Npdpk.ru

Стройжурнал НПДПК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Расчет откосов при разработке котлована

Подсчет объемов сооружений при разработке котлована и при разработке траншей

Объемы земляных сооружений подсчитываются по рабочим чертежам и уточняются по натурным замерам в процессе производства работ. Сооружение разбивается на ряд отдельных объемов в виде элементарных геометрических фигур (призма, пирамида), объем которых вычисляется по известным простым математическим формулам. Расчет производят для плотного (естественного) состояния грунта.

Объем котлована вычисляется по рабочим чертежам с отметками бровки и дна котлована, планом участка в горизонталях и принятой крутизной откосов.

Ширина дна котлована определяется в зависимости от будущего сооружения (фундамента, коллектора и т.п.) с добавлением свободной зоны шириной 0,5 м для прохода рабочих по всему периметру котлована.

Котлован разбивается на ряд элементарных фигур, подсчитывается объем каждой и полученные результаты суммируются.

Разбивка штщмдни: а — на квадраты; б — на треугольники; в — профиль шшщиднп I 3 ; F, — площадь г-го поперечного сечения, м 2 ; L — длина участка, м.

Рис. 2.9. К определению объема траншеи: а — профиль; б — элементы сечения

15. Способы обеспечения устойчивости грунтовой стенки: откос, крепление стенок, глинистый раствор и т.д.

Устойчивость грунтовой стенки. При устройстве ьыемок (котлованов, траншей, скважин) вертикальная грунтовая стенка земсооружения за счет слабой структуры материала (грунт) имеет тенденцию к обрушению под действием собственного веса. Для предотвращения этого явления выполняют крепление стенки или устройство грунтового откоса под некоторым углом к вертикали.

Крепление стенок траншей (рис. 2.3) и котлованов (рис. 2.4) осуществляется обычно в процессе его возведения. При нем используются инвентарные деревянные или металлические щиты и кропокш.в- изделия.

Рис. 2.3. Крепление стенок котлованов и траншей: а — подкосное; 6 — анкерное; в — распорное: 1 — забирка из досок; 2 — стойка; 3 — бобышка; 4 — подкос; 5 — свая; 6 — анкерная тяга; 7 — засыпка; 8 – распорка

Читать еще:  Углы откосов рабочих уступов не должны превышать

Для крепления стенок скважин используют глинистый раствор или стальные обсадные трубы.

В этом случае скважины бурят вращательным способом. Глинистый раствор поступает в скважину по пустотелой буровой штанге. За счет гидростатического давления, оказываемого этим раствором, плотность которого 1,2. 1,3 г/см 3 , устраивают сваи без обсадных труб. Глинистый раствор готовят на месте производства работ преимущественно из бентонитовых глин, и по мере бурения его нагнетают в скважину. Поднимаясь по скважине вдоль ее стенок, глиняный раствор попадает в зумпф, откуда возвращается насосом в буровую штангу для дальнейшей циркуляции.

Шпунтовые ограждения выполняются из стальных пластин шириной 200-400 мм и длиной 6,0-12,0 м, погружаемых по всему периметру котлована сваепогружающей установкой. По длинной стороне элементы шпунта имеют скользящее замковое соединение, так что после погружения пластин образуется плотный и устойчивый «забор» по форме будущего котлована (рис. 2.5). Внутри ограждения выполняется выемка грунта до проектной отметки и возводится подземная часть здания или сооружения до нулевой отметки здания. После этого погруженный шпунт извлекается специальным механизмом — «сваевыдергивателем».

Рис. 2.4. Закрепление грунтовой стенки шпунтом

При криогенном способе по периметру котлована с определенным шагом, который определяется расчетом, бурят скважины. В скважины помещают криогенные «иглы», соединенные с криогенной установкой, обеспечивающей циркуляцию хладоносителя в системе. Хладоносителем (хладагентом) может быть аммиак, фреон, солевой раствор (NaCl, СаС12), охлажденный до заданной температуры (-15°С. -10°С). Вокруг «игл» происходит замораживание грунта и постепенно (через 6-24 часа) образуется сплошная стенка из мерзлого грунта.

Достоинства этой группы способов (крепление стенок выемки): объем вынутого грунта не превышает проектного объема котлована; малые технологические габариты (работы ведутся в проектных размерах котлована). Недостатки — большие затраты труда и материалов; разнотипные процессы и материалы.

Читать еще:  Откосы с помощью маячков

1 — криогенная установка

2-подача хладагента (фреон, аммиак, солевой раствор)

3- разводящий трубопровод

4- криогенные иглы

5- намороженный грунт

Устройство откоса выполняется под некоторым углом ср , обеспечивающим надежную устойчивость стенок выемки. В связи со сложностью замера угла этот параметр выражается через коэффициент крутизны откоса (т). Значения коэффициент крутизны откоса т для различных грунтовых условий приведены в табл. М=С/Н

Достоинство: устойчивость грунтовой стенки обеспечивается основным процессом — разработкой грунта и не требует дополнительных материалов. К недостаткам: большие технологические габариты (размеры выемки по верху существенно увеличиваются).

Устройство устойчивого откоса: С — заложение откоса; h — высота откоса

Расчет котлована и оценка влияния строительства

В качестве примера рассмотрим строительство котлована глубиной 16 м в песчаных грунтах. Расчетная схема представлена на рисунке 1. Необходимо отметить, что данная схема является простейшей и является демонстрационной для иллюстрации основных аспектов численного моделирования.

Расчеты выполняются в ПК Plaxis 2D. Данный программный комплекс в нашей стране получил наиболее широкое применение для решения задач геотехники.

Принятая в расчете стадийность моделирования:

Стадия 0 – формирование начального поля напряжений в грунтовом массиве (К0 процедура).

Стадия 1 – пластический нулевой шаг.

Стадия 2 – устройство ограждающей конструкции котлована (траншейная «стена в грунте» толщиной 0,8м, длиной 25,0м).

Стадия 3 – разработка 3,5 м грунта котлована.

Стадия 4 – устройство распорок 1-ого яруса (труба 720*8), разработка 4,5 м грунта (общая глубина котлована 8,0 м).

Стадия 5 – устройство распорок 2-ого яруса, разработка 4,0 м грунта (общая глубина котлована 12,0 м).

Стадия 6 – устройство распорок 3-его яруса, разработка 4,0 м грунта (общая глубина котлована 16,0 м).

Стадия 7 – расчет устойчивости.

Выполняется три серии расчетов, в каждой из которых анализируются следующие факторы, оказывающие наибольшее влияние на полученные результаты:

Читать еще:  Как обклеить дверной откос обоями

В первой серии расчетов показаны результаты при использовании трех моделей грунта: Mohr-Coulomb (Мора-Кулона), Hardening soil (упругопластическая модель с упрочнением грунта), Hardening Soil model with small-strain stiffness (модель упрочняющегося грунта при малых деформациях).

Во второй серии расчетов показано влияние принятых границ расчетной схемы.

В третьей серии расчетов анализируется влияние прочностных свойств контактных элементов («интрефейсов») на границе «грунтовый массив-конструкция».

Таблица 1. Свойства материалов для модели грунта Мора-Кулона

Таблица 2. Свойства материалов для модели грунта Hardening soil

Таблица 3. Свойства материалов для модели грунта Hardening Soil model with small-strain stiffness (HSsmall)

Таблица 4. Свойства материала ограждающей конструкции котлована

Таблица 5. Свойства материала распорных конструкций котлована

Примечание :

Для параметров моделей грунта используются результаты оптимизации в утилите SoilTest для получения максимального соответствия результатов расчетов и лабораторных испытаний (рис.2).

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector