Каменная наброска укрепления труб

Cтраница 1

Каменная наброска имеет следующие достоинства. При укреплении подводных откосов каменной наброской отсутствуют водолазные ра-боты.

Работы РїРѕ устройству покрытия полностью механизированы; материалы доставляют водным транспортом непосредственно Рє месту укладки, отсыпку РїСЂ РѕРёР·РІРѕРґСЏС‚ плавучим краном СЃ баржи. Крепление каменной наброской РЅРµ подвержено разрушению РїСЂРё неравномерных осадках берегового откоса, поэтому его можно осуществлять практически РІ любых грунтовых условиях.  [1]

Каменная наброска применима для крепления подводных и надводных откосов и способна выдерживать неравномерную осадку откосов.

При больших объемах работ каменную наброску по откосу опирают на упорную призму, предохраняющую крепление от подмыва и оползания.

 [2]

Каменная наброска имеет следующие недостатки. Крепление этой наброски подвержено разрушению при подвижках ледового покрова.

Вследствие водопроницаемости покрытия происходит постепенное вы-мывание обратного фильтра, а затем размыв берега.

Для возведения набросных креплений требуется большое количество камня Рё транспортных средств для его доставки РЅР° трассу, что РїСЂРёРІРѕРґРёС‚ Рє значительному удорожанию Рё увеличению СЃСЂРѕРєРѕРІ строительства.  [3]

Каменная наброска для укрепления берегов Рё откосов применяется, РєРѕРіРґР° РЅР° месте строительства или вблизи него имеется РІ достаточном количестве пригодный камень РёР· плотных изверженных, осадочных Рё метаморфических РїРѕСЂРѕРґ, обладающих необходимой прочностью, морозостойкостью Рё водостойкостью. Крупность камней Рё толщина наброски определяются проектом РІ зависимости РѕС‚ высоты волн, крутизны откоса Рё объемного веса камня.  [4]

Каменная наброска укладывается по слою подготовки, устраиваемой по принципу обратного фильтра.

Количество и толщина слоев фильтра устанавливаются проектом в зависимости от размера камня наброски и крупности фракций грунта укрепляемого откоса.

Допускается также применение однослойных фильтров РёР· раз-нозернистых несортированных карьерных материалов СЃ соответствующим увеличением толщины слоя фильтра.  [5]

Каменная наброска укрепления труб Сборные бетонные плиты.  [6]

Каменную наброску в виде контрбанкета ( рис. 47) делают механизированным способом с применением автосамосвалов, загружаемых экскаватором, бульдозеров и других машин.

Лучшие результаты получаются РїСЂРё устройстве каменной наброски заблаговременно РІ период межени, или РІ зимнее время, чтобы можно было сделать врезку нижней части наброски РІ РіСЂСѓРЅС‚, устроить подстилающий слой РІ РІРёРґРµ обратного фильтра, Р° также обеспечить правильное расположение камней: крупные ( РЅРµ ниже расчетной величины) — снаружи, более мелкие-внутрь Рє откосу насыпи. Обратный фильтр делают РёР· РґРІСѓС… слоев толщиной РїРѕ 15 — 20 СЃРј: верхний слой — РёР· щебня или гальки, нижний — РёР· гравия, крупнозернистого песка, щеберы.  [7]

Каменную наброску изготавливают из сортированного и несортированного естественного рваного и булыжного камня, изверженных ( гранит, менит, порфит, диобаз, базальт и др.

) и осадочных ( кремнистый песчаник, кварцит, плотные известняки) пород.

Крепление каменной наброской состоит РёР· нескольких слоев — слоя камня Рё РѕС‚ РѕРґРЅРѕРіРѕ РґРѕ трех слоев обратного фильтра или дренирующего слоя ( подготовки) РёР· песка, щебня, гравия.

Применяют также отсыпку камня РЅР° хворостяной тюфяк, многослойные крепления РёР· тростника, РґРѕСЃРѕРє, плиточного камня Рё гравия.  [8]

Каменная наброска укрепления труб РњРѕСЂСЃРєРѕР№ донный волнолом.  [9]

Каменную наброску устраивают отсыпкой камней РїСЂСЏРјРѕ РІ РІРѕРґСѓ; важно лишь соблюдать соответствие массы камней скоростям движения РІРѕРґС‹ ( СЃРј. стр.  [10]

Каменную наброску изготовляют из сортированного и несортированного естественного рваного и булыжного камня, изверженных ( гранит, базальт, ме-нит, порфит, диобаз и др.

) и осадочных ( кремнистый песчаник, кварцит, плотные известняки) пород.

Крепление каменной наброской состоит РёР· нескольких слоев — слоя камня Рё РѕС‚ РѕРґРЅРѕРіРѕ РґРѕ трех слоев обратного фильтра или дренирующего слоя ( подготовки) РёР· песка, щебня Рё гравия.

Применяют также отсыпку камня РЅР° хворостяной тюфяк, многослойные крепления РёР· тростника, РґРѕСЃРѕРє, плиточного камня Рё гравия.  [12]

Каменную наброску рекомендуется применять: для защиты подводных откосов, РїСЂРё расчетной высоте ветровых Рё судовых волн РЅРµ более соответственно 2 Рё 1 Рј; РІРЅРµ Р·РѕРЅС‹ интенсивных подвижек ледовых полей; РїСЂРё проведении берегоукрепительных работ РІ зимнее время; РїСЂРё агрессивности окружающей средц. Целесообразно также использовать эту наброску РІ районах, РіРґРµ камень — местный материал.  [13]

Каменную наброску изготавливают из сортированного и несортированного естественного рваного и булыжного камня, изверженных ( гранит, менит, порфит, диобаз, базальт и др.

) и осадочных ( кремнистый песчаник, кварцит, плотные известняки) пород.

Крепление каменной наброской состоит РёР· нескольких слоев — слоя камня Рё РѕС‚ РѕРґРЅРѕРіРѕ РґРѕ трех слоев обратного фильтра или дренирующего слоя ( подготовки) РёР· песка, щебня, гравия.

Применяют также отсыпку камня РЅР° хворостяной тюфяк, многослойные крепления РёР· тростника, РґРѕСЃРѕРє, плиточного камня Рё гравия.  [14]

Расчет каменной наброски производится РІ такой последовательности.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

Укрепление откосов от размыва. Типы укреплений подходов и регуляционных сооружении

водоотводных
устройств

8.1
Тип
укрепления поверхности откоса земляного
полотна или водоотводного сооружения
должен отвечать условиям работы
укрепляемого сооружения и учитывать
его конструкцию, грунтовые, гидрологические
и погодно-климатические условия.

Проектируемая
конструкция укрепления при ее применении
не должна нарушать прилегающей окружающей
среды и должна предотвращать эрозионные
процессы откосов, способствовать
обеспечению устойчивости земляного
полотна.

8.2
Конструкция
укрепления земляного полотна и
водоотводного сооружения должна
обеспечивать устойчивость откосов в
процессе всего срока службы автомобильной
дороги.

8.3
По
характеру восприятия временных и
постоянных нагрузок, а также
природно-климатических факторов,
конструкции укрепления подразделяют
на защитные (изолирующие) и несущие
(удерживающие).

Защитные
(изолирующие) конструкции предназначены
для защиты поверхностных слоев откосов
от температурных воздействий, атмосферных
осадков, ветровой и водной эрозии.

Несущие
(удерживающие) конструкции предназначены
для компенсации сдвигающих усилий,
возникающих в поверхностных слоях
грунта откосов, а также силовых воздействий
паводковых и поверхностных вод на откосы
пойменных насыпей.

8.4

Технические условия и область применения
конструкций укрепления откосов приведены
в таблице 8.1.

Таблица
8.1

Тип укрепления Область применения Допускаемая
скорость теченияводы, м/с
Допускаемая средняя высота
Защитные (изолирующие) конструкции
Биологические типы укреплений (посев и гидропосев трав, одерновка, посадка кустарника и др.) Неподтопляемые откосы
Покрытие в клетку или сплошное покрытие из нетканого синтетического материала с семенами многолетних трав с поверхностной плотностью до
400 г/м 2
Сборная решетка из бортовых колец или использованных автомобильных шин с заполнением ячеек растительным грунтом с посевом трав или каменным материалом (ПГС, щебень и др.)
Сборная решетка из бетонных элементов или монолитная решетка с заполнением ячеек щебнем или растительным грунтом с посевом трав
Покрытие из георешеток с заполнением ячеек щебнем фракции 40-70 мм
Несущие (удерживающие) конструкции
Сборная или монолитная решетка с заполнением ячеек камнем размером 50-150 мм или цементобетоном Подтопляемые откосы
Сборные или монолитные бетонные и железобетонные плиты
Коробчатые габионы Маккаферри и матрасы Рено из металлической сетки двойного кручения с заполнением естественным несортированным или колотым камнем
Сплошное покрытие из нетканого синтетического материала с семенами трав с поверхностной плотностью более 400 г/м 2
Покрытие из утилизированных автомобильных шин (половинок шин), уложенных на откос в клетку или в шахматном порядке с омоноличиванием промежутков цементобетоном и заполнением кольцевых полостей камнем размером 50-150 мм или грунтоцементом

8.5

В качестве основания или подготовки
под укрепление (обратного фильтра)
используют щебень из плотных горных
пород или полотно иглопробивное
геотекстильное для транспортного
строительства по СТБ 1104 с поверхностной
плотностью от 400 до 600 г/м 2 .

8.6

Каменная наброска ГОСТ

При разработке проекта на строительство автомобильной дороги предусматривается укрепи­тельные работы наброской камнем на подтопляемых откосах земляного полотна (заложение откосов 1:2) механизированным способом и вручную. В смете мы использовали следующие расценки: ТЕР 42-01- 001-04 для укрепления механизированным способом; ТЕР 01-02-044-01 для укрепления вручную.

Экспертиза считает, что при укреплении механизированным способом необходимо использовать расценку ТЕР 42-01-001-01 (несмотря на крутизну откосов), а для ручных работ — ТЕР 42-01-001-04, т.к. там преимущественно ручной труд. Кто прав?

Ответ

Расценки табл.

42-01-001 «Крепление откосов скальной породой или камнем» применяется для укре­пления откосов речных гидротехнических сооружений и каналов с большой толщиной скальной породы или камня (до 1 м, до 2 м, свыше 2 м). Такие расценки предусматриваются для больших объемов крепле­ния откосов и для случая с укреплением подтопляемых откосов земляного полотна автомобильной дороги не подходят.

Учитывая, что в Вашем случае уклон 1:2 , предложение экспертизы определять стоимость работ по расценке 42-01-001-01, предусматривающей работу бульдозера при уклоне 1:3 и положе, принять нельзя, так как бульдозер при уклоне 1:2 работать не сможет и есть опасность его сползания и опрокидывания. Именно по этой причине бульдозер в нормах (расценках) с уклонами круче, чем 1:3 и не применяют.

  • Предлагаем для определения стоимости работ по укреплению камнем подтопляемых откосов земля­ного полотна автомобильной дороги применить расценку 42-01-004-4 «Крепление откосов камнем насухо: из каменной наброски».
  • Расценка 01-02-044-1 «Устройство каменной наброски или призмы» предусматривает каменную на­броску с выкладкой поверхности камнем, что при по укреплении камнем подтопляемых откосов земля­ного полотна автомобильной дороги делать не предусматривается.
  • >Устройство каменной наброски или призмы

Гэсн 01-02-044-01

ЛОКАЛЬНАЯ РЕСУРСНАЯ ВЕДОМОСТЬ Гэсн 01-02-044-01

Наименование Единица измерения
Устройство каменной наброски или призмы 100 м3 камня в деле
Состав работ
01. Устройство каменной наброски с выкладкой поверхности камнем.

ЗНАЧЕНИЯ РАСЦЕНКИ

В расценке указаны прямые затраты работы на период марта 2014 года для города Москвы, которые рассчитаны на основе нормативов 2014 года с дополнениями 1 путём применения индексов к ценам используемых ресурсов. Индексы применялись к федеральным ценам 2000 года.

Использованы следующие индексы и часовые ставки от «союза инженеров-сметчиков»: Индекс к стоимости материалов: 7,485 Индекс к стоимости машин: 11,643 Используемые часовые ставки: В скобках указана оплата труда в месяц при данной часовой ставке. Часовая ставка 1 разряда: 130,23 руб.

в час (22 920) руб. в месяц. Часовая ставка 2 разряда: 141,21 руб. в час (24 853) руб. в месяц. Часовая ставка 3 разряда: 154,46 руб. в час (27 185) руб. в месяц. Часовая ставка 4 разряда: 174,34 руб. в час (30 684) руб. в месяц. Часовая ставка 5 разряда: 200,84 руб.

в час (35 348) руб. в месяц.

Часовая ставка 6 разряда: 233,96 руб. в час (41 177) руб. в месяц.

  1. , Вы можете посмотреть данный норматив рассчитаный в ценах 2000 года.Основанием применения состава и расхода материалов, машин и трудозатрат являются ГЭСН-2001
  2. ТРУДОЗАТРАТЫ
Наименование Ед. Изм. Трудозатраты
1 Затраты труда рабочих-строителей Разряд 2,7 чел.-ч 281
Итого по трудозатратам рабочих чел.-ч 281
Оплата труда рабочих = 281 x 150,48 Руб. 42 286,28
Оплата труда машинистов = 13,51 (для начисления накладных и прибыли) Руб. 13,51

ЭКСПЛУАТАЦИЯ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ

Шифр Наименование Ед. Изм. Расход Ст-сть ед.Руб. ВсегоРуб.
1 400051 Автомобиль-самосвал, грузоподъемность до 7 т маш.-ч 0,1 1292,37 129,24
Итого Руб. 129,24

РАСХОД МАТЕРИАЛОВ

Шифр Наименование Ед. Изм. Расход Ст-сть ед.Руб. ВсегоРуб.
1 413-0009 Камень булыжный м3 101 1522,45 153 767,45
Итого Руб. 153 767,45
  • ИТОГО ПО РЕСУРСАМ: 153 896,69 Руб.
  • ВСЕГО ПО РАСЦЕНКЕ: 196 182,97 Руб.
  • Вы можете посмотреть данный норматив рассчитаный в ценах 2000 года.
  • Расценка составлена по нормативам ГЭСН-2001 редакции 2014 года с дополнениями 1 в ценах марта 2014 года.Для определения промежуточных и итоговых значений расценки использовалась программа DefSmeta
  • Смета на строительство дома, на ремонт и отделку квартир — программа DefSmetaВ программе предусмотрен помощник, который превратит составление сметы в игру.

Покрытие этого типа выполняется из сортированного и несортированного камня, уложенного на откос в несколько слоев без подбора. Учитывая трудность получения одномерного камня, в каменную наброску применяют, как правило, только несортированный камень. В отдельных случаях, при специальном обосновании, можно употреблять и сортированный камень.

Несортированный камень может быть различных размеров; однако необходимо, чтобы камней расчетного размера и больше было 50% (по весу), камней меньшего размера (в четыре раза меньше расчетного) -25%, остальная часть — любого размера.

Укладывается каменная наброска на однослойную или многослойную подготовку, причем в последнем случае соблюдается расположение слоев по типу обратного фильтра.

Толщина однослойной подготовки должна быть не менее 0,2 м, а при многослойной подготовке толщина каждого слоя 0,10-0,15 м (рис. 58).

Разновидность крепления верхового откоса по типу каменной наброски — наброска в плетневые клетки. В этом случае по поверхности укрепляемого откоса вначале выполняют клетки из ивового плетня. Внутреннюю часть клеток заполняют камнем заподлицо с верхом плетня. Каменная наброска в плетневых клетках пригодна для плотин небольшой высоты и сравнительно маломощного покрытия.

1 — камень; 2, 3 — слои подготовки; 4 — грунт тела плотины.

Рассчитывают каменную наброску по эмпирическим формулам, полученным рядом авторов на основании лабораторных исследований. Различный подход при постановке опытов, а также влияние граничных условий привело к тому, что полученные формулы для одного и того же явления отличаются друг от друга.

Так, прежде всего, формулы разнятся числовыми коэффициентами, отражая те конкретные условия, при которых производились опыты. Общим для построения всех формул является пропорциональность веса камней величине высоты волны в кубической степени.

Расчет каменной наброски по формулам сводится к определению веса отдельных камней, занимающих устойчивое положение в покрытии. Переход от веса камней к их линейным размерам выполняется в предположении, что камень имеет форму куба или шара.

По последним нормативным указаниям рекомендуется брать толщину покрытия, исходя из диаметра приведенного шара, и принимать при укладке несортированных камней не менее ,а для сортированных не менее . Диаметр приведенного шара вычисляют по формуле:

где — вес отдельного камня; — объемный вес камня.

Для определения веса камней есть ряд формул, полученных различными авторами. Ниже приведены те из них, которые имеют распространение в проектной практике и рекомендуются техническими условиями и нормами.

1. Формула П. А. Шанкина:

  1. (89)
  2. Для длинных волн, когда , вместо коэффициента 7,2 следует принимать 8,5.
  3. 2. Формула СН 92-60:
  4. (90)
  5. где — числовой коэффициент, принимаемый для наброски из камней 0,017, а для массивов 0,025; — коэффициент запаса, равный для наброски из сортированного камня 1,5 и для наброеки из горной массы 2.

3. Формула М. Н. Гольдштейна:

( 91)

где — коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от высоты волны по таблице 20.

4. Формула С. Бодвена:

  • (92)
  • 5. Формула Ирибаррена и Ногалеса:
  • (93)
  • где — числовой коэффициент, принимаемый для наброски из камней 0,015 и для наброски из бетонных блоков 0,019.

6. Формула Б. А. Пышкина:

(94)

где — коэффициент запаса, принимаемый в зависимости от класса капитальности сооружений: для I класса-1,5; для II класса-1,4; для III класса-1,3; для IV и V классов-:1,2; — приведенный размер камня (в м), определяемый в зависимости от коэффициента откоса m:

7. Формула М. И. Лупинского:

(95)

где — коэффициент запаса; для сортированных камней автор рекомендует принимать = 1-1,25, соответственно для откосов с коэффициентами m = 5-2. Для горной массы коэффициент увеличивается в два раза.

Во всех приведенных формулах приняты обозначения: — вес отдельного камня наброски, т; — объемный вес камня, т/м3;— объемный вес воды, т/м3; m — коэффициент заложения откоса; h и — высота и длина расчетной волны, м.

Для упрощения вычислительных операций значение множителей, зависящих от коэффициента заложения откоса m, приведено в таблице 21.

Вес камней в тоннах, вычисленный по приведенным формулам для различных заложений откосов при одних и тех же исходных данных, получается неодинаковым, что можно видеть из сопоставительной таблицы 22.

Сопоставляя между собой вычисленные значения веса камня по различным формулам, можно видеть, что при крутых откосах расхождения получаются значительными. Так, при m = 1,5 разность между крайними значениями в весе камня получается почти в семь раз.

По мере уменьшения крутизны откосов разница в весе камней сглаживается и в пределах значений крутизны откосов, наиболее часто применяемых в земляных водохранилищных плотинах, эти расхождения для большинства формул практически малозаметны.

Так при m = 2,5 отклонение от крайних значений линейных размеров камня соответствует точности технических расчетов. Для пологих откосов, начиная с m = 5 и более, расхождение в весе камней вновь увеличивается.

Однако следует иметь в виду, что большинство авторов указывают на применимость своих формул, когда .

Выбор той или иной расчетной формулы для определения веса камня при наброске следует решать на основе сопоставления и анализа конкретных условий, принимая во внимание опыт работы таких креплений в производственных условиях (для водохранилищных плотин средней и малой высоты можно рекомендовать формулы СН 92-60 и П. А.

Шанкина). Вместе с тем необходимо учитывать, что на устойчивость покрытия оказывает влияние наряду с высотой волны и ее длина. В тех случаях, когда крутизна волн будет заметно отличаться от средних величин, характерных для водохранилищ, следует отдать предпочтение формуле СН 92-60, которая учитывает параметр крутизны волны.

В формуле Б. А. Пышкина вес камня пропорционален четвертой степени высоты волны, а это значит — для высоких волн получится преувеличенное его значение. Формула М. И. Лупинского в пределах заложений откосов дает значение веса камня, близкое к остальным формулам.

Следует, однако, отметить, что формула имеет конструктивный недостаток, так как при некоторых значениях т вес камня получается отрицательным. Кроме того, в формуле М. И. Лупинского не учтен объемный вес камня.

Формула Ирибаррена, в которой хотя явно и не отражено влияние крутизны волны, рекомендуется к применению при длинных волнах.

2.9 Проектирование укрепления русла и откосов у водопропускных труб

2.9.1 Определение размеров укрепление русла на выходе

Укрепление русла
на выходе заканчивается предохранительным
откосом 3 (рис.2.9.1).

Рисунок 2.8.1 Схема
укрепления русла и откосов: 1 – звено
трубы; 2 – противофильтрационный экран;
3 – предохранительный откос; 4 – наброска
камня

Для уменьшения
длины укрепления русла принято, что в
паводок скорость движения воды после
конца укрепления больше неразмывающей
для грунта. Поэтому после конца укрепления
образуется воронка размыва, выполняющая
роль водобойного колодца как гасителя
энергии водного потока.

  • Предохранительный
    откос предназначен для предотвращения
    развития размыва по направлению к трубе.
  • Ширина укрепления
    у предохранительного откоса N,
    ширина предохранительного откоса Вп,
    глубина предохранительного откоса Т
    и каменной наброски Тк
    обосновываются расчетом.
  • Ширина укрепления
    у предохранительного откоса:

Nраст+3, (2.9.1)

где Враст
– ширина растекания потока.

Ширина растекания
потока определяется по формуле:

где d
– отверстие одноочковой трубы;

L
– длина укрепления от конца оголовка
(табл.2.9.3);

bп
– ширина потока на выходе (табл.2.9.2);

  1. Дэ
    – эквивалентный диаметр, равный для
    круглых труб ;
  2. no
    – количество очков труб (по заданию);
  3. n
    – показатель степени, определяемый по
    формуле:

где Qc– сбросной
расход (по заданию);

Qk– эталонный
расход:

Таблица 2.9.2

Отверстие, м 1,0 2х1,0 3х1,0 1,2 2х1,2 3х1,2
Ширина потока на выходе bп, м 1,00 2,45 3,92 1,20 2,90 4,62
Отверстие, м 1,4 2х1,4 3х1,4 1,6 2х1,6 3х1,6
Ширина потока на выходе bп, м 1,40 3,32 5,22 1,60 3,75 5,36

Длина укрепления
L
назначается в зависимости от отверстия
трубы с учетом типа укрепления. Русло
на выходе трубы по типовому проекту [ ] рекомендуется укреплять монолитным
бетоном или плитами ПК100.12.е. В этом
случае длину укрепления L
можно принять по таблице 2.9.3.

Таблица 2.9.3

Отверстие, м 1,0 2х1,0 3х1,0 1,2 2х1,2 3х1,2
Длина укрепления L, м 2,02,0 2,83,0 3,43,0 2,02,0 2,83,0 3,43,0
Отверстие, м 1,4 2х1,4 3х1,4 1,6 2х1,6 3х1,6
Длина укрепления L, м 3,03,0 4,24,0 5,15,0 3,54,0 4,75,0 5,66,0
П р и м е ч а н и е: в числителе значения указаны для укрепления монолитным бетоном, в знаменателе для укрепления плитами ПК100.12.е

Ширина
предохранительного откоса (рис. 2.9.1)
обосновывается следующим образом.
Вначале определяется предельная глубина
в конце укрепления при неограниченном
времени прохождения паводка и отсутствии
каменной наброски.

Qc,
Qk,
L,
Дэ,
d,
bп
– см. обозначение в формуле (2.9.1);

dгр– расчетный
диаметр частиц грунта лога, м (по заданию).

Таблица 2.9.4

Эквивалентный диаметр трубы Дэ, м 1,0 1,2 1,6 2,0 3,0 4,0
0,85 0,83 0,82 0,81 0,79 0,77

Далее вычисляется
расчетная глубина размыва в конце
укрепления при времени прохождения
паводка и отсутствии каменной наброски:

где Кс
– коэффициент снижения глубины размыва
за счет ограниченного времени прохождения
паводка (табл.2.9.5).

Таблица 2.9.5

Вид грунта Значение коэффициента Кспри количестве очков
1 2 3
Песчаный и супесчаный 0,6 0,56 0,51
Гравий, суглинки, глины 0,75 0,70 0,64

Ширина
предохранительного откоса вычисляется
по формуле:

где К1
– коэффициент, определяемый по таблице
2.9.6.

Полученное по
формуле (2.9.8) значение Вп
сопоставляется с шириной растекания
потока Враст
по формуле (2.9.2). Если ВпВраст,
то оставляют полученной Вп.

Таблица 2.9.6

Трэ Значение К1, при отношении Lэ
1 2 3 4
0 0 0 0 0
0,2 0,25 0,17 0,12 0,10
0,4 0,43 0,35 0,25 0,19
0,6 0,58 0,47 0,35 0,26
0,8 0,68 0,56 0,45 0,32
1,0 0,75 0,63 0,50 0,40
1,2 0,80 0,69 0,57 0,44
1,4 0,83 0,73 0,61 0,48
1,6 0,85 0,76 0,65 0,52
1,8 0,88 0,80 0,68 0,56
2,0 0,90 0,82 0,71 0,58
2,4 0,91 0,85 0,75 0,63
2,8 0,93 0,86 0,78 0,66
3,2 0,95 0,87 0,80 0,68

Глубина
предохранительного откоса Т
определяется исходя из расчетной глубины
размыва в конце укрепления при ограниченном
времени прохождении паводка и наличии
каменной наброски:

где Тпр
– глубина размыва по формуле (2.9.5);

dгр
– диаметр частиц грунта, м (по заданию);

dн
– диаметр камня наброски (0,10-0,30), м;

Тр
– глубина размыва по формуле (2.9.7);

WK
– удельный (на 1 п.м. ширины) объем каменной
наброски, определяется по формуле
(2.9.10).

гдеhкам
– высота каменной наброски, которой
задаются в пределах 0,50-0,80м.

При укреплении
русла на выходе монолитным бетоном
глубину заложения предохранительного
откоса принимают равной расчетной
глубине размыва, полученной по формуле
(2.9.9). В случае укрепления откоса плитами
ПК100.12.

е эту глубину следует согласовать
с размерами плит, укладываемых на откос
с наклоном 1:1,5. При заложении
предохранительного откоса 1:1,5 при длине
плиты 1,0м высота откоса 0,56м.

Следует
учесть конструкцию сопряжения плит
русла и откосов (рис. 2.10….).

Ширину N1
укрепления русла на выходе у подошвы
насыпи (рис. 2.9.1) назначают по таблице
2.9.7

Таблица 2.9.7

Отверстие 1,0 2х1,0 3х1,0 1,2 2х1,2 3х1,2
Ширина N1, м 3,44,0 4,75,0 6,27,0 3,55,0 5,26,0 6,98,0
Отверстие 1,4 2х1,4 3х1,4 1,6 2х1,6 3х1,6
Ширина N1, м 3,75,0 5,67,0 7,68,0 4,05,0 6,17,0 8,39,0
П р и м е ч а н и е: в числителе приведены значения для укрепления монолитным бетоном, в знаменателе – плитами ПК100.12.е

Пример 2.9

Исходные данные:
круглая одноочковая труба отверстием
1,6м пропускает сбросной расход Qc=5,0м3.
Расчетный диаметр частиц грунта лога
dгр=0,5мм=0,0005м.
Укрепление русла монолитным бетоном.

Требуется
запроектировать укрепление русла на
выходе трубы.

По таблице 2.9.3
назначаем длину укрепления русла L=3,5м,
по таблице 2.9.2 – ширину потока bп=1,60м.
Эквивалентный диаметр трубы Дэ=1,6м.
Эталонный расход QK=1,6*
Д
э5/2=5,18м3.

Вычислим показатель
степени n
в формуле (2.9.2) по (2.9.3):

Вычислим ширину
растекания потока по формуле (2.9.2):

Ширина конца
укрепления по формуле (2.9.1):

Nраст+3=4,5+3=7,5м.

Вычислим предельную
глубину размыва по формуле (2.9.5),
предварительно определив величину М
по формуле (2.9.6):

Расчетная глубина
размыва в конце укрепления при ограниченном
времени прохождения паводка и отсутствии
каменной наброски вычисляется по формуле
(2.9.7) приняв для супесчаных грунтов по
таблице 2.9.5 значение Кс
равным 0,6.

Ширину
предохранительного откоса вычислим по
формуле (2.9.8). Коэффициент К1
найдем в таблице 2.9.6 по интерполяции
для значений

  • Трэ
    =3,3/1,6=1,25 и
    Lэ=3,5/1,6=2,2
    => К
    1=0,84;
  • Вп=3*3,3/0,84=11,8м.
  • Сопоставим ширину
    предохранительного откоса Вп=11,878м
    и ширину конца укрепления русла N=9,1м
    монолитным бетоном.
  • Принимаем
    Nп=11,878м.

В случае укрепления
русла плитами ПК100.12.е следует принять
ширину конца укрепления кратной ширине
стороны плиты, т.е. Nп=12,0м

Для уменьшения
глубины размыва проектируем наброску
камня высотой 0,60м средним диаметром
камня 0,20м.

Удельный (на 1 п.м.)
объем камня по формуле (2.9.10):

Расчетную глубину
размыва при наличии наброски камня
вычислим по формуле (2.9.9):

В практике
проектирования укрепления принимают
высоту наброски камня равной половине
высоты предохранительного откоса.
Оставляем высоту предохранительного
откоса – 1,22м и высоту наброски камня –
0,60м.

При укреплении
откоса плитами ПК 100.12.е в один ряд высота
укрепления составит (0,56+0,12)=0,68м, в два
ряда (2*0,56+0,12)=1,24м.

Инновация: укрепление земляного полотна железных дорог бетонным полотном Concrete Canvas

Технология Concrete Canvas позволяет создавать прочное покрытие из армированного бетона толщиной от 5 до 13 мм (зависит от вида полотна). Соединенные вместе отрезки полотна представляют собой конструкцию с практически нулевой подвижностью.

Укладка полотна не подразумевает каких-либо земельных и подготовительных работ. То есть оно может быть уложено на поверхность с любым рельефом.

При этом все работы по монтажу производятся ручным инструментом и крепежом.

Хотя в том случае, когда существуют повышенные требования к прочности конструкции, не исключено комбинированное использование полотна с анкерными системами, металлической сеткой.

Благодаря ПВХ-подкладке полотно не пропускает воду. Поэтому оно надежно защищает насыпь от поверхностных вод. Кстати, в сфере железнодорожного транспорта технология Concrete Canvas часто применяется именно для футеровки дренажных канав и водоотводов насыпей.

Бетонное полотно отличается высокой прочностью. По сути, это армированный бетон. Армируют его текстильные волокна. Поэтому он хорошо противостоит как природным воздействиям, так и ударно-динамическим нагрузкам. Срок службы полотна – не менее 50 лет.

Итак, какие преимущества имеет эта технология перед вышеописанными решениями? Пойдем по порядку.

Искусственный дерновой покров

Посев трав на земляном полотне возможен далеко не во всех случаях. Ограничением могут послужить климатические условия, свойства грунта, технические условия.

Если откосы состоят из переувлажненных пылеватых грунтов, а также глинистых и суглинистых грунтов, то возникает риск поверхностных сплывов.

В этом случае потребуется проводить дополнительные работы по предотвращению сплывов и удержанию семян – например, устанавливать железобетонные обрешетки.

Применение технологии Concrete Canvas для укрепления земляного полотна возможно в любых климатических условиях и на любых грунтах. Более того, оно возможно в практически любых погодных условиях.

Бетонное полотно прочно «сковывает» поверхность и полностью защищает грунт от проникновения воды. В результате риск сплывов или обвалов сводится к минимуму, если не к нулю.

Никакие дополнительные меры по укреплению насыпи не потребуются.

Могут потребоваться дополнительные работы и материалы. Так, достаточно часто укладка на земляное полотно железной дороги скальных крупнообломочных грунтов сопровождается обустройством подушки из геотекстиля и гравийно-галечной смеси.

Это необходимо, чтобы предотвратить образование западин в результате проседания мелких частиц грунта откоса в поры наброски. Проседание (механическая суффозия) происходит, по большей части, в результате высоких ударно-динамических нагрузок.

Кроме того, при создании каменной наброски необходимо произвести правильный расчет размера горной массы.

Бетонное полотно может быть уложено на любую поверхность. Для его укладки не требуется никаких подготовительных работ, и тем более, не требуется обустраивать какое-либо основание.

Недостатки габионов нами уже подробно разбирались.

Если вкратце, то основной их недостаток – сложность конструкции (имеется в виду не один габион, а именно конструкция из нескольких), создание которой требует точных расчетов и соблюдения технологий.

В результате ошибок на проектном или монтажном этапе конструкция может потерять устойчивость и разрушиться. Также установка габионов сопровождается земельными работами и расходом дополнительных материалов для создания надежного основания.

Применение технологии Concrete Canvas не подразумевает проведения земельных работ и использования дополнительных материалов. После застывания бетонного полотна его соединенные винтами отрезки превращаются в монолитную конструкцию с практически нулевой подвижностью.

Теплоизолирующие устройства и покрытия

Этот способ имеет ограниченное применение – теплоизолирующие устройства и покрытия применяются, как правило, там, где имеет место морозное пучение при сезонных изменениях температуры или необходимо предотвратить оттаивание вечной мерзлоты.

По этой причине создание теплоизоляции железнодорожного полотна может оказаться безальтернативным решением. То есть его использование не предполагает выбора более эффективных, простых или экономичных решений, в том числе, технологии Concrete Canvas.

Бетонные и железобетонные укрепления

Как правило, это – железобетонные разрезные плиты и монолитные железобетонные покрытия, а также дополнительные элементы – лотки, канавы, дренажи, быстротоки и перепады, водоотводные валики. Железобетон, безусловно, является одним из самых надежных строительных материалов.

Однако создание железобетонных конструкций – это процесс трудоемкий и, соответственно, дорогостоящий.

В смету придется включить не только сам железобетон, но и использование тяжелой строительной техники, возможно, бетонных миксеров, а также проведение земельных работ и дополнительные материалы для насыпки основания.

Поэтому укрепление земляного полотна бетонными и железобетонными конструкциями на протяженных участках железной дороги является экономически нецелесообразным. Кроме того, если участок находится в удаленной местности, то доставка на него материалов и техники может быть значительно затруднена.

Бетонное полотно укладывается вручную. Из строительной техники может потребоваться только экскаватор или бульдозер для закрепления на ковше траверсы с рулоном полотна. Можно обойтись и без них – полотно выпускается также в компактных рулонах, которые можно переносить и разворачивать вручную.

Все это значительно облегчает выполнение работ на удаленных участках. Дополнительные материалы не потребуются. Скорость укладки бетонного полотна более чем высока – в течение дня бригада из 6 рабочих может уложить около 800 м 2 материала. Поэтому проект будет завершен в сжатые сроки.

Кроме того, работы можно вести в любых погодных условиях – вплоть до проливного дождя и легких заморозков.

Контрбанкеты простые и армированные

Отличаются надежностью и высоким сроком службы, но требуют проведения масштабных земельных работ.

Если речь идет об армированных контрбанкетах, то необходимы будут дополнительные материалы – сваи, геотекстиль, стальные сетки и другие. Соответственно, потребуется провести укладку этих материалов.

В общем и целом, основной недостаток здесь, как и в случае с железобетонными конструкциями, экономический.

Как уже отмечалось, технология Concrete Canvas не подразумевает проведения земельных работ, использования строительной техники и дополнительных материалов.

Способ укрепления земляного полотна довольно надежный, но опять же требующий масштабных работ по выемке грунта и по созданию основания для установки контрфорсов. Также потребуется доставить материалы, что может быть затруднено на удаленных участках железной дороги.

При использовании бетонного полотна выемка грунта не требуется. Необходимости в использовании дополнительных материалов также нет.

Потребуется сооружение фундамента на свайном или естественном основании.

Этот способ может оказаться безальтернативным, поскольку обычно используется при устройстве железнодорожных насыпей на крутых косогорах, а также для поддержания трещиноватых крутых откосов скальных выемок, полувыемок и в других аналогичных случаях. То есть применение подпорных стенок может быть обусловлено рельефом местности и свойствами грунта на конкретном участке.

Если данное решение все-таки может иметь альтернативу в виде технологии Concrete Canvas, то сооружение фундамента не потребуется. Для укрепления трещиноватых крутых откосов бетонное полотно может быть использовано в комплексе с анкерными системами и металлической сеткой. Это повысит прочность защитной конструкции.

Достаточно сложная конструкция из массива дренирующего грунта, который снаружи армирован облицовочной стеной из железобетонных блоков, а внутри – металлической сеткой, геотекстилем или геосеткой. Для создания армогрунтовой стены потребуется фундамент – либо монолитный, либо составленный из железобетонных блоков.

Также необходимо будет создать дренажную систему для отвода дождевой и талой воды. Если армогрунтовая стенка используется на оползневом откосе, то потребуется дополнительное укрепление сваями и шпонами, либо стягивающими элементами, анкерными системами. Армогрунтовая стена – это сложное инженерное решение.

Соответственно, оно потребует значительных затрат на реализацию.

Если это решение является безальтернативным, то технология Concrete Canvas все же может быть применена. Например, бетонное полотно может быть использовано в качестве облицовки и для создания дренажной системы.

Противообвальные защитные сооружения

Как и предыдущий, этот способ усиления земляного полотна является сложным инженерным решением и может оказаться безальтернативным. Его применение обусловлено ситуацией на том или ином конкретном участке железной дороги.

Варианты применения технологии Concrete Canvas для инженерной защиты оползневых склонов рассмотрен здесь.

Если обобщить все вышесказанное, то мы видим, что технология Concrete Canvas может стать полной или частичной альтернативой большинству решений по усилению земляного полотна железной дороги. В ряде случаев она может применяться в комплексе с основным решением.

Основной эффект от применения бетонного полотна, конечно же, экономический. Если говорить о таких сравнительно недорогих решениях, как создание дернового покрова и каменная насыпка, то экономический эффект является долгосрочным.

Недорогие решения являются самыми ненадежными.

Это значит, что они требуют постоянных эксплуатационных расходов на ремонт и обновление, в то время как бетонное полотно никаких эксплуатационных расходов не требует, а срок его службы – не менее 50 лет.

Что касается более сложных и дорогих решений, то в каждом конкретном случае расчет отдельный.

Но основной принцип таков: укладка бетонного полотна обходится значительно дешевле, чем возведение бетонных, железобетонных, каменных или иных сложных конструкций. Подсчитано, что расход материалов может быть сокращен на 90%.

И, опять же, бетонное полотно не требует эксплуатационных расходов, что создает еще одну статью экономии, на этот раз в долгосрочной перспективе.

Все эти выводы уже доказаны на практике. Технология Concrete Canvas активно используется для решения различных задач на железных дорогах Великобритании, Франции, Испании, Бразилии. В начале 2017 года она была опробована и на российских железных дорогах.

Назад

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector