Что такое заложение откоса насыпи

Заложение и укрепление откосов насыпи автомобильных дорог

Откосы насыпи автомобильных дорог должны обладать параметрами повышенной устойчивости и прочности.

Поэтому современное заложение и укрепление откосов насыпи автомобильных дорог предполагает применение инновационных геосинтетических материалов, приобрести которые можно в нашей компании GeoSM, специализирующейся на производстве и продаже этих материалов во всем ассортименте по наилучшим ценам.

Наши материалы для планировки откосов насыпи разработаны по уникальной, запатентованной технологии.

Мы специализируемся на разработке и производстве геосинтетиков Геофлакс:

Мы гарантируем соответствие всех материалов требованиям регулирующих организаций и национальным стандартам.

Откосы насыпи автомобильных дорог и их назначение

Откосы насыпи автомобильных дорог и их назначение предназначены для обеспечения безопасности земляных сооружений. При выборе способов для заложения откосов насыпи автомобильных дорог проектировщики руководствуются рельефными, климатическими и гидрогеологическими характеристиками местности. Для строительства уклона откоса насыпи проектировщики пользуются научно обоснованными параметрами, чтобы надежно укрепить откосы насыпи.

Особенности создания откосов насыпи автомобильных дорог

Наиболее важным фактором считают крутизну откосов насыпи автомобильных дорог, влияющую на выбор методики укрепления конструкции. Особенности создания откосов насыпи автомобильных дорог связаны с возможными неблагоприятными гидрометеорологическими воздействиями, к примеру, паводками селевого или речного типа.

Варианты укрепления откосов насыпи автомобильных дорог

Наиболее эффективные варианты укрепления откосов насыпи автомобильных дорог связаны с использованием инновационных геосинтетических материалов. Для укрепления откосов насыпи на дорогах используется несколько вариантов, от применения бетонных плит и решетки для укрепления насыпи до так называемых плетневых заборов или посева трав.

Материалы для укрепления откосов насыпи автомобильных дорог

Наряду с традиционными материалами (щебнем, песком, асфальтом) для устройства откоса насыпи производится закладка геотекстильного полотна, служащего для отделения амортизационной подушки от грунта. В современных технических заданиях на строительство насыпей автомобильных дорог обязательно указывается использование геосинтетических материалов.

Георешетка Геофлакс для откосов

Георешетка способствует существенному уменьшению затрат и укреплению механической фиксации засыпки. Среди достоинств георешетки для насыпи отметим высокую прочность и устойчивость к деформированию.

Габионы Геофлакс для откосов

Габионы производятся разной высоты и подбираются в соответствии с высотой откоса и вероятностью оползня, обеспечивая экономию до 50% материалов.

Геоматы Геофлакс для откосов

Геоматы обеспечивают противоэрозийную защиту и эффективны при армировании грунтов. Использование геоматов для насыпи способствует восстановлению растительного покрова, и обладают декоративной функцией.

Геосетка Геофлакс для откосов

Геосетка служит для уменьшения слоя насыпи и существенной экономии бюджета строительства. Применение геосетки для укрепления насыпи помогает бороться с неравномерностью осадков и температурными изменениями в течение всего эксплуатационного периода.

Геотекстиль Геофакс для откосов

Геотекстиль необходим для обеспечения надежной защиты откосов от оползней и эрозийных процессов. Использование геотекстиля для укрепления откоса насыпи предполагает тщательное изучение гидрогеологического строения участка.

Расчет угла уклона откосов насыпи автомобильных дорог

Расчет уклона откосов насыпей и выемок осуществляется в соответствии со скоростью течения потока и гидрологическим режимом подтопления. В современных условиях требуется существенное повышение качества и увеличение срока эксплуатации откосов насыпи автомобильных дорог. Нам хорошо известно, что для обеспечения надежности автодорог необходимо руководствоваться всеми запросами отрасли, существующими стандартами, требованиями заказчиков.

С материалами GeoSM строительство автомобильных дорог существенно ускоряется, а срок их эксплуатации возрастает. Применение геосинтетики GeoSM рекомендовано профессионалами.

М.15. Откосы

Откосом называется искусственно созданная наклонная поверхность, ограничивающая естественный грунтовый массив или насыпь.

М.15.2. Что такое заложение откоса? Где находится бровка откоса? Для чего устраиваются бермы?

Заложение откоса  это горизонтальная его проекция. Бровка откоса — линия, которая находится там, где начинается горизонтальная часть  его гребень. Бермы  горизонтальные площадки, которые устраиваются для общего уположения откоса, а также по технологическим обстоятельствам (рис.М.15.2).

Рис.М.15.2. Откосы: а — основные размеры; б, в, г — откосы с различным уклоном: 1 — подножье; 2 — поверхность; 3 — бровка; 4 — берма; 5 — гребень

М.15.3. От каких факторов зависит устойчивость откосов?

Устойчивость откосов зависит от:

 прочности грунтов под откосом и в его основании, причем характеристики прочности могут изменяться со временем;

 удельного веса грунтов под откосом и в его основании;

 нагрузок на поверхности откоса;

 фильтрации воды через откос;

 положения уровня воды, насыщающей грунт в теле откоса.

Откосы земляных плотин и дамб в подводной части обычно более пологие, чем в надводной.

М.15.4. Какой характер может носить разрушение откоса?

Разрушение откоса может происходить внезапно и носить характер обвала или оплыва, а также проявляться в виде длительного оползания, что особенно характерно для глинистых грунтов. В ряде случаев грунты оснований под откосом являются менее прочными, чем грунты в теле откоса. Тогда становится возможным их выдавливание из-под откоса, с обрушением всего откоса или его части.

М.15.5. Какие основные причины могут вызвать нарушение устойчивости откосов? Какими мероприятиями можно увеличить устойчивость откосов?

Возможные причины нарушения устойчивости откоса:

 излишняя его крутизна;

 подрезка откоса в нижней части;

 утяжеление откоса вследствие увлажнения грунта;

 уменьшение величины прочностных характеристик грунта тела откоса вследствие увлажнения или других обстоятельств;

 нагрузка на гребне откоса;

 динамическое воздействие и т.д.

Мероприятия по увеличению общей устойчивости:

1) уположение откоса (рис.М.15.2,б); 2) пригрузка его нижней части (рис.М.15.2,г); 3) дренирование откоса; 4) закрепление грунтов тела откоса; 5) применение свай; 6) устройство подпорной стены и т.д. Укрепление поверхности откоса может быть достигнуто устройством одежды, высевом трав с прочной корневой системой и т.д.

М.15.6. Какой откос называется предельно устойчивым?

Предельно устойчивым называется откос, под которым в каждой точке грунт находится в предельно напряженном состоянии. Теоретически предельно устойчивый откос из сыпучего грунта  песка имеет прямолинейный контур с углом наклона к горизонту, равным углу внутреннего трения. Предельно устойчивый откос из связного глинистого грунта криволинейный (см.рис.М.13.25), книзу он постепенно уполаживается и стремится к наклону, приближающемуся к углу внутреннего трения. Наиболее рациональное очертание откоса  близкое к предельно устойчивому.

М.15.7. Каким образом проводится расчет устойчивости откосов по методу круглоцилиндрических поверхностей? Как рассчитать разнородный откос по методу круглоцилиндрических поверхностей?

По методу круглоцилиндрических поверхностей проводится серия возможных дуг окружностей и для каждой из них составляется отношение моментов удерживающих и сдвигающих сил. Далее отыскивается методом пробных поисков минимум этого отношения. В том случае, если откос разнородный, то зона, ограничиваемая поверхностью откоса и дугой проведенной окружности, делится на вертикальные равные по ширине отсеки, а для каждого из них составляются величины моментов удерживающих и сдвигающих сил. Далее моменты удерживающих и сдвигающих сил отдельно суммируются и отыскивается их отношение, которое называется коэффициентом надежности. Следующий заключительный этап  поиск минимального значения коэффициента надежности (рис.М.15.7).

Рис.М.15.7. Расчет устойчивости откоса по методу круглоцилиндрических поверхностей: а — проведение круглоцилиндрических поверхностей для поиска наиболее опасных (положение центра и радиуса из условия минимума); б — деление откоса на вертикальные отсеки

М.15.8. Каким образом отыскиваются положение центра и радиус дуги окружности, по которой наиболее вероятно скольжение в откосе?

Отыскивается такая дуга окружности, для которой отношение моментов сил удерживающих и сил сдвигающих минимально. Для этой цели берется не менее девяти положений центров дуг, а затем графически отыскивается минимальное значение отношения этих моментов.

М.15.9. В каких случаях можно обойтись без расчетов устойчивости откосов?

Расчет устойчивости откосов обязательно делается при их высоте более 5 м. Однако при неблагоприятных условиях следует проводить проверку устойчивости откосов и при меньших их высотах, например при наличии фильтрующейся воды, слоистого напластования грунтов с падающими слоями и др. Крутизна невысоких до 5 м откосов при благоприятных условиях обычно нормируется по виду и состоянию грунтов, а также высоте откосов из условий техники безопасности.

М.15.10. Что такое «прислоненный откос» и каковы предпосылки его расчета?

Прислоненный откос покоится обычно на более плотном и крепком грунте (рис.15.10). Поэтому поверхностью скольжения служит контур поверхности более прочного грунта. Составляется условие равновесия массы грунта, которая может сползти, и вычисляется отношение суммарных сил, удерживающих откос и вызывающих его сползание. Это отношение и явится коэффициентом надежности.

Что такое коэффициент заложения откоса котлована

Укажите размеры в метрах

L — общая длина траншеи или канавы
A — ширина в верхней части
B — ширина дна
H — глубина траншеи

Программа посчитает объем и площадь поверхности траншеи.
Если ширина верха и дна траншеи разные, то будет дополнительно рассчитаны полезный объем C и объем откосов D.

#1. Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F) = м2

#2. Траншея с вертикальными стенками, с перепадом высот

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F₁) = м2

Площадь поперечного сечения (F₂) = м2

#3. Траншея с откосами на спланированной местности

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F) = м2

Внимание: если вы задаете вид грунта, то программа сама высчитывает размер a₂ (по коэф. m из таблицы в конце страницы). Если же вам надо вписать свое значение размера a₂, то выберите вид грунта «расчет по размеру a₂«.

#4. Траншея с откосами, с перепадом высот

Объем траншеи (V) = м3

Площадь поперечного сечения (F1) = м2

Площадь поперечного сечения (F2) = м2

Внимание: если вы задаете вид грунта, то программа сама высчитывает размер a₂ (по коэф. m из таблицы в конце страницы). Если же вам надо вписать свое значение размера a₂, то выберите вид грунта «расчет по размеру a₂«.

Уклон откосов в данном расчете принят одинаков по всей длине траншеи.

#5. Котлован с вертикальными стенками на спланированной местности

Объем котлована (V) = м3

Площадь в плане (F) = м2

#6. Котлован с вертикальными стенками, с разными отметками вершин

Объем котлована (V) = м3

Площадь в плане (F) = м2

#7. Котлован с откосами на спланированной местности

Объем котлована (V) = м3

Ширина верха котлована (L3) = м2

Длина верха котлована (L4) = м2

#8. Круглый колодец с откосами

Объем котлована (V) = м3

Описание

Траншея — это открытая выемка в земле, предназначенная для устройства ленточного фундамента, прокладки коммуникаций (водопровод, канализация, силовые кабеля, сети связи).

При устройстве ленточного фундамента ширину траншеи рекомендуется принимать на 600 мм больше ширины основания фундамента bф (для возможности выполнения монтажных работ, проход людей).

Траншея с вертикальными стенками на спланированной местности — самая простая форма выемки. В основном применяется при низкой высоте траншеи и при производстве работ в зимних условиях, когда откосы траншеи заморожены, и нет опасности обвала грунта, так же применяется при устройстве механических креплений стен выемки (распорных; консольных; консольно-распорных).

Крутизна откосов в зависимости от вида грунта и глубины выемки

Объем выемки траншеи можно опрделить как произведение площади поперечного сечения на длинну.

Объем обратной засыпки определяется как разность между объемом выемки и монтируемых конструкций (фундаментных блоков, труб).

Котлован — выемка в грунте, предназначенная для устройства оснований и фундаментов зданий и других инженерных сооружений.

Подсчет объемов земляных работ по устройству выемок (котлова­нов, траншей) и насыпей включает определение формы сооружения, разбиение его на простые геометрические тела, определение их объема и суммирования.

Определение объемов котлованов. Уточнив по приведен­ным выше формулам размеры котлована понизу В_к и L_к, назначив крутизну откосов m и зная глубину котлована Н, определяют размеры котлована по­верху В_к в , L_к в и затем вычисляют объем грунта, подлежащего разработке при устройстве котлована.

Объем котлована V_к прямоугольной формы с откосами (рис. 4.4, а) определяют по формуле опрокинутой пирамиды (призматоида):

где В_к и L_к — ширина и длина котлована по дну, м; В_к в и L_к в — то же, повер­ху; Н — глубина котлована, м.

Объем котлована, имеющего форму многоугольника с откосами (рис. 4.4, б)

где F₁ и F₂ — площади дна и верха котлована, м 2 , F_cp — площадь сечения по середине его высоты, м 2 .

Объем круглого в плане котлована с откосами (рис. 4.4, в) опреде­ляют по формуле опрокинутого усеченного конуса:

Рис. 4.4 – Схема для определения объемов земляных работ при устройстве котлованов различной формы, траншей и насыпей

а, б, в — котлованы прямоугольные, многоугольные и круглые, г — траншея с откосами, д — насыпь

где R и r — радиусы верхнего и нижнего оснований котлована.

Котлованы для сооружений, состоящих из цилиндрической и кони­ческой частей (радиальные отстойники, метантенки и др.), которые обычно возводятся группами, отрывают в два этапа: вначале устраивают общий прямоугольный котлован с размерами В_к, L_к понизу и В_к в , L_к в поверху от отметки заложения их цилиндрических час­тей, а затем делают углубления для конических частей сооружения. Соот­ветственно и объемы земляных работ определяют в два этапа: вначале объ­ем общего прямоугольного котлована по приведенным выше формулам, а затем объем конических углублений с использованием приведенной форму­лы усеченного конуса.

При расчетах объемов земляных работ следует также учитывать объемы въездных и выездных траншей:

где Н — глубина котлована в местах устройства траншей, м; b — ширина их понизу, принимаемая при одностороннем движении 4,5 м и при двухсторон­нем — 6 м; m — коэффициент заложения откоса котлована; m’ — коэффициент откоса (уклона) въездной траншеи (от 1:10 до 1:15).

Общий объем котлована с учетом въездных и выездных траншей получают суммированием объема котлована для сооружения и объемом въездных траншей.

Из общего объема котлована следует выделить объем работ по срез­ке растительного слоя, которую обычно производят бульдозером или скре­пером, а также объем работ по срезке недобора, который оставляют у дна котлована, разрабатываемого экскаватором, чтобы не нарушить целостность и прочность грунта у основания.

Объем срезки растительного слоя зависит от размеров котлована и толщины срезаемого слоя, прини­маемой равной 0,15 – 0,20 м. Также добавляется площадь зоны необходимой для складирования материалов, конструкций и движения строительных машин, принимаемая равной 15 – 20 м вокруг котлована.

Объем работ по зачистке недобора по дну котлована зависит от размеров котлована по низу и величины недобора. Толщину недобора при отрывке котлованов одноковшовыми экска­ваторами определяют в зависимости от вида рабочего оборудования экска­ватора по табл. 4 СНиП 3.02.01.

Для определения объемов траншей продольный профиль траншеи делят на участки с одинаковыми уклонами, подсчитывают объемы грунта для каждого из них и суммируют.

Объем траншеи с вертикальными стенками

где В_тр — ширина траншеи; Н₁ и Н₂ — глубина ее в двух крайних поперечных сечениях; F₁ и F₂ — площади этих сечений, L — расстояние между сечения­ми.

Объем траншеи с откосами (рис. 4.3, д) можно определить по вы­шеприведенной формуле, при этом площади поперечного сечения

Более точно объем траншеи с откосами можно определить по фор­муле Винклера

При отрыве траншей экскаваторами у дна их также оставляют не­обходимый недобор грунта и устраивают приямки, которые в основном разрабатывают вручную.

Объем земляных работ по зачистке дна траншеи определяют по формуле

где В_тр — ширина траншеи по дну, м; L — общая длина траншеи, м; h_н — толщина недобора.

Несущая способность труб в значительной мере зависит от харак­тера опирания их на основание. Так, например, трубы, уложенные в грунтовое ложе с углом охвата 120°, выдерживают нагрузку на 30 — 40% большую, чем трубы, уложенные на плоское основание. Поэтому на дне траншеи пе­ред укладкой труб целесообразно вручную или механизированным спосо­бом устраивать, специальное овальное углубление (ложе) с уг­лом охвата труб до 120°. Объем земляных работ по устройству ложа или выкружки на дне траншеи для укладки труб может быть определен по формуле

где F_л — площадь поперечного сечения ложа (выкружки), м 2 ; L — длина тран­шеи, м.

Площадь сечения ложа (выкружки) можно определить по геометри­ческой формуле площади сегмента

где r — радиус трубопровода, т.е. D/2, м; φ — угол охвата трубы, град.

Объемы насыпей (рис. 4.4, д) можно определить по тем же фор­мулами, что и выемок, учитывая форму насыпи. Потребное количество грунта для возведения насыпи в плотном теле определяют с учетом коэффициента остаточного разрыхления.

После возведения в котловане сооружения пустоты с боков его (пазухи), включая въездные и выездные траншеи, подлежат засыпке грунтом. Объем засыпки пазух котлована определяют разностью общего объ­ема котлована, и объемом заглубленной части сооружения. Если сооружения выступают над поверхностью земли на 0,8 . 1 м, вокруг них делают обсыпку грунтом (рис 4.5).

Рис. 4.5 – Схемы к подсчету объемов вертикальной планировки, засыпки и обсыпки сооружений

а – план котлована и его продольное сечение для определения объема засыпки и обсыпки после возведения сооружений, б – то же, для сооружения с покрытиями

Общий объем грунта, укладываемого в резерв на берме котлована, должен включать объем грунта для обратной засыпки пазух, обсыпки со­оружений и устройства насыпи над ними. Излишек грунта подлежит вывоз­ке.

Объем грунта, необходимый для частичной засыпки труб и обрат­ной засыпки траншеи (V ) с учетом коэффициента остаточного разрыхления (К_ор) определяется по формуле

где К_ор определяется по справочным данным; V_т— объем грунта, вытесня­емый трубопроводом и вывозимый за пределы площадки.

Распределение грунта на основе баланса земляных масс. Срав­нение объемов земляных работ по устройству выемок и насыпей на строи­тельной площадке представляет собой баланс земляных масс, кото­рый может быть активным, если объем выемок превышает объем насы­пей, и пассивным, если объем выемок меньше объема насыпей. В пер­вом случае излишний грунт вывозят со строительной площадки в отвалы, во втором — недостающий для устройства насыпей грунт завозят со стороны.

Поскольку вывозка грунта за пределы площадки нежелательна, так как она увеличивает сроки и повышает стоимость строительства, следует стремиться к тому, чтобы весь грунт из выемок укладывался без остатка в насыпи, т.е. соблюдался нулевой баланс. Определив баланс земляных масс, составляют схемы потоков перемещения грунта из выемок в насыпи или в резервы.