Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки

Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки

В рассмотренном примере глубина выемки находится в диапазоне от 1,5 до 3 м, грунт – суглинок, следовательно , по таблице №2 определяем коэффициент заложения откосов m =0,5.

Находим В (величину заложения откосов):

В= m *Н= 0.5*2.27=1.14 (м), (3.3)

Для определения объема котлована применяем формулу 3.4 :

(3.4)

Рассчитываем a –длину котлована понизу, (м):

а=Оси _дл + 2*Пр + 2 *Рм= 28+2 * 1,2 +2*0.6=31,6 м, (3.5)

Определяем b — ширину котлована понизу :

=Оси _шир. + 2*Пр + 2*Рм= 24+2*1,2 +2*0.6=27,6 м, (3.6)

Находим также размеры котлована поверху ( с учетом откосов):

Длина котлована поверху с=а+2*В=31,6+2*1.14=33,88м, (3,7)

Ширина котлована поверху d =в+2*В=27,6+2*1.14=29.88м, ( 3.8 )

Рм – зазор на рабочее место, (Рм=0,6 м);

В – величина заложения откосов, определяется по формуле 3.3, (м);

Пр – размер привязки наружных осей фундаментов здания , (м);

Оси _шир — размеры здания в осях по ширине, (м);

Оси _дл — размеры здания в осях по длине , (м).

Подставляем найденные значения и определяем объем котлована:

0,38 *( 31,6 * 27,6 + 33,88 * 29,88 + (31,6 +33,88) *( 27,6 + 29,88))= 0,38 *( 872,16 +1012,33+3763,79) =2146,35 3

Объем котлована, разработанного механизированным способом равен:

3

Примечание :

В ходе решения вашего варианта задания может получиться ситуация, когда m =0, что означает возможность выполнять выемку с вертикальными откосами без дополнительных креплений стенок выемки.

Внимание, это важно ! Коэффициент заложения откосов m =0 при следующих глубинах выемки в зависимости от вида грунта:

· Пески – глубина не более 1м;

· Супеси – глубина не более 1, 25 м;

· Суглинки, глины– глубина не более 1,5 м;

В этом случае объем котлована определяется по упрощенной формуле , т.к. размеры котлована понизу и поверху совпадают. Поэтому рассчитываем только .

.

Далее рассчитываем объем котлована по формуле 3.9:

, м 3 (3.9)

4.Объем разработки грунта экскаватором на вывоз V выв с погрузкой в автосамосвал находим по формуле:

V выв = V п.ч.з * К_пр, ,м 3 (4.1)

Со стройплощадки нужно вывезти объем грунта V выв, занимаемый подзем-ной частью здания V п.ч.з, но с учетом разрыхления грунта в процессе его раз-работки.В данном случае используется коэффициент первоначального раз-рыхления грунта К_пр,, который зависит от вида грунта и определяется по таб-лице №3.
V _п.ч.з = n _ф * V _ф = 35*((2.4*2.4*0,3)+(1.8*1.8*2.17))= 35*8,76= 306,6 м 3 (4.2)

n _ф — количество фундаментов в подземной части здания ( штуки);

V _ф – объем одного типового фундамента в подземной части здания, м 3 .

Объем одного типового фундамента определяется как сумма объемов нижней ступени (подошвы фундамента) и объема подколонника (верхней части фундамента).

Высота подколонника определена как разность между глубиной заложения фундамента и высотой нижней ступени фундамента ( во всех вариантах принимать равной 0,3 м).

V выв = V п.ч.з*К_пр =306,6*1.18=361.79м 3 (4.3)

Таблица №3 Коэффициенты разрыхления грунтов

5. Объем разработки грунта экскаватором с погрузкой в отвал V отв определяется по формуле 5.1

V _отв = V _к — V _пчз , м 3 (5)

V отв= V к — V пчз = — 306,6 = 1839,65 м 3

6. Объем доработки недобора грунта вручнуюV _р.д принимается в размере 7% от объема котлована

V _р.д =7%* V к=2146,25*0.07=150,24м 3 (6)

7.Объем обратной засыпки механизированным способом при помощи бульдозера V _{оз (мех)} принимается равным 93 % от объема грунта, разработанного экскаватором в отвал и рассчитывается по формуле 7.1 :

V _{оз (мех)} = V _отв *К_ор* 0,93, м 3 (7.1)

V _{оз (мех)} = V _отв * К _ор * 0,93=1839,65 *1.04*0,93= 1779,31 м 3

Оставшиеся 7% обратной засыпкиV _оз(руч)выполняются вручную:

V _оз(руч) = V _отв * К _ор * 0,07, м 3 (7.2)

V _оз(руч) = V _отв * К _ор * 0,07=1779,31 *1,04*0,07= 129,53 м 3

В этом случае используется коэффициент остаточного разрыхления грунта Кор,, который зависит от вида грунта и определяется по таблице №2.

8.Объем уплотнения обратной засыпки пазух котлованаV упл вычисляем по формуле 8 :

V упл = V _{оз (мех)} + V _{оз( руч)} ,м 3 (8)

V упл = V _{оз (мех)} + V _оз(руч) =1779,31 + 129,53 = 1908,84 м 3

Задача решена.

ВАРИАНТЫ ЗАДАНИЙ

Дата добавления: 2019-07-15 ; просмотров: 382 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Геоматериалы: значение в заложении и укреплении откосов насыпи автомобильных дорог

Стабильность дорожного полотна и безопасная эксплуатация зависят от прочности основания. Для заложения и укрепления откосов насыпи автомобильных дорог разработаны технологические решения с применением геоматериалов.

Откосы насыпи и их назначение

Боковые поверхности насыпи относятся к структурным элементам автомобильной дороги, которые образуются при закладке земляного основания. Наращивают их путем засыпания или выемки части грунта по бокам основной площадки. При строительстве уклонов применяют различные конструкции и методы стабилизации массива. Выделяют несколько этапов:

• Обустройство дренажной системы. Укладка дренажа для водоотведения выполняется с целью предотвращения вымывания полостей в основании.
• Уплотнение земли. Укладывают слои из геосинтетических материалов, которые стабилизируют почву, задерживая выветривание или сползание. Геосинтетики отвечают и за защиту от гидрологических факторов – тормозят вымывание талыми водами, атмосферными осадками, речными паводками, селевыми потоками.

Поддержание устойчивости насыпных оснований возможно только при актуальном проектировании и использовании в строительных работах качественных расходников.

Применение геоматериалов в дорожном строительстве

Заложение и укрепление откосов насыпей необходимо для безопасной и длительной эксплуатации автомобильных дорог. Способы и материалы, предусмотренные для прочных уклонов, закладываются при расчете проекта, с учетом физико-механических свойств почвы и других параметров. Расчетное значение имеет крутизна склона, по которой принимается тип армирования.

Выбор защитного геотекстиля для уплотнения насыпного грунта на прилегающих уклонах дороги зависит от нескольких факторов, среди которых:

• условия эксплуатации;
• климат региона;
• гидрометеорологические показатели;
• рельеф местности;
• физико-механические свойства земляного полотна.

Технические характеристики геосинтетиков рассчитаны на укрепление сложных конструкций. Такие защитные покрытия надежны и эстетичны, вписываются в окружающую среду без ущерба для ландшафта. В проектах также применяют железобетонные конструкции или посев многолетних трав.

Особенности геосинтетиков

Конструкции, созданные на основе геосинтетиков, при соблюдении требований пользования надежно сохраняют боковые склоны. Укладка геотекстиля обеспечивает несколько преимуществ:

• защиту от эрозии — практически полностью останавливаются эрозионные процессы, наиболее опасные для прочности основания;
• продление срока службы дорожного полотна – стабилизирующие синтетические материалы не требуют постоянного восстановления, в отличие от растительного покрытия;
• экономичность – геоматериалы значительно сокращают расходы на строительство дороги и ремонтные работы.

К тому же синтетические полимеры устойчивы к воздействию агрессивных факторов внешней среды и устойчивы к повреждению грызунами.

Виды геоматериалов для укрепления грунта

• Георешетка. Состоит из полимерных полос, скрепленных по принципу сотовой структуры. Ячейки заполняются сыпучей фракцией (щебень, грунтощебень) и образуют прочный армирующий каркас.
• Геосетка. Нитепрошивная сетка армирует конструктивные слои, останавливая их смешивание и диффузию грунта.
• Геоматы. Гибкие структуры из перевитых полимерных нитей укрепляют верхний слой земли, обеспечивают равномерное распределение массы и формируют ровную поверхность для посева трав.
• Габионы. Габионные блоки состоят из каркасных металлических сеток, которые наполняются сыпучей фракцией и ограждают элементы с высокой крутизной склона от вымывания и обвалов.

Такие материалы долговечны и не требуют замены на всем эксплуатационном сроке. Геосинтетики не подвержены гниению, размоканию и температурным колебаниям, сохраняя структуру в неблагоприятных условиях.

Компания Stsgeo предлагает строительные геоматериалы, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ и международных стандартов. Мы предлагаем несколько типовых и персональных решений, среди которых легко выбрать покрытие с проектными параметрами для различных целей:

• заложения и уплотнения склонов;
• строительства объектов;
• благоустройства территории;
• укладывания дренажа, трубопроводов и др.

Мы поддерживаем высокие стандарты – все геосинтетики сертифицированы и отвечают требованиям менеджмента качества.

Фундамент на насыпном грунте: особенности и виды

Фундамент является основой любого строения, от него зависит прочность, долговечность здания. Особенно важно правильно подобрать нужную конструкцию, если участок под строение включает в себя насыпной грунт. Не стоит надеяться на интуицию или советы друзей. Необходим грамотных подход специалистов, которые определят, какой тип основания подойдет для данной площадки.

Рельеф участка иногда требует корректировки с использованием насыпного грунта, по характеристикам значительно отличающегося от естественного, которое за продолжительный период достигло максимальной несущей способности. Насыпное не может достигнуть такого же состояния. Следовательно, трудно определить, каким будет его поведения при устройстве фундамента.

Виды насыпного грунта

Таким грунтам сопутствует нарушенная структура, отсутствие однородности, низкая плотность. По строительным нормам они делятся на следующие группы:

• планово возведенные
• отсыпные при подземных выработках, выравнивании местности
• возникшие на местах свалок

Плановые насыпи отличает однородность состава, равномерная сжимаемость. Образовавшиеся в результате подземных разработок обычно имеют однородную структуру, но их сжимаемость и плотность местами различная. Такие образования периодически отсыпаются слоями, насыпаются по всей длине откоса или возводятся произвольно.

Устройство фундамента при наличии насыпного грунта связано с определенными сложностями. Не все виды основания допустимы. Застройщикам нужно со всей ответственностью подойти к выбору, выяснив какой из них считается самым надежным.

Покупая участок, многие не знают, что раньше было на этой территории: овраг, болото, мусорная свалка. Сейчас она выглядит достаточно прилично. Но вполне возможно, насыпь сделана совсем недавно, не уплотнилась. Значит, стройку придется отложить.

Если на строительной площадке частично имеется насыпной грунт, необходимо произвести дополнительные геологические исследования для определения, насколько уплотнилось основание. Особое внимание следует придать этому мероприятию, если оно неоднородное. Это может представлять опасность для будущей постройки.

Период самоуплотнения зависит от структуры грунта:

• песчаные 0,5 – 1
• глинистые 2 — 5
• крупнообломочные 0,2 — 1.

В зависимости от давности образования насыпи считаются слежавшимися и не слежавшимися.

Иногда частные застройщики самостоятельно проводят выравнивание, устраивая насыпи. В слабых и склонных к пучению местах производится замена почвы. В таком случае необходимо выполнить усилению прочности насыпных участков. Если ожидать самоуплотнения, это займет довольно много времени. Используется трамбование почвы с применением специальной тяжелой техники. Еще одним, но довольно дорогим методом является заливка слабых мест цементным или силикатным раствором. После проведения мероприятий по уплотнению можно приступать к строительным работам.

Выбор вида фундамента на насыпном грунте

Статистика многолетнего строительного опыта показывает: наиболее приемлемым при строительстве на насыпном грунте является фундамент, основанный на железобетонных забивных сваях, способных передавать нагрузку на более плотные слои. Благодаря им, почва получает значительное уплотнение. Во время монтажных работ осуществляется контроль за несущей способностью каждой опоры и всей конструкции.

Возможность использовать сваи различного сечения, длины позволяет применять их на любой местности, при любых типах грунта, включая насыпные. Важным является ответственный подход к выбору производителя, отвечающего за качество конструкций, соответствие нормам ГОСТа.

Компания Эндбери более десяти лет занимается производством, монтажом железобетонных забивных свай под различные строения. Наличие современного оборудования, годами наработанные технологии позволяют изготовление конструкций самого высокого качества. У нас используется бетон класса b30, превышающий требования ГОСТа. Аналогов на предприятиях подобного профиля не существует.

Нашими специалистами проводится предварительное исследование участка, а затем выполняется расчеты, определяются параметры свай, необходимое их количество. На насыпных почвах используются высокопрочные сваи с продольной арматурой, позволяющие возведение домов любых типов.

Таким образом, использование железобетонных забивных свай возможно при возведении следующих объектов:

• жилые дома малой этажности из любого материала
• сооружения инженерного характера
• сооружения, относящиеся к гидротехническим
• сельскохозяйственные объекты, склады, производственные цеха.

Эти сваи используются для усиления имеющегося фундамента при реконструкции здания.

Их можно погружать в любые типы грунта, уплотняя его. Опираться они должны на плотные слои. Для частных домов наиболее востребованными являются сваи сечением 15х15 и 20х20 см длиной 3 -12 метров.

Обратившись к нам, Вы получите полный объем услуг с гарантией высокого качества. У нас существует гибкая система расценок, сезонные скидки, а также возможность заключить договор на беспроцентную рассрочку

Если вы обладаете информацией о том, что на вашем участке насыпан грунт, сообщите об этом. Бывает такое, что при покупке земли продавцы замалчивают подобные особенности. В любом случае крайне необходимо делать инженерно-геологические изыскания. Вот, например, история заказчика, которому пришлось устанавливать винтовые сваи длиной 16 метров. И делать это среди ЖБ свай, которые бросила на объекте другая компания. В общем, чем 1000 раз услышать, лучше 1 раз увидеть:

ПроСопромат.ру

Технический портал, посвященный Сопромату и истории его создания

Устойчивость откосов идеально сыпучего тела (грунта) (с=0, φ≠0)

Необходимость расчета устойчивости откосов появляется не только при строительстве дорожных насыпей и выемок, строительных котлованов, но и при решении проблемы захоронения бытовых и промышленных отходов. При разработке котлованов для захоронения отходов, вертикальной планировке площадок с уступами приходится оценивать устойчивость массивов грунтов в откосах. Устройство пологих откосов резко удорожает строительство. Крутые откосы могут привести к аварии. Нужно уметь определять оптимальную крутизну откосов хранилищ.

Идеально сыпучее тело характеризуется отсутствием сцепления (с=0). Рассмотрим откос с углом заложения α и углом внутреннего трения φ песка, слагающего откос:

Рис 1.

Исследуем условия равновесия частицы грунта А, свободно лежащей на поверхности откоса. Вес частицы F разложим на нормальную N и касательную составляющую Т, стремящуюся сдвинуть частицу вниз. Грунт обладает только внутренним трением, поэтому устойчивость (неподвижность) частицы будет обеспечена, пока сдвигающая сила Т будет равна удерживающей силе трения Т′=f∙N или меньше ее.

Учитывая, что N=F∙cosα, T=F∙sinα, из уравнения проекций на наклонную грань следует:

F∙sinα=f∙Fcosα, откуда tgα=f. Но коэффициент трения f=tgφ. Значит α=φ, то есть предельный угол откоса сыпучих грунтов равен углу внутреннего трения, отождествляемому часто с углом естественного откоса.

Для обеспечения устойчивости откоса сила, удерживающая частицы А, должна быть больше сдвигающих сил: Т≤Т′.

Если обозначить коэффициент надежности γ_n, тогда это условие примет вид:

γ_ntgα≤ tgφ. Обычно принимают γ_n=1,1÷1,2.

Если уровень подземных вод в массиве сыпучего грунта находится выше подошвы откоса, возникает фильтрационный поток, выходящий на поверхность откоса. В грунте возникает гидродинамическое давление, что приводит к уменьшению устойчивости откоса (рис.1, б). Поэтому, рассматривая равновесие частицы А на поверхности откоса, к сдвигающей силе необходимо добавить гидродинамическую составляющую D=γ_в∙n∙i, где:

γ_в – удельный вес воды,

n – пористость грунта,

i – градиент напора.

В точке выхода воды через поверхность откоса действуют силы D и F, которые приводят к равнодействующей R. Эта сила отклонена от вертикали на угол β. В этом случае условие устойчивости откоса примет вид:

Реферат на тему «Определения угла естественного откоса»

Как известно, сыпучие тела по своим физическим свойствам занимают промежуточное положение между твердыми телами и жидкостями. Сыпучее тело — своего рода «колония» из однородных твердых частиц. Колония эта при некоторых условиях принимает форму откоса, пирамиды или конуса, определяемую углом внутреннего трения материала.

Неустойчивость сыпучей среды никого не удивляет. Возьмите, например, песок. Он «растекается», протекает сквозь пальцы, сползает с наклонной плоскости, сдвигает подпорные стенки, передвигается под действием ветра (дюны), может развеяться и исчезнуть, как мираж. В сыпучем материале можно даже утонуть.

Однако при некоторых условиях сыпучее тело может быть весьма устойчивым. Это свойство подвижной сыпучей среды удивляет.

Чтобы убедиться в этом, можно выполнить несколько элементарных опытов, легко воспроизводимых даже в домашних условиях.

1. Узнать, что такое угол естественного откоса насыпи;

2. Узнать о методах определения угла;

3. Измерить угол естественного откоса у некоторых сыпучих веществ;

4. Сделать выводы и определить от чего зависит угол естественного откоса.

Способы определения угла естественного откоса.

Частицы материала, находящиеся на свободной поверхности насыпи, испытывают состояние критического (предельного) равновесия. Угол естественного откоса связан с коэффициентом трения и зависит от формы , размера , шероховатости однородности грузовых частиц.

Применяются различные методы определения величины угла естественного откоса; к числу наиболее распространенных относятся способы насыпки и обрушения . Среди которых можно выделить еще 3 способа для определения углов естественного откоса. Только общим недостатком, которых является возможность производства экспериментов только с грузами, имеющими относительно небольшие и однородные грузовые частицы. Наиболее распространенными методами определения угла естественного откоса в лабораторных условиях являются следующие:

1. В ящик прямоугольной формы размером 10х20х30 мм (или больше) насыпают исследуемый материал так, чтобы свободная его поверхность была горизонтальной, а затем поворачивают его на угол 45 или 90° и после прекращения осыпания груза определяют угол естественного откоса φ с помощью транспортира или путем замера высоты h и длины L откоса и вычисления тангенса угла φ (tg φ = L/h)

2. Диск диаметром 10 см (или больше), имеющий вертикальный тарированный стержень, опускают в стеклянную банку и засыпают исследуемым материалом. Затем диск плавно вынимают. Высота оставшегося на диске конуса материала показывает величину угла естественного откоса, значения которого нанесены на стержне.

3. В воронку с диаметром трубы 5 мм (или больше) осторожно засыпают исследуемый материал, и затем воронку медленно поднимают по мере образования конуса груза. Полученный таким образом конус замеряют угломером с четырех сторон (или транспортиром) и среднее значение принимают за величину угла естественного откоса исследуемого материала.

Я использовала третий способ измерения угла.

Но перед выполнением работы нужно подготовить простейшей угломер, который я сделала из обычной бумаги. Я разрезала восьмую часть листа бумаги по диагонали и сложила, как показано на фотографиях.

Алгоритм выполнения опыта:

Установить прибор в собранном виде на горизонтальную плоскость. (рис.1)

В воронку медленно насыпать сухой материал.

Песок начнёт сыпаться из воронки пока не наступит равновесное положение его частичек на образовавшейся конической поверхности.

Определить величину угла при вершине конуса с помощи простейшего угломера. Для этого необходимо наш угломер приставить к стенке, на которой видна тень насыпи, и сдвигая листки, добиваться совпадения угла насыпи с углом, образованным листками (угол φ) . А затем по формуле

(180º-φ) /2, высчитать угол естественного откоса.

Опыт повторить 2-3 раза. Расхождение между повторными определениями не должно превышать 1 о .

За угол естественного откоса принимается среднее арифметическое значение результатов отдельных определений выраженное в целых градусах. (рис.2)

1. Углом естественного откоса называется угол, образуемый поверхностью свободно насыпанного материала с горизонтом. Частицы грунта на откосе под углом естественного откоса находятся в состоянии предельного равновесия.

2. В зависимости от размеров частиц различают пылевидные, порошкообразные и зернистые сыпучие материалы.

3. Угол естественного откоса песчаных грунтов определяют на воздухе и под водой.

4. Каждое определение выполняют с двукратной повторностью.

5. Точность определения угла естественного откоса — 1 °.

Угол внутреннего трения (естественного откоса) некоторых сыпучих материалов, градусы

Я получила такие результаты:

При землеройных работах большое значение имеет величина угла естественного откоса грунта . При этом в зависимости от положения действительного и прогнозируемого уровня грунтовых вод используют соответственно результаты определения угла естественного откоса грунта в воздушно сухом состоянии. У некоторых грунтов угол естественного откоса слабо изменяется при воздействии метеорологических факторов, а у других — значительно. Это зависит от механических свойств грунта и от их влажности. Следует отметить, что угол естественного откоса песчаных грунтов под водой значительно уменьшается, особенно характерно это проявляется для пылеватых песков. Глина жирная в сухом состоянии имеет угол откоса 45°, а во влажном 15°. Однако иногда большая влажность грунта способствует лучшему сохранению естественного угла откоса.

С углом естественного откоса связаны конфигурация бункеров, расчет прочности их стенок, площадь напольных складов для угля и прочее. Тесную связь с углом естественного откоса имеют и углы наклона для течек и желобов, служащих для транспортировки угля на углеподготовках, обогатительных и брикетных фабриках.

В ходе работы я узнала, какие бывают способы определения угла естественного откоса:

1.При помощи ящика прямоугольной формы.

2. С помощью диска, имеющего вертикальный тарированный стержень.

3. При помощи воронки.

Затем с помощью одного из способов определила данные углы у некоторых сыпучих веществ и узнала где применяется угол естественного откоса.

(рис.1.)

(рис.2)

(рис.3)