Npdpk.ru

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

Устойчивость откосов подпорные стенки

Глава 5. Мероприятия по обеспечению устойчивости откосов на карьерах

Мероприятия по обеспечению устойчивости откосов на карьерах

5.1. Общие положения

5.1.1. Разработка мероприятий по обеспечению устойчивости откосов на карьерах осуществляется на основе результатов наблюдений за деформациями откосов, расчетов их устойчивости и соответствующих технико-экономических расчетов и соображений.

5.1.2. Мероприятия по обеспечению устойчивости откосов на карьерах, сложенных скальными и полускальными породами, заключаются в основном в применении соответствующей технологии ведения буро-взрывных работ в приконтурных зонах (микрозамедленное взрывание скважин в блоке и др.), специальной заоткоске уступов (предварительное щелеобразование, гладкое взрывание) и в искусственном укреплении ослабленных участков.

Обеспечение устойчивости откосов на карьерах, сложенных глинистыми и песчано-глинистыми породами, заключается в основном в эффективном дренаже, обеспечении стока поверхностных вод, пригрузке фильтрующих участков откосов.

Для обеспечения устойчивости откосов отвалов эти мероприятия заключаются в основном в дренаже песчано-глинистого основания и в установлении допустимого по условиям устойчивости общего угла разгона ярусов.

5.1.3. На выполнение всех мероприятий по обеспечению устойчивости откосов на карьерах должен быть составлен специальный проект, утверждаемый главным инженером предприятия.

В проекте отражаются:

— ожидаемые деформации откоса;

— ожидаемый ущерб от этих деформаций;

— наиболее целесообразные меры предотвращения деформаций;

— затраты на выполнение противодеформационных мероприятий и технико-экономическое обоснование предусматриваемых мероприятий.

После выполнения каждого из предусмотренных в проекте мероприятий составляется акт, утверждаемый главным инженером предприятия.

5.2. Заоткоска уступов в их предельном положении

5.2.1. Заоткоска уступов в их предельном положении под углами, соответствующими свойствам пород и характеру их трещиноватости, является одним из основных мероприятий, обеспечивающих длительную устойчивость нерабочих бортов или их участков, поставленных в предельное положение. Приближенные значения углов откосов нерабочих уступов даны в приложении 16.

5.2.2. Заоткоска уступов в их предельном положении осуществляется:

а) в скальных и полускальных породах — специальными заоткашивающими скважинами диаметром 80-100 мм, расстояние между которыми не должно превышать 3-х м и в каждом конкретном случае устанавливается опытным путем;

заоткашивающие скважины бурятся по линии предельного контура карьера под углами, равными углам откосов уступов (см. приложение 16); допускается взрывание заоткашивающих скважин предварительное (предварительное щелеобразование) и после взрывания основных зарядов (гладкое взрывание); методика производства буро-взрывных работ при специальной заоткоске уступов в предельном положении изложена в приложении 17;

б) в слабых глинистых и песчано-глинистых породах — драглайнами, а также мехлопатами со специальными насадками на зубьях.

5.3. Укрепление слабых участков откосов на карьерах

5.3.1. Отдельные участки откосов уступов в их положении на предельном (проектном) контуре, сложенные скальными и полускальными породами интенсивной трещиноватости или ослабленные неблагоприятно расположенными трещинами, дизъюнктивными нарушениями, слабыми контактами между слоями пород, должны укрепляться. Для укрепления откосов скальных и полускальных пород следует применять:

а) способы механического удержания призмы обрушения, к которым относятся укрепление штанговой крепью, шпунтами, железобетонными сваями, гибкими тросовыми тяжами, а также подпорными, защитными и контрфорсными стенками. Эти способы применяются самостоятельно и комплексно;

б) способы по улучшению прочностных свойств массива путем инъекции в массив укрепляющих растворов; из этих способов наиболее широко распространена цементация;

в) способы, при которых слагающие откосы породы, склонные к быстрому и интенсивному выветриванию, выщелачиванию или дефляции, изолируются с помощью устойчивых покрытий торкрет-бетоном, шприц-бетоном, битумом, карбамидными, формальдегидными и эпоксидными смолами; способы могут применяться также в сочетании с металлической сеткой и штангами.

В таблице 1 даны условия применения способов укрепления откосов в скальных и полускальных породах. Основные методы искусственного укрепления откосов на карьерах изложены в «Методическом руководстве по искусственному укреплению откосов скальных и полускальных пород на карьерах», изд. ВНИМИ, Л., 1967.

5.3.2. Фильтрующие участки откосов песчано-глинистых пород укрепляются гравийно-щебеночной пригрузкой фильтрующего участка откоса; схемы пригрузки изображены на рис. 17, 18.

Условия применения способов

1. Способы механического удержания

Железобетонные сваи (иногда с последующей цементацией массива)

Массивы со слаборазвитой трещиноватостью, поверхности ослабления падают в выработанное пространство под углами 25-45°

Штанги и гибкие тросовые тяжи

Крупноблоковые маловыветрелые массивы и сланцеватые породы с падением в сторону выемки под углами 25-55°

Защитные подпорные и контрофорсные стенки

Сильнонарушенные массивы сложной структуры с переслаиванием пород

2. Упрочнение пород

Цементация (иногда в комбинации с железобетонными сваями), нагнетание в массив укрепляющих растворов из полимерных веществ

Гравий и крупнозернистые пески с удельным водопоглощением более 0,1 л/мин, трещиноватые скальные породы

3. Изолирующие покрытия

Торкретирование или набрызг, битумизация, изоляция с помощью полимерных смол

Породы, склонные к интенсивному поверхностному выветриванию или выщелачиванию, песчаные откосы

5.3.3. Для предотвращения эрозии откосов песчаных и песчано-глинистых пород необходимо покрывать их растительным слоем или торфом с посевом трав. Предотвращение размывания и эрозии песчано-глинистых откосов стекающими потоками дождевых вод достигается также путем устройства упорядоченных стоков дождевых и талых вод с площадок уступов. Для этой цели площадкам уступов придается уклон в сторону водоотводной канавы, располагаемой в основании вышележащего откоса и имеющей уклон 3-5% к поперечным канавам, в которых уложены железобетонные трубы для спуска воды на нижележащую площадку.

Размываемые участки водосточных канав укрепляются железобетонными лотками.

5.4. Обеспечение общей устойчивости бортов карьеров, уступов и отвалов

5.4.1. Нарушения общей устойчивости значительных участков бортов, уступов и отвалов возникают в тех случаях, когда сдвигающие силы, действующие по наиболее слабой поверхности, по величине становятся равными удерживающим силам, т.е. при возникновении состояния предельного равновесия:

где — сумма сдвигающих сил;

и — величины сцепления и коэффициента внутреннего трения массива пород;

— протяженность площадок поверхности скольжения с характеристиками и ;

— нормальная составляющая веса вышележащих пород, опирающихся на площадку ;

— сила гидростатического давления на площадку .

5.4.2. При решении вопроса о мерах по предотвращению развития выявленного инструментальными маркшейдерскими наблюдениями начавшегося оползня должны быть установлены основные факторы и причины, вызвавшие появление деформаций, а также тип оползня.

5.4.3. Если причиной начавшейся деформации большого участка борта является несоответствие углов наклона борта или его высоты (например, при увеличении общей высоты рабочего борта при погружении пласта или повышении отметок земной поверхности) геологическим условиям, то в этом случае необходимо придавать борту более пологий угол наклона.

Если при аналогичных условиях на деформацию борта оказывают влияние и напорные воды, имеющиеся в его основании, то первой мерой предотвращения развития деформаций является снятие напоров.

5.4.4. Если факторами, способствующими развитию опасных (неизбежно приводящих к обрушениям и оползням) деформаций большого участка борта являются местные неблагоприятно залегающие нарушения прочности массива — тектонические нарушения, поверхности скольжения древних оползней, контакты между литологическими разностями и т.д., то в этих случаях должны применяться мероприятия локального характера:

а) разгрузка призмы активного давления в пределах участка, ограниченного поверхностью ослабления;

б) прогрузка призмы выпирания;

в) создание контрфорсов и упоров.

5.4.5. В ряде случаев опасные деформации больших участков бортов карьеров, уступов и отвалов вызываются обводненностью земной поверхности, площадок уступов, подошвы карьера и основания отвалов; основной мерой предотвращения деформаций откосов в этих условиях является своевременное осушение земной поверхности вблизи карьера и обеспечение стока воды с площадок уступов, подошвы карьера и основания отвалов.

5.4.6. Для предотвращения развития начавшегося оползания больших участков отвалов необходимо или уменьшать их общую высоту, или уменьшать общий угол разгона ярусов отвалов с таким расчетом, чтобы соотношение удерживающих и сдвигающих сил, действующих по поверхности скольжения, возросло на 10-15% по сравнению с тем положением, при котором наблюдениями зафиксированы начавшиеся деформации.

Оценка устойчивости отвалов (установление соотношения удерживающих и сдвигающих сил, действующих на поверхности скольжения) выполняется на основе расчетов, методика выполнения которых изложена в «Методическом руководстве по определению оптимальных углов наклона бортов, откосов уступов и отвалов строящихся и эксплуатируемых карьеров», ВНИМИ, Л., 1971.

5.4.7. В тех случаях, когда по ряду обстоятельств трудно или невозможно предотвратить развитие оползней отвалов, инструментальными наблюдениями должна быть ограничена призма возможного оползания, на которой не должно размещаться оборудование, используемое при отвалообразовании; для этих условий разрабатывается специальная технология отвалообразования, обеспечивающая безопасность работ на оползающем отвале.

>
Документация нарушений устойчивости откосов на карьерах
Содержание
Инструкция по наблюдениям за деформациями бортов, откосов уступов и отвалов на карьерах и разработке мероприятий по обеспечению.

Откройте актуальную версию документа прямо сейчас или получите полный доступ к системе ГАРАНТ на 3 дня бесплатно!

Если вы являетесь пользователем интернет-версии системы ГАРАНТ, вы можете открыть этот документ прямо сейчас или запросить по Горячей линии в системе.

Дефекты подпорных стен , причины и способы устранения

Nbsp;

Введение

Подпорная стена — это конструкционное сооружение, удерживающее от обрушения и сползания находящийся за ней массив грунта на уклонах местности (откосах, склонах, выпуклостях и впадинах поверхности участка).

Объектом исследования в данной работе являются подпорные стенки, а предметом исследования их современные и надежные виды.

Существуют разные мнения по поводу необходимости использования подпорных стенок в строительстве. Например, одно из них заключается в том, что при правильном понимании гармонии городского ландшафта в подпорных стенках нет необходимости: озелененный естественный откос грунта визуально приятнее и дешевле в производстве.

Читать еще:  Утеплитель для стен с отделкой под кирпич

Другое мнение говорит о невозможности в условиях городского ландшафта обойтись без подпорных сооружений, поскольку относительная стесненность застройки характерна для города и отказ от подпорных стен приведет к потере ценного жизненного пространства территории городов.

Раскрытие понятия «Подпорная стенка»

Подпорная стенка — это сооружение, которое удерживает грунт, предохраняя склоны от оползания, создающее террасы и увеличивающее тем самым пространство.

Подпорные стенки находят широкое применение в промышленном, гражданском, дорожном, железнодорожном и гидротехническом строительстве, а также в горном деле и фортификации.

Конструкции подпорной стенки состоит из следующих элементов:

дренаж (водоотвод, необходимый для усиления прочности стенки);

фундамент (часть стены, которая находится под землей и принимает на себя основную нагрузку от давления грунта);

тело (вертикальная часть конструкции, собственно стенка).

Функции подпорных стенок

Подпорные стенки могут играть функциональную роль в пересеченной местности, где необходимо обустроить пространство, и декоративную. Например, когда участок равнинный, хочется разнообразить унылый рельеф. Для этого локально создаются фальшивые подпорные стенки. Они улучшают эстетическое восприятие участка, иногда с помощью них разграничивают отдельные функциональные зоны, создают камерность пространства.

Можно выделить такие функции подпорных стен:

Укрепляющая (создание одинарного перепада уровней, укрепление откосов, противооползневые подпорные стенки);

Декоративная.

Укрепление грунта на склонах и откосах — главная функция подпорных стенок. Участки со сложным рельефом, где есть перепады высот более 50 см, нуждаются в террасировании для оптимального использования земли, создания условий для нормального роста культурныхрастений. Самый надежный способ укрепить террасы — соорудить подпорные стенки. С помощью формирования горизонтальных уступов, укрепленных подпорными стенками, создается новый рельеф сада, защищается земля от почвеннойэрозии и предотвращается ее размывание.

Классификация подпорных стенок

Классификация подпорных стен может быть проведена по различным признакам.

По назначению: делятся на стены — поддерживающие насыпи, стены- ограждающие выемки.

По характеру работы: следует различать подпорные стены, отдельно стоящие и связанные с примыкающими сооружениями, подпорные стены не подвергающиеся давлению воды, гидротехнические.

По материалу: железобетонные, бетонные, бутовые, бутобетонные, кирпичные, деревянные, металлические.

По способу возведения:

А. Монолитные. Изготавливаются в виде отдельных звеньев на заводах железобетонных изделий (из бетона, бутобетона, бутовой и кирпичной кладок, железобетона), а затем транспортируют к месту возведения. Они имеют разнообразные профили: прямоугольный, трапецеидальный с наклонной передней гранью, трапецеидальный с наклонными гранями, наклоненный в сторону засыпки, с выступающим передним нижним ребром, ломанный, ступенчатый, с разгрузочной площадкой, уголковый. Монолитные железобетонные подпорные стены, как правило, делаются уголкового профиля и могут быть консольными или контрофорсными (ребристыми). Первые состоят из фундаментной и лицевой плит, а вторые для увеличения жесткости все конструкции имеют еще контрфорсы или поперечные ребра.

Б. Сборные. Чаще всего выполняются из железобетона, по своей конструкции делятся на следующие типы:

Уголкового профиля. Могут выполняться из отдельных блоков и плит, собираемых на месте, а также в виде цельноперевозимых секций (3 м) В

последнем случае стены по конструкции отличаются от монолитных только тем, что состоят из отдельных коротких (1,5- 2,5 м) звеньев (рис. 1.1).

Заборчатые стены. Состоят из отдельных опор, пролеты между которыми заполняются плитами. Опоры выполняются в виде столбов или контрфорсов различного очертания.

Стены из пустотелых ящиков. Устанавливаются в один, два и более ярусов, заполняемых песчаным или крупнообломочным грунтом.

Ряжевые. Собираются в виде клетки из отдельных продольных и поперечных элементов

По конструктивному решению достижения устойчивости (по массивности) рис 1.2.

Массивные подпорные стенки. Устойчивость на сдвиг и опрокидывание достигается собственно массой стенки (бетон, бутовая или кирпичная кладка). Массивные подпорные стены более материалоемкие и трудоемкие при возведении, чем тонкостенные, и могут применяться при соответствующем, технико-экономическом обосновании (например, при возведении их из местных материалов, отсутствии сборного железобетона и т. д.). Как правило, массивные подпорные стены имеют одинаковые размеры по высоте и ширине.

Полумассивные. Устойчивость подпорной стенки обеспечивается комплексно: массой стенки и грунта лежащего на фундаментной плите. Такие стены обычно представляют собой конструкцию из армированного бетона.

Тонкоэлементные. Обычно состоят из связанных друг с другом железобетонных плит. Устойчивость стен этого типа обеспечивается в основном массой грунта над фундаментной плитой и лишь в небольшой степени собственным весом;

Тонкие. Их устойчивость обеспечивается защемлением основания в грунте. Для уменьшения глубины заложения таких стенок, а также для повышения их жесткости применяются анкеры.

Требования к материалам

Выбор материала подпорной стены и ее фундамента должен быть сделан с учетом многих факторов и требований, среди которых основными являются: высота стена, требуемые долговечность, водонепроницаемость, сейсмостойкость и стойкость против химической агрессии, качество основания, наличие местных строительных материалов, условия производства работ, средства механизации и условия сопряжения с другими сооружениями.

Железобетонные тонкоэлементные подпорные стены являются наиболее экономичными, по сравнению с массивными бетонными они требуют приблизительно в два раза меньше цемента при незначительном расходе арматуры. Существенным преимуществом железобетонных подпорных стен является возможность применения сборных конструкций и возведения их с непосредственной передачей давления на слабые грунты без устройства искусственного основания.

При высоте до 6 м консольные железобетонные стены имеют меньший объем, чем ребристые (контрфорсные); для стен высотой от 6 до 8 м объемы примерно одинаковы, а для стен высотой более 8 м ребристые конструкция имеет меньший объем железобетона, чем консольная. Таким образом, для стен средней высоты и высоких наиболее целесообразна железобетонная ребристая конструкция.

Бетон для железобетонных подпорных стен должен быть плотным, марки от 150 до 600. Арматурой служат стальные стержни диаметром до 40мм периодического профиля классов А-II и А-III, а для предварительно напряженных конструкций — высокопрочная проволока.

Для монтажной арматуры, а также для нерасчетных второстепенных частей сооружений может применяться сталь класса А-I.

Для сварки стрежней арматуры применяются электроды с качественными покрытиями типа Э42, Э42А, Э50А и Э55 по ГОСТ 9467 — 60.

Применение бетонных подпорных стен целесообразно только при высокой стоимости и дефиците арматуры, так как прочность бетона в массивных подпорных стенах используется далеко не полностью. По этой причине применение для них высоких марок бетона нецелесообразно, однако по условию плотности не следует применять бетон марки ниже 150. Для уменьшения объема кладки бетонные подпорные стены могут быть сделаны с контрфорсами. Для бетонных подпорных стен постоянного профиля наиболее экономичным при высоте более 150 м будет профиль с разгрузочной площадкой на уровне около ј высоты стены от обреза фундамента. Однако могут найти применение и профили с наклонной передней гранью, наклоненные в сторону засыпки, с выступающим передним ребром, с наклонной подошвой, а при высоте 1,5 м даже и прямоугольные. Применение профилей с наклонной задней гранью, прямоугольных и ступенчатых может быть обусловлено требованием вертикальности передней грани, например, для причальных стен. Однако надо иметь в виду, что строго вертикальная передняя грань подпорной стены производит впечатление наклонившейся, поэтому ее обычно делают с небольшим наклоном к вертикали (1/20 1/50). Наклонной переднюю грань делают с уклоном около 1/3.

Дефекты подпорных стен , причины и способы устранения

В большинстве случаев визуально дефекты подпорных стен выглядят как выпирание части стены, трещины или наклоненные/ заваленные стены. У разных видов подпорных стен существуют как схожие, так и различные причины повреждения . проще будет поделить дефекты на две группы : те, что вызваны изначальным нарушением технологии устройства подпорной стены , и те, что возникли из-за последующего неправильного обустройства прилегающей зоны на вершине холма или яруса.

Дата добавления: 2018-05-12 ; просмотров: 2290 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Статьи

Рассмотрим основные способы удержания оползневого массива – как традиционные, так и инновационные

Сегодня существует несколько классификаций активных способов инженерной защиты от оползней. В частности, к ним относят: 1) изменение рельефа местности, изменение русел, дренирование, перераспределение и укрепление грунта; 2) строительство регулирующих сооружений; 3) строительство защитных сооружений.

Однако в большинстве случаев эти способы используются в комплексе. Поэтому более правильно будет классифицировать их так: 1) способы стабилизации оползневого массива и 2) способы его удержания. К первым относятся различные варианты дренирования, уположение и/или рассечение оползневых масс, а также модификация свойств грунта.

В данном обзоре мы коснемся только второго пункта – способов удержания.

В общем объеме опасных геологических процессов (ОГП) на долю оползней приходится 17 %. При этом 80 % оползней вызвано деятельностью человека. Это и проведение горных работ, и строительство, и движение транспорта. Оползни происходят на склонах любой крутизны, начиная от 19°. Однако при избыточном увлажнении пород они могут происходить и на склонах с крутизной 5–7°.

Габионы – решение эстетически привлекательное, но имеющее серьезные ограничения. Их не следует использовать там, где оползневое тело имеет значительный объем, и где угроза населению, жилым и инфраструктурным объектам достаточно велика. Габионные конструкции имеют ограничение по высоте – не более 12 метров. Другой недостаток – многоэтапный монтаж, требующий соблюдения определенной последовательности и правил. В частности, камни в сетках должны быть уложены определенным образом. Это требует использования ручного труда, что, в свою очередь, увеличивает сроки и стоимость работ. На стоимости проекта также сказывается то, насколько близко расположены карьеры с камнем для наполнения габионов.

Читать еще:  Растения укрепляющие склоны овраги откосы

К преимуществам габионных конструкций относится гибкость и возможность устанавливать их на слабых основаниях.

Подпорные стенки изготавливаются из железобетона – материала, который по умолчанию считается высокопрочным и надежным. Однако в случае с противооползневыми конструкциями эти качества вызывают сомнения. Для того, чтобы подпорная стенка из железобетона успешно справлялась со своими задачами, необходимы дополнительные усилия, а значит, и затраты.

  • Обычные железобетонные стенки. Их применение требует проведения тщательных изысканий и предельно точной оценки нагрузки. Слабым звеном конструкции является ее основание. Если стенка возводится на слабом, подверженном размыву грунте, то возрастает риск возникновения локального перенапряжения под подошвой стенки и, соответственно, риск ее деформации или обрушения. Одновременно плюсом и минусом подпорной стенки из железобетона является ее жесткость. Она позволяет конструкции надежно удерживать оползневое тело, но только при отсутствии локальных перенапряжений. Кроме того, жесткие конструкции отличаются низкой сейсмоустойчивостью. Еще один существенный недостаток стенок – высокая стоимость проекта. Она обусловлена необходимостью использовать значительные объемы бетонного раствора, задействовать миксеры для его доставки, возводить опалубку. Это сказывается и на сроках выполнения работ. При этом бетонные стенки требуют значительных эксплуатационных расходов, а восстановление разрушенной конструкции может обойтись дороже сооружения новой.
  • Уголковые подпорные стенки с дополнительным креплением грунтовыми анкерами имеют более высокую устойчивость по сравнению с обычными. Еще одно преимущество – это возможность обойтись меньшими объемами бетона и тем самым снизить стоимость проекта.
  • Железобетонные стенки на свайном основании отличаются высокой несущей способностью. Они способны выдержать значительные оползневые массы. Их несомненное преимущество состоит в том, что сваи позволяют «пройти» слабые грунты и закрепиться на прочном основании – например, скальном. Это дает возможность возводить надежные противооползневые конструкции даже на слабых грунтах. Однако стоимость возведения свайного основания достаточно велика. К ней следует прибавить стоимость возведения самой стенки. Потребуется использование тяжелой техники, существенно возрастут расходы на планирование и менеджмент. Кроме того, возведение стенки на сваях невозможно в местах, затруднительных для прохода техники и доставки строительных материалов. А проведение таких работ вдоль автомобильной или железнодорожной магистрали, скорее всего, потребует приостановки движения. При этом сроки реализации проекта довольно велики.
  • Подпорные стенки на буронабивных сваях – конструкция, которая отличается еще большей несущей способностью, чем стенки на свайном основании. Однако возрастают стоимость и сроки реализации такого проекта.

Покрытие из торкретбетона отличается невысокой несущей способностью. Несмотря на гибкое основание из арматурной сетки, сама конструкция является жесткой. При определенных нагрузках торкретбетон начинает трескаться. Это отрицательно сказывается как на надежности противооползневой защиты, так и на дальнейших эксплуатационных расходах.

Плюсом этого способа удержания оползневого массива является независимость от основания – сетка крепится к склону анкерами. Торкретирование осуществляется с помощью специального оборудования, но без использования тяжелой техники и дополнительных насыпных материалов, таких как грунт, щебень, песок. Можно применять на склонах с большим уклоном (как правило, торкретирование применяется на вертикальных склонах).

К недостаткам можно отнести длительные сроки выполнения работ (хотя они ниже, чем при сооружении железобетонных стенок и установке габионов). Они обусловлены тем, что торкретбетон наносится слоями, и каждый последующий слой должен наносится только на высохший предыдущий. Высыхание может занять несколько часов. Этот недостаток можно преодолеть, используя раствор со специальными добавками, что скажется на стоимости проекта.

Речь идет об использовании полимерных и металлических сеток, а также геотканей в комплексе с другими средствами противооползневой защиты, например, с габионами. При сравнительно низкой стоимости эти материалы позволяют создавать достаточно прочные конструкции. Сетки и геоткани отличаются повышенной коррозионной и атмосферной стойкостью. Они пропускают воду, что способствует естественному дренированию склонов, и отличаются высокой гибкостью. Для создания противооползневой защиты с использованием сеток и геотканей, как правило, не требуется возводить основание. Можно использовать на склонах с большим уклоном.

Однако сетки и геоткани укладываются горизонтально, чередуясь со слоями грунта (в разрезе это напоминает сэндвич), что требует проведения масштабных земельных работ. Если нет возможности использовать для обратной засыпки местный грунт, то придется использовать привозной. Все это отрицательно сказывается на стоимости проекта, нивелируя сравнительно низкую стоимость материалов. Сроки проведения работ заметно увеличиваются.

Укрепление оползневых склонов с помощью анкеров, по сути, тоже является комбинированным методом. Анкеры точечно распределяются по участку, но этого может оказаться недостаточно для создания надежной защиты от оползня. Поэтому они используются в комплексе с полимерными и металлическими сетками, бетонными или стальными балками, бетонным полотном. Такая синергия позволяет одновременно достичь двух целей: армировать грунтовый массив, притянув армируемую структуру к склону, и тем самым повысить устойчивость грунтового массива.

При условии правильно проведенных расчетов нагрузки анкерная технология позволяет создать надежную противооползневую защиту. Сегодня выпускаются анкеры практически для всех видов грунтов, в том числе для иловых, песчаных, сильнообводненных. Безусловным преимуществом является возможность укрепить склоны с большим уклоном, а также вертикальные. Однако, как уже отмечалось, анкеры не являются самостоятельной технологией. Поэтому эффективность противооползневой конструкции зависит и от тех материалов, решений, которые используются в комплексе с анкерами.

Из недостатков анкеров можно отметить высокую стоимость некоторых видов анкеров. Закономерность понятна: чем сложнее склон, тем более сложные и дорогие анкеры приходится использовать.

Этот способ создания противооползневой защиты тоже можно отнести к комбинированным, так как для ячеистого бетонирования используется полимерная георешетка. Она укладывается на оползневый склон и закрепляется на нем забивными анкерами. После этого ячейки георешетки заполняются бетонным раствором. Получается относительно прочная (прочность обусловлена надежностью анкерного крепежа) и в то же время гибкая конструкция.

Существенное преимущество ячеистого бетонирования состоит в том, что его применение не сопровождается масштабными земельными работами и обратной засыпкой грунта. Такой способ противооползневой защиты не требует создания основания.

Существенный недостаток заключается в необходимости использовать дополнительный материал – бетонный раствор. Это увеличивает стоимость и сроки проекта. Другим недостатком является то, что ячеистое бетонирование можно применять только на склонах с небольшим уклоном.

Это еще один комбинированный способ противооползневой защиты, новый для российских компаний. За рубежом он известен уже на протяжении 10 лет, и достаточно широко применяется. Отрезки бетонного полотна Concrete Canvas размещаются на склоне, к которому они могут крепиться различными способами, в том числе и анкерами. Между собой отрезки соединяются винтами. После этого они смачиваются водой и уже спустя сутки превращаются в прочное бетонное покрытие. Дополнительную прочность ему придают текстильные волокна, которые армируют слой бетона.

Использование Concrete Canvas – способ, объединивший в себе преимущества торкретирования, ячеистого бетонирования и укрепления сеткой с анкерами. Нет необходимости создавать основание. Можно применять для защиты вертикальных склонов. Не требуются дополнительные материалы, такие как бетон или грунт. Не надо проводить земельные работы – полотно может быть уложено даже на неподготовленную поверхность. Важно, что укладка полотна производится при минимальном участии строительной техники – достаточно одного бульдозера или экскаватора. Для монтажа (крепления отрезков к поверхности и соединения их меду собой) достаточно ручного инструмента. Все это значительно ускоряет сроки выполнения работ. Как показывает уже имеющийся опыт использования бетонного полотна, сроки могут оказаться, без преувеличения, рекордными. Кроме того, Concrete Canvas можно использовать даже в труднодоступных местах, например, в горных районах. Единственным обязательным условием является обеспечение подачи воды для гидратации.

Преимуществами такого способа противооползневой защиты являются также и сами свойства бетонного полотна. Как уже отмечалось, оно отличается повышенной прочностью – не трескается при нагрузках. А поскольку полотно образует единое покрытие (отрезки прочно соединены винтами), то нет риска обвала, деформации отдельных участков конструкции. Кроме того, за счет внутреннего ПВХ-слоя материал является полностью водонепроницаемым. Это исключает поверхностное вымывание грунта под воздействием атмосферных осадков.

При наличии надежного крепления к грунту, например, с помощью анкеров, противооползневая защита Concrete Canvas прослужит десятилетия (расчетный срок службы самого полотна – более 50 лет). При этом не потребуется практически никаких эксплуатационных расходов.

Габионные конструкции – все о надежных защитных сооружениях

Габионные конструкции по прочности не уступают бетонным. В то же время по сравнению с последними они лучше противостоят разрушающим факторам, они дешевле и экологичнее. Кроме того, габионные конструкции могут быть отличным дополнением или даже украшением прилегающего природного ландшафта.

1 Когда применяют конструкции из габионов?

На неровном рельефе естественные и искусственные склоны и откосы под воздействием природных факторов подвержены смещению их поверхностного слоя в виде оползней, обвалов, размывов и тому подобного. Чтобы предотвратить эти процессы и защитить людей от возникающих при этом опасностей, а коммуникации и сооружения от разрушений, а также сохранить имеющийся ландшафт неизменным, применяют различные методы и соответствующие им укрепляющие и подпорные элементы.

Читать еще:  Наличники для окон кирпич стена

Выбор определенных или комплекса защитных мероприятий производится с учетом особенностей грунта, уклона, вероятности подмыва территории во время разлива водоемов, близости от поверхности грунтовых вод и прочих факторов природного и техногенного характера. Главным критерием, определяющем подбор способов укрепления откосов и склонов, является величина их уклона.

Если она до 8 % (малые и средние уклоны), откос или склон можно укрепить посадкой растений и деревьев.

Когда величина уклона превышает среднее значение (8-15 %), как правило, используют искусственные конструкции: газонные решетки, биоматы, геосетки. При более крутых уклонах применяют габионные конструкции и георешетки. Также возможно в сочетании с ними использование предыдущих систем. Это позволяет увеличить стойкость откоса или склона к различным нагрузкам, но чаще применяется в случаях, когда они должны иметь декоративно-привлекательный внешний вид. Кроме того, габионы и георешетки могут устанавливаться на каменистых и глинистых откосах или склонах.

Все перечисленные методы обеспечивают укрепление склонов и откосов за счет их внутреннего армирования – «вживления» каркаса защитной конструкции в поверхностный слой грунта. При использовании габионов этот процесс осуществляют методом заглубления в почву. Все укрепляющие конструкции устанавливают таким образом, чтобы они не только справлялись со своим непосредственным прямым назначением, но еще и выполняли роль декора. С их помощью создают самые разнообразные композиции из растений и камней, которые делают склоны и откосы не только прочными, но и радующими своей красотой.

Габионные конструкции получили наибольшее применение при укреплении берегов рек, дорожных насыпей и откосов, защите трубопроводов и опор мостов. Подпорные стенки из габионов предотвращают в горной местности камнепады, сход лавин и оползней. Во всех случаях применения они впишутся в ландшафт гораздо органичнее, чем, например, железобетонные конструкции.

2 Что собой представляют габионы и конструкции из них?

Габион – это изделие гравитационного типа (его устойчивость на грунте обеспечивается за счет собственной внушительной массы), представляющее собой объемную конструкцию в виде контейнера (корзины), изготовленную из металлической прочной сетки и заполненную, как правило, природным камнем либо иным наполнителем. Габионы бывают следующих видов:

  • коробчатые – прямоугольной формы;
  • коробчатые с диафрагмами – с внутренними перегородками из такой же сетки, как и стенки;
  • матрасно-тюфячные – по форме похожи на матрас;
  • цилиндрические.

Для изготовления всех типов габионных контейнеров применяется сетка из проволоки диаметром 2,7 или 3 мм, которая может быть без покрытия либо оцинкованной, с гольфановым покрытием, а для использования в агрессивных средах – с дополнительной полимерной защитой или ПВХ-оболочкой. Сетку сплетают из одинарной проволоки или двух, скрученных между собой. Ячейки у нее выполняются в виде шестигранников, размер которых 5×7, 6×8, 8×10 либо 10×12.

Габионные конструкции состоят из отдельных габионов одного или нескольких разных видов, скрепленных между собой в цельное монолитное сооружение вязальной металлической проволокой или специальными скобами. Их геометрическая форма, высота и ширина могут быть практически любыми. Эти характеристики зависят от типа и свойств объектов, которые габионные системы защищают (дорога, здания и так далее) и укрепляют (откос или склон), а получают их при проектировании в результате расчета конструкции.

Все габионные системы условно делят на 2 большие группы:

  • конструкции, удерживающие либо поддерживающие неустойчивые склоны или откосы насыпей;
  • конструкции, сооружаемые для защиты: склонов, откосов насыпей и их оснований от размывов; опор и береговых устоев мостов; морских и речных берегов от размывов; откосов от эрозии.

Основные типы и краткая классификация габионных систем, а также область их применения:

  • с использованием матрасов Рено из оцинкованной сетки, в том числе с ПВХ покрытием – для укрепления конусов путепроводов и мостов, водоотводных каналов, русел рек, морских берегов;
  • система Террамеш (показана на фото) – декоративные и укрепительные работы на откосах и склонах повышенной крутизны;
  • из цилиндрических сетчатых контейнеров Маккаферри – осуществление аварийных работ, для установки фундаментов под габионы других видов в водной среде;
  • матрасы Геомак – для укрепления неподтопляемых склонов и откосов;
  • с использованием коробчатых контейнеров из оцинкованной проволоки, в том числе с ПВХ покрытием – возведение подпорных стен из габионов, укрепление подтопляемых склонов и откосов, оформление спрямляемых речных русел.

3 Преимущества и особенности систем

Основное преимущество конструкций из габионов перед иными видами сооружений для укрепления откосов – гибкость. Сетка, из которой изготавливают габионы, способна без разрыва противостоять любым нагрузкам, но в то же время она не является жестким элементом и может изгибаться. Благодаря этому габионные системы поглощают напор сдвигающихся, осыпающихся грунтов и воспринимают просадки, размыв почвы под своим основанием, реагируя на это лишь незначительным прогибом. Само сооружение при этом сохраняет целостность своей структуры и продолжает выполнять защитные функции.

Габионные системы обладают высокой прочностью и устойчивостью. Это достигается за счет надежного армирования наполнителя сеткой и способности всей конструкции воспринимать любые значительные нагрузки (ледовые, волновые, эрозионные, давление каменных и грунтовых масс и прочие) без разрушения, то есть благодаря гибкости сооружения. Монолитность системы обеспечивается прочным соединением соседних габионов между собой вязальной оцинкованной проволокой либо специальными скобами.

Габионные системы характеризуются высокой водопроницаемостью. За счет этого они не подвержены гидростатическим нагрузкам и обладают отменными дренажными свойствами. Благодаря последнему качеству в большинстве случаев подпорные стены из габионов можно возводить без обустройства застенного дренажа. Габионные системы экологичны, а их эффективность со временем только возрастает. Их наполнителем является натуральный природный материал, а сами они буквально вживаются в окружающий ландшафт и становятся его неотъемлемой естественной частью.

Грунт отдельными частичками и целыми наносами заполняет пустоты габионов, уплотняется, и из него начинает прорастать различная растительность. От этого конструкция становится прочнее и органично вписывается в ландшафт, как это видно на фото. Период полной консолидации системы в зависимости от типа сооружения и климата варьируется от 1 года до 5 лет. По окончании этого процесса конструкция из габионов приобретает максимальную прочность и устойчивость, после чего срок ее службы становится практически неограниченным.

Использование и возведение габионных конструкций характеризуются высокой экономичностью и скоростью. Сетчатые контейнеры в сложенном виде компактные и легкие. Их удобно и просто хранить и транспортировать. Для их установки не требуется:

  • тяжелая строительная и специальная техника;
  • привлечение высококвалифицированных специалистов;
  • большое пространство и особые подготовительные операции – достаточно только выровнять поверхность почвы;
  • обустройство дренажных систем.

Технология возведения габионных систем достаточно проста, а процесс их установки не требует много времени. По стоимости строительство сооружений из габионов обходится как минимум на 15 % дешевле, чем железобетонных. Расходы на ремонт и эксплуатацию тоже ниже и чаще всего равны нулю.

4 Основы проектирования и расчета

Когда укрепляющие или подпорные габионные конструкции необходимо установить на значительных поверхностях, неустойчивых грунтах, крутых откосах и в других сложных геофизических условиях, требуется предварительно выполнять проектирование и расчет как самих сооружений, так и работ по их возведению. Для этого используются исходные данные, которые должны полностью охватывать весь спектр сведений, нужных для:

  • анализа текущего и прогнозирования изменений состояния склона, откоса или насыпи;
  • определения действующих на укрепление или подпорную стенку из габионов сил;
  • выполнения расчетов основных характеристик и параметров сооружений, а также их армирования;
  • проведения разработки технологий предлагаемых решений, а также их оценки с технико-экономической точки зрения.

Поэтому проектирование габионных систем должно основываться на: результатах соответствующих инженерных изысканий; определении оползневых сил, полученных расчетным путем; расчетах устойчивости склонов и насыпей. В качестве инженерных изысканий нужны следующие данные:

  • топографический план укрепляемого участка;
  • продольные и поперечные геолого-инженерные разрезы;
  • гидрологические и гидрогеологические сведения;
  • предыстория деформации склона или насыпи;
  • климатические характеристики;
  • прочностные и физико-механические характеристики грунтов.

Анализ и расчет устойчивости откосов склонов либо насыпей производят для: оценки устойчивости этих объектов, а также прогнозирования их состояния в будущем; выявления их неустойчивых слабых зон по длине и высоте; выбора типа, размеров и конструкции удерживающих либо поддерживающих сооружений; определения мест рационального размещения последних.

При проектировании поддерживающих сооружений из габионов для насыпей делают расчет устойчивости последней и учитывают нагрузки, производимые весом верхних конструкций пути и воздействием подвижного состава. Рассчитывая устойчивость откосов, используют несколько характеристик грунтов. Основными являются удельный вес и сцепление грунта, а также угол внутреннего поверхностного трения.

Проектирование самой габионной системы требует точных расчетов на ее деформацию, опрокидывание, сдвиг и общую устойчивость. Окончательный вариант укрепляющей конструкции выбирается с учетом технико-экономического сравнения с альтернативными вариантами, геометрии укрепляемого откоса, стоимостных характеристик, долговечности и ремонтопригодности сооружения, затрат на возведение и так далее.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector