ложбин зависит от их длины, угла пересечения склона, расстояния от водораздела и других факторов.

В первой и второй стадиях развития первичного оврага основная масса воды поступает в него через вершину по искусственной ложбине и лишь небольшая часть стока — через стокоударную бровку. В этом случае приовражную лесную полосу целесообразно закладывать только вдоль стокоударной бровки оврага по типу полезащитной шириной 10 — 15 м. Основное назначение этой полосы — распределение снега. Рост такого оврага может быть прекращен отводом воды от вершины оврага простейшими гидротехническими сооружениями, которые описаны здесь (валики-распылители и канавы).

В третьей и четвертой стадиях развития первичного оврага при значительном его протяжении по склону и сбросу в него большого количества поверхностного стока через стокоударную бровку целесообразно вдоль этой бровки закладывать приовражную лесную полосу по типу прибалочной шириной 20 м. По стокоударной опушке через 30 — 50 м устраивают валики-распылители для отвода воды в лесную полосу. Таким образом, первичные овраги имеют лесную полосу с одной стороны.

Схема размещения приовражной лесной полосы (а) у вершинного оврага (в); б — вершина балки

Вторичные овраги (донные)

Развитие этого типа оврагов, как отмечалось, происходит по дну гидрографической сети при поступлении в нее большого количества воды. В каждый элемент гидрографической сети основная масса воды поступает с прилегающих к нему склонов через бровки и частично через вершину. В этих случаях приовражные лесные полосы закладывают по типу прибалочных, вдоль старых бровок балок, лощин и ложбин с обеих сторон, так как у них обе их бровки являются стокоударными. При этом следует учесть некоторые особенности закладки лесных полос у вершинных оврагов и вдоль размытых берегов балок. При развитии оврага по дну ложбины (вершинный овраг) приовражную лесную полосу закладывают вдоль бровки оврага, отступя от нее на 4 — 5 м. В этом случае лесную полосу простирают дальше вершины оврага до 50 м, т. е. почти до конца ложбины, чтобы перехватить боковой сток, поступающий в ложбину с прилегающих склонов.

Если берега балок рассечены частыми струйчатыми размывами или короткими береговыми оврагами, приовражную лесную полосу закладывают параллельно бровке балки, но выше вершин промоин, перекрывая их.

Читайте так же:
Типы грунтовок стен под обои

Овраги всех типов, достигшие четвертой стадии развития, а закрепленные гидротехническими сооружениями и приовражными лесными полосами второй и третьей стадий, подлежат сплошному облесению (овраги в первой стадии заравнивают). В первую очередь посадки леса проводятся на теневом откосе (как лучше увлажненном) и по дну оврага; при этом русло водотока не засаживают. В дальнейшем по мере улучшения микроклимата под влиянием лесного насаждения проводят посадку на солнечном откосе, если он не зарастает лесом естественным путем. Посадку леса на откосах оврагов и смытых берегах балок проводят, размещая ряды по горизонталям. Для этого при уклонах откосов до 12° нарезают плужные борозды шириной 1 — 1,5 м, на склонах до 18° делают террасы двукратным проходом пятикорпусного плуга, а на более крутых — бульдозерами или террасерами. На небольших оврагах посадку леса проводят вручную площадками и рядами без поделки террас.

Укрепление откосов котлованов различными способами

В период осуществления строительных работ на откосы котлована постоянно воздействуют различные гидрологические, атмосферные и механические факторы. Если котлован имеет большую глубину, либо запланированы работы на грунтах с низкой плотностью, то рекомендуется подобрать и осуществить такой способ укрепления, который будет иметь максимальную эффективность.

В действующих СНиП указана максимальная глубина котлована, при которой дополнительного укрепления откосов выполнять не требуется. Она зависит от типа грунта и составляет:

  • Для песчаной и крупнообломочной почвы — 1 метр;
  • Для супесей — 1.25 метров;
  • Для суглинка и глины — 1.5 метра;
  • Для грунтов высокой плотности — 2 метра

Если указанная глубина превышена, или на участке отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод, то укреплять откосы котлована шпунтом следует в обязательном порядке.

Выбор способа укрепления в каждом конкретном случае зависит от гидрогеологических и геодезических условий, глубины выемки и наличия поблизости от места работ различных зданий и сооружений. Различают два основных способа укрепления откосов котлована:

  • Шпунтом или трубами;
  • С применением метода цементации.

Особенности укрепления откосов котлована путем цементации

Данный метод отличается повышенной степенью надежности, но требует высоких финансовых затрат. Цементацию применяют в тех случаях, когда поблизости от котлована находятся различные строения, чтобы полностью исключить вибрационное воздействие на их фундаменты. Впрочем, в тех же целях можно выполнить лидерное бурение и погрузить в получившие скважины сваи для шпунтового ограждения.

Укрепление котлована путем цементации состоит из следующих этапов:

  • Выполняется выемка грунта. Стенки котлована выравниваются до проектного уклона;
  • На откосах ставят арматурную сетку, чтобы набрызгиваемый бетон лучше фиксировался на вертикальной поверхности;
  • Торкретирование стенок бетонным раствором;
  • Бурение горизонтальных или наклонных скважин. Уклон может составлять до 30 градусов;
  • В скважины погружаются нагели;
  • С помощью инъекционных труб происходит наполнение скважин бетонным раствором. При этом не происходит давления, чтобы не деформировался расположенный на откосах котлована грунт;
  • Рабочие торкретируют второй слой бетона.

Рекомендуется разрабатывать котлован ярусами по 1-3 метра, до проектной глубины. Существует два способа цементации:

  1. Сухая. Применяется специальное компрессорное оборудование. Состоящая из песка и цемента смесь подается в шланг. С помощью воздушного потока выполняется ее транспортировка. Вода поступает в сопло шланга уже на выходе;
  2. Мокрая. Используется готовый бетонный раствор. На выходе из шланга в бетонную смесь нагнетается сжатый воздух, благодаря чему обеспечивается разбрызгивание бетона.

При сухой цементации можно одномоментно нанести слой бетона, толщина которого составляет до 10см. При мокрой – только до 3 см.

Особенности укрепления котлована шпунтом

Шпунтовое укрепление котлованов является более экономически выгодным, чем использование цемента. После завершения запланированных работ шпунт можно изъять и использовать повторно.

Читайте так же:
Технические характеристики антисептических грунтовок

Погружение шпунта в грунт на предусмотренную проектом глубину обеспечивает устойчивость постройки. В процессе использования происходит заиливание ограждений, что делает их водонепроницаемыми. Шпунтовые ограждения применяют при работе:

  • На пылеватых грунтах;
  • На слабых песчаных грунтах;
  • В болотистой местности;
  • На участках, где отмечается высокий уровень залегания грунтовых вод.

Если существует риск затопления котлована, то перед началом работ рекомендуется сконструировать защитную стенку из шпунта Ларсена.

При работе в плотных грунтах откосы котлована укрепляются не только путем погружения в грунт шпунта, но и обустройства деревянной забирки. Это позволяет предотвратить риск осыпания и обрушения стен в ходе проведения основных работ. Площадь котлована будет перекрыта досками, что снизит необходимое количество шпунта.

Шпунтовую стенку можно зафиксировать распорками или укрепить дополнительными анкерами. Второй вариант применяют, если работа происходит на достаточно плотных грунтах. Узкие котлованы рекомендуется укреплять распорками. Кроме того, фиксацию с применением анкеров применяют, если производится выемка грунта низкой плотности на большую глубину. Анкеры – это погруженные в грунт по периметру котлована винтовые сваи, к оголовкам которых привязаны верхние части шпунтовой стенки.

Используемый для укрепления стенок котлована шпунтовой металлопрокат подразделяют на три группы:

  • Шпунтовые трубы;
  • Плоский шпунт, имеющий боковые ребра жесткости;
  • Корытообразный шпунт Ларсена.

Чаще всего применяют шпунт Ларсена. Наличие замков на его контурах позволяет сконструировать полностью водонепроницаемую стенку. Шпунтовые трубы применяют для возведения ограждений на грунтах с низкой плотностью. Большое сечение повышает сопротивление боковым нагрузкам и увеличивает устойчивость конструкции в грунте.

Существует три основных способа погружения металлоконструкций в грунт:

  • Забивка. Осуществляется дизель-молотами, которые оказывают на шпунт динамическое ударное воздействие. Забивку не применяют в условиях плотной застройки, так как это может деструктивно отразиться на фундаментах находящихся поблизости зданий;
  • Вибропогружение. Самый распространенный метод. Подразумевает использование вибропогружателей. Погружение шпунта в грунт происходит под влиянием вибрационного воздействия. Обратите внимание, что разуплотнение грунта может привести к осыпанию стенок котлована;
  • Статическое вдавливание. Наиболее безопасный, но и самый дорогостоящий метод.

При сооружении шпунтовых ограждений особое внимание уделяется качеству работ. Монолитную шпунтовую стенку можно сформировать только при условии надежной стыковки металлоконструкций. Даже небольшое технологическое нарушение приводит к «вырыванию» замка и деформации стенки.

Устойчивость откоса грунта, обладающего трением и сцеплением.

Устойчивость откосов

В дождливую осень 1927г. поезд «Москва-Ленинград» попал в яму, возникшую в результате сползания насыпи из-за значительного увлажнения.

1 м оползень

Причины, приводящие к нарушению устойчивости массивов грунта в откосах.

1. – Увеличение крутизны откоса (подмыв берегов реки)

2. – Увеличение нагрузки на откос (строительство на бровке)

3. – Обводнение грунтов (уменьшение механических характеристик: С; j и увеличение объемного веса грунта )

4. — Деятельность строителей (устройство котлованов, выработок с вертикальными стенками)

2. Виды оползней

1. Оползни по поверхности в глубине массива (в движение приходит весь массив грунта в целом, характерно для грунтов, обладающих трением и сцеплением)

2. Сползание по поверхности откоса (осыпь) (характерно для песчаного грунта)

3. Разжижение грунтов (для водонасыщенных грунтов при динамических воздействиях)

3. Устойчивость откоса грунта, обладающего трением (С = 0)

Рассмотрим равновесие песчинки на откосе:

Q – вес песчинки

N – нормальная составляющая веса песчинки

Т — касательная составляющая веса песчинки

— Условие равновесия

f –коэффициент трения

При практических расчетах необходимо вводить коэффициент запаса прочности

Влияние гидродинамического давления.

Через откос выходит вода при высоком у.г.в. (откос дренирует).

Читайте так же:
Технология производства строительной грунтовки

Рассмотрим равновесие песчинки в месте выхода воды.

D I — гидродинамическое давление

В пределе угол Ð должен быть равен 90-a — т.е. откос должен быть положе.

Гидродинамическое давление воды возникает в момент откачки воды из котлована.

Устойчивость откоса грунта, обладающего только сцеплением.

j = 0 (жирные глины)

С – составляет основную прочность откосов

На какую глубину (h) можно откопать котлован с вертикальными стенками?

Поверхность возможного обрушения

В С

T a Рассмотрим призму АВС

Q N С Q- вес призмы (разложим его на

h 2 составляющие T и N)

С sina=T/Q; ctga= ВС/h

a

А С- силы сцепления, действующие вдоль откоса

T = Q sina; Q = g; Т = — сдвигающая сила

sina= ; АС = ; — удерживающая сила ( т.к. изменяются по закону )

gо ctga×sina — = 0; gо

но a — мы приняли произвольно (sina — изменяется в пределах 0…1),

при max использовании сил сцепления:

hmax ® при a = 45 о ; sin2a = 1; Тогда

Пример. Пусть:

С = 0,1кг/м 2 = 1т/м 2 = 0,01Мпа = 0,01МН/м 2

g = 2т/м 3 = 20кН/м 3 = 20·10 -3 МН/м 3

hmax= 2 ´ 1 / 2 = 1м,следовательно откос будет устойчив при вертикальной стенке не более 1 м.

2-ой способ расчета:

– при sin 2a =max = 1

Устойчивость откоса грунта, обладающего трением и сцеплением.

j ¹ 0; С ¹ 0 (графо — аналитический метод расчета)

По круглоцилиндрической поверхности,

относительно центра вращения т..

Как рассчитать устойчивость такого откоса ?

hуст – коэффициент устойчивости

1.) откос делим на призмы;

2.) определяем вес каждой части – призмы – Qi;

4.) находим С и L – длину дуги.

Мудер.сил. = ; n — число призм

Мсдвиг.сил. = ; отсюда находим hуст

hуст =

Недостаток этого метода произвольное решение. (Точкой 0 мы задались произвольно). Необходимо найти наиболее опасный центр вращения, с hуст = min,т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения.

Центры вращения – т. О располагаются на одной линии под Ð 36° на расстоянии 0,3 h.

Для всех точек О1 ,О2, О3 ,О4 …– строим поверхности скольжения – определяем h1 ,h2, h3, h4 …- откладываем их в масштабе, соединяем и графически находим hуст = min , т.е. наиболее вероятную поверхность обрушения, если при этом hуст > 1, то откос устойчив, в противном случае необходимо принимать меры по увеличению устойчивости откоса.

Прислоненный откос

Еi — оползневое давление

Порядок расчета устойчивости откоса:

1. Разбиваем откос на ряд призм и рассматриваем равновесие каждой призмы с учетом бокового давления грунта.

2. Расчет начинаем с первого элемента (с верху). Если все элементы устойчивы, то откос устойчив.

Обустройство, укрепление откосов

Откосы представляют собой искусственно созданную наклонную поверхность, ограничивающую естественный или насыпной массив грунта, расположенный между горизонтальными участками, различающимися по высоте. Откосы всегда широко использовались при создании объектов ландшафтной архитектуры и садово-паркового искусства, особенно на сложном рельефе. Откосы также проектируют для укрепления береговых линий и при необходимости преобразования склонов с помощью террасирования. Простота устройства откосов, их устойчивость и естественный внешний вид делают их распространенным способом сопряжения поверхностей на объектах ландшафтной архитектуры.

Откос как инженерное сооружение характеризуется высотой А, длиной горизонтального заложения l и крутизной в относительных единицах. Крутизну откоса принято выражать в виде отношения его высоты, принятой за единицу, к длине заложения (например 1 : 0,5, 1 : 1, 1 : 2 и т.д.). На плане поверхность откоса изображают чередующимися короткими и длинными штрихами, направленными по уклону от верхней бровки откоса к его подножью. Ширина полосы откоса в плане соответствует длине заложения (рис. 5.8).

Рис. 5.8. Откос: а — основные элементы: 7 — подножье; 2 — поверхность; 3 — бровка; 4 — гребень; h — высота заложения откоса; l — длина заложения откоса; б — обозначение на плане

На объектах ландшафтной архитектуры рекомендуется избегать размещения откосов высотой более 2,5. 3,0 м, что обусловлено сложностью их укрепления и эксплуатации.

Читайте так же:
Строительные смеси клей грунтовки

Устойчивость откоса зависит от характеристик почвы или грунта, гидрологического режима, высоты и крутизны откоса, а также от его местоположения и уровня нагрузки.

Для естественных откосов существуют максимальные величины углов наклона к горизонтальной поверхности, которые позволяют удерживать грунт в достаточно стабильном состоянии (табл. 5.2).

Таблица 5.2. Крутизна естественного откоса

Материал откосаМаксимальный угол, °Крутизна откоса
Травяной покров181 : 3
Песок271 : 2
Супесь301 : 1,7
Щебень341 : 1,5
Суглинок401 : 1,2
Глина601 : 0,6
Камень (насыпь)631 : 0,5
Скала (монолит)761 : 0,25

Рис. 5.9. Деформация откоса: 1 — кривая сдвига; 2 — деформация откоса при оползании; h — высота заложения откоса; Мс — момент сил

Основным видом деформации откосов является их оползание (рис. 5.9). Разрушение откоса может происходить внезапно или проявляться в виде длительного оползания, что чаще наблюдается на глинистых грунтах.

Возможными причинами разрушения откосов обычно становятся излишняя крутизна, увлажнение грунта, увеличение нагрузки на гребне или динамическое воздействие.

Для повышения устойчивости высоких откосов и предотвращения возможного сползания грунта в середине откоса размещают горизонтальную площадку — берму; при этом нижнюю часть откоса проектируют более пологой, чем верхнюю (рис. 5.10, а). Ширина бермы зависит от высоты откоса. Например, для откоса высотой более 6 м ее ширина должна быть не менее 1,5. 2 м.

Рис. 5.10. Преобразование склонов для повышения их устойчивости: а — устройство бермы 1; б — террасирование склона; i т — уклон террасы; i с — уклон склона; h — высота террасы; b — ширина террасы

При террасировании склонов крутизной более 60 %о расчет ширины террасы b выполняется по формуле (рис. 5.10, б):

b — h/(i с — i т ) ,

где h — заданная высота террасы; i с — существующий уклон склона; i т — заданный уклон террасы.

Откосы можно устраивать как путем выемки грунта, так и путем насыпи грунта. Устойчивость последних при прочих равных условиях будет ниже, что связано с неизбежно возникающей просадкой грунта. Основные способы формирования откосов путем срезки и насыпи грунта представлены на рис. 5.11. Для отсыпки оснований откосов используют суглинистые или супесчаные фунты. Грунт насыпают послойно, тщательно уплотняя и увлажняя его водой (из расчета 15 л на 1 м2).

Повысить устойчивость откосов можно различными способами: уменьшением крутизны (уположением откоса); дренированием откоса; закреплением грунтов тела откоса; укреплением поверхности откоса.

Укрепление откосов преследует две основные цели:

• защита наклонной части откоса от поверхностной эрозии, возникающей под воздействием осадков и ветра;
• повышение устойчивости насыпной массы грунта в стабильном состоянии за счет баланса воздействующих на него сил.

Рис. 5.11. Способы повышения устойчивости откосов путем срезки и насыпи грунта: а — уполаживание склона; б — устройство бермы срезкой грунта; в — устройство бермы насыпкой грунта; г — насыпь грунта на ступенчатый срез; «+» — насыпь; «-» — выемка

Выбор материала и технологии для укрепления откоса зависит от местоположения откоса, предполагаемого уровня механических нагрузок, крутизны склона и эстетических качеств формируемой среды.

В зависимости от расположения откосы могут быть сухими и влажными (открытые русла водоемов). В этом подразделе мы рассмотрим некоторые основные способы укрепления сухих откосов, а способы укрепления влажных откосов рассмотрены в подразд. «Устройство водоёмов-копаней».

Рис. 5.12. Укрепление откосов посадкой кустарников: а — горизонтальная укладка черенков; б — посадка с использованием плетней; в — закрепление камнем; г — посадка на ступенчатых выемках

Укрепление откосов может выполняться с помощью простейших способов, например посева трав или посадки кустарников (рис. 5.12), которые своими корнями способны удерживать слой грунта, предотвращая его размывание. Для достижения быстрого эффекта может использоваться одерновка или закрепление пластин дерна на поверхности склона с помощью шпилек. Если в качестве верхнего покрытия откоса используется газон, то на грунт основания насыпают слой растительной земли толщиной не менее 10. 15 см, который планируют по проектным отметкам. При этом для лучшего удержания растительного слоя основание отсыпают ступенчато.

Читайте так же:
Температура хранения грунтовки гост

Хороших результатов в укреплении откосов позволяет добиться использование современных материалов и технологий, таких как габионные конструкции, георешетки, геотекстильные материалы, газонные решетки, выпускаемые зарубежными и отечественными производителями. Их применение позволяет повысить устойчивость возводимых насыпей и стабилизацию грунта на естественных склонах и проектируемых откосах. Основным принципом укрепления откосов является равномерное распределение нагрузок и передача напряжений, действующих в грунте на георешетки, имеющие высокую прочность. У различных производителей имеются запатентованные технологии укладки и крепления материалов. Их основные приемы изображены схематически на рис. 5.13.

Рис. 5.13. Укрепление откосов с применением габионных конструкций: а — габионные конструкции, заполненные камнем; б — габионные конструкции, заполненные грунтом с посевом газонных трав: 1 — геотекстиль

Материалом для габионов является оцинкованная металлическая сетка двойного кручения с ячейками в виде шестигранника. Из нее производят контейнеры, чаще всего в форме параллелепипеда, заполняемые на месте строительства камнем. Габионы устанавливают один на другой, связывая их между собой, что позволяет сформировать конструкцию требуемой конфигурации и высоты. Впоследствии происходит их зарастание травой и мелким кустарником и они становятся частью ландшафта. Габионные конструкции, как и подпорные стенки, позволяют формировать устойчивые вертикальные поверхности. Кроме того, при меньшей высоте контейнеров возможно укрепление наклонных поверхностей до крутизны 1:2. В этом случае возможно заполнение габиона грунтом, который для предотвращения вымывания укладывают на геотекстиль. На таком откосе возможно последующее устройство газона и посадка цветочных растений.

Рис. 5.14. Укрепление откосов с помощью геотекстиля и георешеток: а — укрепление поверхности; б — армирование массива грунта; 1 — трехмерная георешетка; 2 — геотекстиль

Укрепление откосов с помощью геотекстиля и георешеток осуществляется способами, представленными на рис. 5.14. При необходимости укрепления поверхности откосов с целью удержания на его поверхности растительного грунта используются трехмерные георешетки. Они пришпиливаются к поверхности с помощью специальных креплений, затем на них высевают семена газонных трав и засыпают небольшим слоем земли. Также для защиты поверхности откоса от эрозии используют укрывные материалы из разных видов естественных волокон (солома, кокос), закрепленных на синтетической основе. Их разложение способствует улучшению почвенных условий за счет увеличения гумусового слоя, что стимулирует лучшее задернение склонов.

Актуально укрепление откосов для повышения устойчивости насыпей, особенно при использовании слабых фунтов с низкой несущей способностью или в случае недостаточной площади для размещения откоса с пологим склоном. Армирование (прослаивание) массива грунта горизонтальными слоями геотекстильных материалов или георешетками из синтетических волокон или металлической сетки двойного кручения позволяет предотвратить оползание и сдвиг фунта.

Для безопасности пешеходного движения при размещении вдоль верхней бровки откоса пешеходных дорожек и площадок, при высоте откоса более 2,0 м, необходимо предусматривать ограждения высотой не менее 0,9 м (МГСН 1.02-02).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector