Строительство и архитектура \ Строительные конструкции

Проект стабилизации насыпей армогрунтовыми конструкциями, страница 3

4.Возведение армогрунтовой стены. Засыпка дренирующим грунтом свободного пространства между подошвой откоса и фундаментом. Укладка первого ряда арматурных сеток. Сетки укладываются таким образом, чтобы они находились между фундаментом и облицовочными блоками. Сварка сеток с металлическими элементами крестообразной формы, находящимися с внешней стороны облицовочного блока. Такое закрепление надежно удерживает облицовочные блоки в период сборки и в дальнейшем служит как анкерное устройство.

После укладки первого ряда сеток на поверхность фундаментных блоков укладывается цементный раствор и устанавливается автокраном первый ряд облицовочных блоков.

Следующая операция - послойная укладка дренирующего (уплотненного) грунта до верха установленного ряда блоков. Доставка грунта производится автомобильной возкой. Уплотнение осуществляется пневмокатком до получения коэффициента уплотнения Ку = 0,95. Контроль плотности осуществляется прибором Ковалева.

Аналогично укладывается следующий ряд сеток и на цементный раствор в шахматном порядке устанавливается последующий ряд блоков (для этого используются блоки длиной, равной половине длины нормального блока).

В отделочные работы входят: заделка швов цементным раствором, оштукатуривание поверхности стены и планировка стены поверху.

7.2.2  Расчет оползневого давления по методу Кулона

Рассчитаем оползневое давление от статической нагрузки по методу Кулона:

,

где  γ – средний вес грунта засыпки;

Нст – высота армогрунтовой стены;

φ – средний внутренний угол трения грунта засыпки.

Необходимо определить высоту армогрунтовой стены. Многовариантные расчеты эксплуатируемых насыпей на устойчивость позволили рекомендовать в первом приближении определять высоту армогрунтовой стены из выражения:

,

где Нн – высота насыпи, м;

с – удельное сцепление грунта ядра насыпи, кПа;

φ – угол внутреннего трения грунта ядра насыпи, рад.

Высоту стены определим при Нн = 12,67 м;  с = 12,67 кПа и φ = 17,4˚ для грунта № 3(суглинка):

5,7 м.

Ширина стены b должна приниматься не менее 0,8·Нст, что можно считать исходным положением при определении размеров армогрунтовой стены, которые, как правило, уточняются расчетами и по возможности проверяются экспериментально. Минимально допустимая ширина стены должна быть 4 м.

В нашем случае  b = 0,8·Нст = 0,8·5,7 = 4,56 м.,  примем b = 4,6 м. Ширина армогрунтовой стены больше, чем минимально допустимая: 4,6 м. > 4,0 м.

Определяем оползневое давление при:

-  средний вес грунта засыпки:

,

где  γ1 = γпес = 18 кН/м3;  γ2 = γсугл = 22 кН/м3; h1 = 3,19 м; h2 = 2,51 м.

-  средний внутренний угол трения грунта засыпки:

,

где  φ1 = φ пес = 36,2˚;  φ 2 = φ сугл = 17,4˚.

=

Найденное оползневое давление – давление от статической нагрузки. Найдем давление от подвижного состава (динамической нагрузки) -.

Для определения  требуется построить эпюру давлений на стенку от подвижного состава и найти равнодействующую, которая будет равна площади этой эпюры. Найдем абсциссы эпюры на глубине 1м и 3м от верха стенки:

,

где b – половина ширины шпалы: b = 1,35 м;

Рпс – нагрузка от подвижного состава: Рпс = 120 кПа;

; hн = 7,06 м;    α = 53˚;

 = 0,18;

По таблице методических указаний Н. Н. Морарескула « Основания и фундаменты в торфяных грунтах » определяем I:

I = 0,03656  На глубине 1м   0,77 кПа;

I = 0,0940  На глубине 3м   1,97 кПа;

Построив эпюру, находим равнодействующую: = 10,7 кПа.

Схематическое изображение армогрунтовой стены с эпюрами оползневых давлений представлено на плакате № 9.

Общее оползневое давление будет равно:

.

7.2.3 Расчет армирования стены геотекстилем (Дорнитом)

Предлагаемая армогрунтовая стена состоит из фундаментных блоков ФБС размерами 2,40 х 0,60 х 0,79, уложенных друг на друга в 7 рядов и объединенных между собой песчано-цементным раствором.

Грунт стены армируется несколькими слоями Дорнита, количество которых определено расчетным путем, приведенным ниже. Облицовочная стена опирается на фундамент, выполненный такими же блоками  и заглубленными на глубину 1,5 м ниже глубины промерзания. Верхний облицовочный блок оборачивается Дорнитом с заведением части Дорнита длиной 2 м в грунтовую засыпку. Конструкция армогрунтовой стены приведена на плакате № 10.

При проектировании армирования стены определяем следующие размеры:

1. расстояние между слоями геотекстиля (м.), которое определяется из условия обеспечения устойчивости стены, воспринимающей горизонтальные усилия Еоп от действия дренирующего грунта засыпки за счет армирования геотекстилем и трения по основанию облицовочных блоков:

где  Та – допускаемая величина разрывного усилия геотекстиля ( для материала типа Дорнит: Та = 15 кН/м);

 коэффициент бокового давления по теории Рэнкина;

q – вертикальное давление на стену (как правило, принимают q = 0 в условиях усиления эксплуатируемых насыпей), кПа;

B – ширина уголкового облицовочного блока ( при использовании прямоугольных блоков типа ФБС  В = 0), м;

γ -   удельный вес дренирующего грунта засыпки стены, кН/м3;

Нст – высота стены, м;

φа – угол внутреннего трения грунта о геотекстиль (примем равным углу внутреннего трения грунта засыпки - песка среднезернистого);

Определим при: Та = 15 кН/м; φа = 36,2˚; Нст = 5,7 м; В = 0; q = 0;

,

где  - удельные веса суглинка и песка соответсвенно, а также площади разреза суглинка и песка соответсвенно;

 кН/м3;

м.

Для обеспечения внутренней устойчивости стены необходимая длина геотекстиля lпдолжна определяться из выражения:

Примем величину lп = 1,3 м.

Учитывая, что высота фундаментного блока равна 0,8 м, примем шаг армирования для обеспечения общей устойчивости насыпи = 0,80 м вместо 0,84 м.

Для обеспечения общей устойчивости эксплуатируемой насыпи необходимо для каждого i – ого слоя грунта увеличить армирование на величину lk-i. Она определяется из выражения:

,

где  - вертикальные напряжения в середине i – ого слоя, кПа;

 ;

= ,

где γ – удельный вес грунта засыпки (песок среднезернистый);

hслоя-i – толщина грунта засыпки над i – ым слоем Дорнита.

Величина lk-iдля верхнего слоя при φа = 36,2˚ составит:

 м;

Для второго сверху слоя:

 м;

 м;

 м;

 м;

 м;

 м;

Суммарная ширина полосы геотекстиля в каждом слое составляет:

,

где 0,5 м – величина заделки геотекстиля в облицовочную стену.

Таким образом, для обеспечения устойчивости насыпи в целом и для обеспечения внутренней устойчивости стены (вертикального ряда облицовочных блоков размером 0,6 х 0,79 х 2,4 ) необходимо устройство армированной через 0,8 м стены, шириной 4,0 м.

При необходимости использования полотнищ геотекстиля большей ширины, чем их номинальная величина, допускается объединение двух или более полотнищ сваркой открытым пламенем.

Облицовочная стена опирается на фундамент, установленный на глубину 1,5 м.

Скачать файл