Что такое косогор откоса насыпи

Страница 4: СП 32-104-98. Проектирование земляного полотна железных дорог колеи 1520 мм (33073)

В сейсмических районах более тяжелые грунты рекомендуется располагать в нижней части насыпи (рисунок 7.2).

7.4 Для насыпей, отсыпаемых из скальных слабовыветривающихся и выветривающихся грунтов (горной массы), а также из крупнообломочных (валунных и глыбовых) грунтов, верхний слой мощностью не менее 0,5 м следует проектировать из гравийно-галечниковых или щебенистых грунтов, наиболее крупные фракции в которых не должны превышать 0,2 м. В нижележащих слоях насыпи максимально допустимый размер камня устанавливается при пробном уплотнении в зависимости от принятой толщины отсыпаемого слоя.

а — насыпь без защитного слоя Н  6 м; б — то же, высотой от 6 до 12 м; в — насыпь с защитным слоем Н  6 м; г — то же, высотой от 6 до 12м

Рисунок 7.1 — Поперечные профили насыпей из недренирующих грунтов при поперечном уклоне местности не круче 1:5

7.5 При проектировании насыпей из глинистых грунтов, характеризуемых влажностью на границе текучести WL  0,40, а также из других специфических грунтов, в том числе техногенных (прочностные свойства которых в конструкции под воздействием природных факторов могут значительно снижаться), необходимо предусматривать отсыпку верхнего слоя из песков, а также создание защитного экрана на откосах.

7.6 При проектировании пересечений железнодорожной линии с трубопроводами последние должны быть реконструированы или переустроены, при этом предусматривают надземную (на опорах или эстакадах) или подземную их прокладку.

а—дренирующий грунт расположен над глинистым; б—глинистый грунт находится между слоями дренирующего; 1 —дренирующий грунт; 2 — глинистый грунт

Рисунок 7.2 — Схемы возможного расположения разнородных грунтов в насыпях

Устройство переходов трубопроводов в теле насыпи запрещается (СТН Ц-01-95).

7.7 Состав работ по подготовке оснований насыпей следует назначать с учетом высоты проектируемой насыпи и поперечному уклону местности. Во всех случаях подлежит удалению и складированию почвенно-растительный слой с площади основания насыпи для последующего использования его в природоохранных целях (в том числе для покрытия откосов земляного полотна, рекультивации карьеров).

В местах, где срезка почвенно-растительного слоя нецелесообразна вследствие низкого уровня его плодородия, необходимо предусматривать удаление дерна в основании насыпей высотой до 0,5 м на равнинных участках и косогорах крутизной до 1:10, а также в основании насыпей высотой до 1 м на косогорах крутизной от 1:10 до 1:5.

В таежных и лесных районах при подготовке основания под насыпи необходимо предусматривать удаление валежника; при высоте насыпи до 1 м обязательна сплошная корчевка пней и удаление мохового покрова; при большей высоте насыпей пни могут быть оставлены, но спилены так, чтобы высота их не превышала 0,2 м.

7.8 В пределах косогоров крутизной от 1:5 до 1:3 независимо от высоты насыпей требуется нарезка уступов в соответствии с рисунком 7.3. Ширина уступов принимается равной от 1 до 4 м. Поверхности уступов следует придавать поперечный уклон в низовую сторону величиной 0,01—0,02, стенки уступов при их высоте до 1 м можно проектировать вертикальными, а при высоте до 2 м — с наклоном около 1:0,5.

Нарезка уступов не предусматривается для насыпей, размещаемых на косогорах, сложенных дренирующими грунтами и не имеющих растительного покрова.

Необходимость подготовки основания насыпей, размещаемых на косогорах, сложенных скальными грунтами, следует устанавливать в зависимости от местных условий.

При небольшой высоте насыпей на косогорах, а также на участках полувыемок и полунасыпей следует обеспечивать однородные грунтовые условия под основной площадкой в пределах зоны промерзания за счет частичной замены естественных грунтов насыпными (в том числе дренирующими) для исключения неравномерного пучения (рисунок 7.2). При этом толщина слоя насыпного грунта hmin должна быть не менее указанной в таблице 7.1.

Насыпи на сыром и мокром основании

7.9 Насыпи на сыром и мокром основании следует проектировать преимущественно из дренирующих грунтов. При использовании мелких и пылеватых песков и глинистых грунтов следует предусматривать мероприятия, обеспечивающие устойчивость и прочность земляного полотна и его основания: осушение грунтов основания посредством углубленных канав, дренажей, прослоев из дренирующих грунтов, геотекстильных материалов, устройство берм.

а — насыпь высотой низового откоса до 12 м; б — деталь нагорной канавы с бермой в грунте естественного сложения; в — низкая насыпь на косогоре; г — полунасыпь-полувыемка;

l — ширина нижнего уступа определяется из условия возможности уплотнения грунтов нижней части насыпи; 1 — защитный слой

Рисунок 7.3 — Поперечные профили насыпей на косогорах крутизной от 1:5 до 1:3

Примечание — Очертания верха земляного полотна назначаются в соответствии с требованиями п. 3.1.

7.10 Бровка насыпей должна возвышаться над уровнем длительно (более 20 суток) стоящих поверхностных вод или над наивысшим расчетным уровнем грунтовых вод, а при сырых основаниях над поверхностью земли на величину, достаточную для предохранения основной площадки от пучения и просадок. Размер этого возвышения следует устанавливать в зависимости от вида грунтов, высоты капиллярного поднятия, глубины промерзания в районе строительства, но не менее значений, указанных в таблице 7.1.

Для насыпей из суглинков и глин возможно некоторое уменьшение указанных высот при условии устройства капилляропрерывателя.

Глубину промерзания следует принимать по карте 3 приложения 1 СНиП 2.01.01-82 (см. приложение Н) или по данным местных гидрометеостанций.

За расчетный уровень грунтовых вод следует принимать расчетный осенний уровень, а при отсутствии необходимых данных — наивысший возможный уровень, определяемый по верхней границе оглеения грунтов.

Возвышение бровки насыпей дорог IV категории допускается уменьшать по сравнению с нормами таблицы 7.1 на основании данных опыта эксплуатации дорог в районе строительства, но не более чем в 1,5 раза.

Таблица 7.1 В метрах

Грунт, используемый для насыпи

Минимальное возвышение бровки насыпи при расчетной глубине промерзания

Что такое косогор откоса насыпи

Любой железнодорожный путь состоит из трёх главных составляющих, это верхнее строение пути, земляное полотно и искусственные сооружения.

Земляное полотно, это основание под верхнее строение, под сам путь, который состоит из балластной призмы, шпал и рельс. Это основание служит для равномерного распределения нагрузок от сооружения верхнего строения пути и подвижного состава, на поверхность земли. Земляное полотно обеспечивает фиксированное (проектное) положение железнодорожного полотна, при любых допустимых нагрузках, и любых климатических условиях.

Рис 1. Насыпь: 1 — резерв; 2 — граница полосы отвода; 3 — берма; 4 — обочина; 5 — межевой знак; 6 — бровка откоса; 7 — откос; 8 — подошва откоса; 9 — основная площадка.

Рис 2. Выемка: 1 — кавальер; 2 — забанкетная канава; 3 — откос кавальера; 4 — банкет;

5 — бровка откоса; 6 — обочина; 7 — балластный слой; 8 — кювет; 9 — бровка основной площадки; 10 – основная площадка; 11 — откос выемки.

Если железнодорожный путь проходит по косогору, то часть земляного полотна может быть на насыпи (полунасыпь), а другая его часть в выемке (полувыемка). (рис. 3),

Рисунок 3: Поперечные профили: а) полунасыпь; б) полувыемка; в) полунасыпи – полувыемки; 1 – откос насыпи; 2 – берма; 3 – водоотводная канава; 4 – кювет; 5 – откос выемки.

Обычно, земляное полотно железных дорог типовые решения (рис. 4), (рис. 5) и только в особых случаях, на поперечные профили разрабатывают индивидуальный проект.

Рисунок 4: Типовой поперечный профиль насыпи высотой до 6м:

1 – ось будущего второго пути; 2 – резерв при ширине по дну до 10м.

Рисунок 5: Типовой поперечный профиль выемки:

1 – нагорная канава; 2 – бровка основной площадки; 3 – бровка откоса; 4 – кавальер; 5 – откос при постройке второго пути; 6 – кювет; 7 – банкет; 8 – забанкетная канава.

Вдоль насыпи, обычно делают водоотводные канавы, которые предназначены для отведения вод от подошвы земляного полотна. В выемках, вдоль основной площадки земполотна, так же нарезаются канавы, их называют кюветами.

Те откосы земляного полотна железнодорожного пути, которые подвержены подтоплению, укрепляют бетоном. Обычно, это квадратные железобетонные плиты, с размерами ребра от 1 до 2,5 метра. В особо суровых условиях используют плиты 5х5 м., или 10х10 м. Такие плиты способны выдержать удар волны высотой до 3,5 метра.

Постоянно подтопляемые откосы земляного полотна защищают каменной наброской. (рис. 6)

Рисунок 6: Каменная наброска.

Для зашиты откоса насыпи от бурных потоков воды, применяют габионы. Это такие клетки из прутковой стали, которые заполнены камнями. Со временем, камни заиливаются и стенка укрепленная габионами становится монолитной.

Полоса отвода земляного полотна, необходимая для размещения всех элементов железнодорожного пути, устанавливается проектом. Все работы в полосе отвода, без согласования с собственником этого пути, запрещены.

Границы полосы отвода железнодорожного пути, на местности должны быть обозначены специальными межевыми знаками, которые должны быть установлены вдоль всего железнодорожного полотна на расстоянии менее 250 метров.

Рисунок 7: Указатель полосы отвода.

Опубликовано 4 года назад. Просмотров с момента размещения на сайте 22168

Надвижка растительного грунта: укрепление откосов грунтом и посевом многолетних трав

Земельные участки с неровным рельефом доставляют владельцам много хлопот – склоны осыпаются и затрудняют техническое использование территории. Надвижка растительного грунта укрепляет откосы, одновременно являясь интересным ландшафтным решением.

Особенности укрепления откосов

Склоны и откосы имеют нестабильное состояние, осыпаясь или проседая. Сложный рельеф изменяется под воздействием собственного веса, ветра, дождевых и талых вод. Под действием нагрузок земля смещается, сползает и может повредить постройки и посадки. Один из методов укрепления нестабильных откосов – надвижка растительного грунта.

Оформление склона растениями выполняют при небольшой величине уклона (до 10%). Такой способ противодействия разрушающим нагрузкам имеет несколько преимуществ:

• растительное покрытие имеет способность самовозобновляться с окончанием холодного сезона;
• минимальные траты на организацию и поддержку газона;
• экологически безопасное решение для окружающей среды и живых организмов.

Травяное полотно легко поддерживать, что способствует сохранению натурального окружающего ландшафта.

Выбор растений

Метод укрепления откосов надвижкой растительного грунта заключается в организации грунтового слоя и посеве многолетних растений. Корневая система травянистых и кустарниковых многолетников имеет широкое ветвление, что создает прочное верхнее покрытие склона. Такой способ открывает возможности для планирования элементов ландшафтного дизайна, которые дополнительно украсят участок.

Для создания устойчивого полотна подходят травосмеси, достигающие полной высоты в разное время.

Выбор растений для надвижки учитывает несколько пунктов:

1. Многолетнерослые травы. Укрепление верхнего слоя подразумевает создание прочного дернового покрытия, которое состоит из переплетения корневых структур растений. Такой эффект могут обеспечить только многолетние растения с постоянно развивающейся корневой системой.
2. Быстрый набор растительной массы. Надвижка укрепляет грунт в сравнительно короткие сроки, что требует посадки быстро развивающихся растений. Самый быстрый набор зеленой массы у злаковых и бобовых (мотыльковых) трав.

Для создания прочного газона необходимо учитывать климатические показатели региона. Для посадки выбирают семена, адаптированные к местным условиям и предназначенные к посеву на всем протяжении вегетационного периода.

Технология надвижки растительного грунта

Откосы и склоны часто сформированы как каменистые насыпи. При недостатке плодородного грунта необходимо плакирование – досыпание слоя плодородных почвосмесей. Плакирование проводится на основании крутизны склона:

• при незначительном уклоне землю насыпают до повышения уровня в пределах 8 см;
• на наклонном откосе слой плодородной почвы поднимают до 15 см.

Толщина насыпи проектируется на основе концентрации питательных веществ. Качество надвижного растительного покрытия напрямую связано с плодородностью грунта. Для удаления значительной части сорняков, вредителей и других посторонних включений насыпную массу предварительно просеивают.

Применение удобрений

При недостаточной плодородности грунт обогащается минеральными и органическими удобрениями. Особо целесообразно использование азотистой органики, которая ускоряет рост зеленой массы. Также применяют биогумус, компосты, торф.

Дополнительные минеральные и органические добавки вносят в зависимости от типа почвы:

• для супесчаных, песчаных оснований и средних суглинков добавляют азот, фосфор и калий;
• на тяжелых глинах основным дополнительным элементом является азот.

Минеральные удобрения вносят за 2 недели перед посевом многолетних растений. Предварительная подкормка позволяет труднорастворимым веществам распределиться в почве до высадки. Органические комплексы распыляют в фазе 2 настоящего листа и далее по мере истощения питательных компонентов (не реже 1 раз в месяц).

Компания «БиоГрунт» поставляет грунты, почвосмеси и удобрения для создания надвижного растительного слоя и для выращивания всех видов растений. Мы динамично развиваемся, соблюдая требования государственных стандартов и предлагая выгодные условия сотрудничества. Вся продукция проходит проверку в собственной лаборатории и сопровождается сертификатами соответствия.

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.

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.