Как определить откос насыпи

Способы и расчеты укрепления откосов и склонов

Укрепление с помощью геосинтетиков используется для повышения устойчивости откосов, насыпей и склонов на глубинный сдвиг за счет работы горизонтальных слоев первичного армирования. Армированный земляной склон может быть восстанавливаемой частью откоса или применяться для усиления участков грунтовых насыпей.

Послойное укрепление позволяет уложить откос грунта под более крутым углом, чем в случае неармированного. Может возникнуть необходимость в повышении устойчивости склонной поверхности (особенно в период укладки и уплотнения грунта) за счет использования относительно коротких и более плотно уложенных слоев вторичного армирования или путем оборачивания армирующих слоев вокруг склонной поверхности. В большинстве случаев откосная поверхность должна быть защищена от эрозии. Для этих целей требуются геосинтетические материалы заполненные грунтом георешетка или геосетки, которые часто используются для временной анкеровки растительного слоя.

На нижней иллюстрации показана дренажная система, которая может потребоваться для устранения фильтрационного давления в армированной зоне.

Положение, количество, длина и прочность основного (первичного) армирования, которое требуется для обеспечения достаточного коэффициента устойчивости против разрушения откоса, определяется обычными методами предельного равновесия, модифицированными для учета стабилизирующих усилий от армирования. Проектировщик может использовать «метод отсеков» для круглоцилиндрической поверхности скольжения, сложной поверхности скольжения, двухчастного клина или ломаной поверхности сдвига. Предполагается, что армирующие слои предоставляют удерживающее усилие в точке пересечения каждого слоя с рассматриваемой потенциальной поверхностью сдвига. Коэффициент запаса (устойчивости) обычным методом Бишопа может быть определен с использованием следующего уравнения:

где M_R и M_D – соответственно удерживающий и сдвигающий моменты для неармированного откоса, α — угол между растягивающим усилием в арматуре и горизонталью, и T_allow – максимальная допускаемая прочность арматуры на растяжение. Так как геосинтетическая арматура растяжима, проектировщик может предположить, что арматурное усилие действует тангенциально к плоскости сдвига, когда R_T cos α = R . В число потенциальных поверхностей сдвига должны включаться как проходящие частично через армированный массив грунта, а частично через грунт вне армированной зоны, так и полностью находящиеся в зоне армированного грунта.

Пример использования метода круглоцилиндрических поверхностей скольжения для расчета армогрунтового откоса на устойчивом основании.

Как определить откос насыпи

Технология земляных работ грейдерами — часть 1

Возведение насыпи и отделка откосов грейдерами. Возведение насыпи заключается в вырезании и перемещении грунта из резервов или продольных проходах машины. Резервы разрабатывают попеременно с обеих

сторон насыпи, и грунт перемещают к ее оси, начиная от внутренней бровки (рис. 162). Грунт приходится перемещать как в самом резерве, так и на насыпи.

Рис. 162, Разработка резерва:
а — зарезание и перемещение грунта, б — укладка грунта; 1. 9

Рис. 163. Схема укладки грунта в насыпи:
а — вприжим, б — вполуприжим, в — вразбежку, г — слоем с заданным поперечным уклоном; 1. 6 — проходы автогрейдера

В насыпях грунт укладывают определенным образом в зависимости от их высоты (рис. 163). При отсыпке насыпей высотой 0,6. 0,7 м перемещаемые валики грунта укладывают вприжим. Каждый последующий валик плотно прижимают к ранее уложенному. Получается один широкий и плотный вал грунта, который выше каждого отдельного на 10. 15 см и вдвое больше по объему. Если высота насыпи составляет 0,4. 0,5 м, то ее укладывают вполуприжим. Последующие валики

частично прижимают к ранее уложенному так, что расстояние между гребнями составляет 20. 40 см.

Насыпи высотой до 0,25 м укладывают вразбежку с таким расчетом, чтобы валы соприкасались только основаниями. При высоте насыпи не более 0,15 м грунт целесообразно укладывать не валами, а слоем, отсыпая грунт от бровки к оси дороги с учетом поперечного уклона.

Насыпь возводят послойно, постепенно наращивая ее высоту. Если при этом не требуется уплотнения каждого слоя, а предусматриваются естественная осадка и уплотнение отсыпанного грунта, то валики в насыпи укладывают вприжим. Под последующее капитальное покрытие грунт в насыпи укладывают и уплотняют послойно.

Нижний слой грунта можно укладывать двумя способами. В одном случае валики укладывают вразбежку с последующим разравниванием их отвалом, в результате получается насыпь высотой 20. 30 см. Во втором случае валики укладывают наращиванием насыпи от края к оси. Первый валик перемещают к краю насыпи и частично разравнивают; второй валик перемещают через первый, третий — через первый и второй с частичным разравниванием каждого валика.

После отсыпки и разравнивания слоя его уплотняют. Второй слой валиков укладывают вполуприжим от оси насыпи к обочине, а для более плотной отсыпки краев несколько последних валиков укладывают вприжим. Закончив разравнивание и уплотнение этого слоя грунта, общую высоту насыпи поднимают до 0,6. 0,7 м. Завершают возведение насыпи из боковых резервов разравниванием отсыпаемого грунта в насыпи.

Поверхность земляного полотна разравнивают продольными круговыми проходами вдоль насыпи, начиная от краев к середине. Отвал грейдера устанавливают с углом захвата 60. 90° и углом резания до 50°. Угол наклона отвала выдерживают в соответствии с заданным профилем полотна дороги. След предыдущих проходов отвала перекрывают не менее чем на 0,3 м.

Сооружение насыпи заканчивают отделкой откосов. Планировка и отделка внешнего откоса резерва и выемок глубиной 1. 1,5 м при откосах 25. 70 град обеспечиваются основным отвалом, вынесенным за пределы рамы грейдера.

Кюветы устраивают при сооружении дороги в выемках, на нулевых отметках и при небольших насыпях высотой до 0,5 м. При песчаном грунте и высоте насыпи более 0,5 м кюветы не делают. Кюветы, сооружаемые грейдерами, бывают треугольные и трапецеидальные.

Глубину кювета задают в зависимости от ширины земляного полотна и характера грунта. При ширине полотна более 11м глубина кюветов в пределах 0,5. 1,2 м, при ширине до 11 м — 0,4. 0,9 м, причем нижний предел принимают для супесчаных грунтов, верхний -для суглинистых. Грейдерами вырезают кюветы глубиной до 0,5. . 0,7 м. Откосы боковых канав назначают 1:1,5, но при выполнении их

грейдерами внутренний откос допускается 1:2 и 1:3. Ширину дна трапецеидальных кюветов делают в пределах 0,4. 0,5 м.

Основную разработку кюветов выполняют отвалом грейдера, а зачистку откосов и выравнивание дна — откосником, закрепленным на отвале.

Профилирование грунтовых дорог грейдерами

Эта операция представляет собой устройство поперечного профиля земляного полотна в виде невысоких насыпей из боковых канав или резервов. Грунт из выре-заемого кювета перемещают к оси дороги и используют при возведении повышенной проезжей части полотна. Длину прохода или захватки выбирают максимально возможной из расчета профилирования полотна грейдером за’одну-две смены и обычно она составляет 0,5. 1 км. На рис. 164 показаны схемы проходов при профилировании грунтовой дороги с трапецеидальными канавами.

Для упрощения показана только половина профиля сооружаемого земляного полотна дороги. Практически же профилирование заключается в последовательных круговых проходах грейдера с обеих сторон полотна. На схеме пунктирной линией изображен требуемый профиль дорожного полотна. При первом проходе зарезание начинают от внешней бровки канавы с большим заглублением отвала. Вырезанный грунт отваливают на внутреннюю бровку. При втором проходе вырезанный валик грунта перемещают отвалом по полотну насыпи. Таким образом, постепенным зарезанием и перемещением грунта по насыпи сооружают заданный профиль полотна. Зарезание заканчивается при проходе 12, и последний грунт перемещается к оси дороги двумя проходами (14 и 15), а затем разравнивается проходом 16. Заключительный этап профилирования включает в себя отделку канавы с помощью откосника, установленного на отвале (проход 17), и чистовое разравнивание грунта по полотну дороги (проходы 18 и 19). Для выполнения последней операции отвал грейдера оборудуют удлинителем.

При профилировании грунтовой дороги эффективно использовать два грейдера. Один из них только зарезает грунт, а второй, оборудованный удлинителем отвала, перемещает вырезанный грунт. Такой прием работы грейдеров позволяет сокращать время простоев, связанное с перестановкой отвала и дополнительного оборудования в рабочее положение.

Рис. 164. Схемы проходов (1. 19) автогрейдера при профилировании дорожного полотна

Определение рабочих отметок

Чтобы определить высоту насыпи или глубину выемки необходимо определить рабочие отметки.

Рабочая отметка — это разность высотных отметок проектной линии и линии поверхности земли. Если проектная отметка больше отметки земли, то земляное полотно автомобильной дороги проложено в насыпи. Рабочая отметка в насыпи записывается над проектной линией. Если проектная отметка меньше отметки земли, то земляное полотно автомобильной дороги проложено, соответственно, в выемке. Рабочая отметка в выемке записывается под проектной линией. Вычисленные отметки оформляются красным цветом.

hp= Hз-Нпр (выемка)

hp= Нпр-Hз (насыпь)

где hp — рабочая отметка

Нз — отметка земли

Нпр – проектная отметка

4.Проектирование поперечного профиля земляного полотна

Конструкции поперечного профиля принимаются на основе решений по продольному профилю, типовых поперечных профилей с учетом категории дороги, рельефа местности, почвенно-грунтовых, геологических, гидрологических и климатических условий.

Запроектированное количество поперечных профилей земляного полотна должно полностью характеризовать его по всей длине дороги.

В практике дорожного строительства используют типовые поперечные профили, привязывая их к характерным точкам продольного профиля. Тип принятого поперечного профиля указывают в соответствующей графе продольного профиля. Поперечные профили вычерчивают на листе миллиметровой бумаги в масштабе 1:100 или 1:200.

Конструкции поперечных профилей земляного полотна зависят от:

— высоты насыпи или глубины выемки;

— рельефа местности (косогор);

Грунт из выемки, как правило, должен предусматриваться для отсыпки насыпей. Требуемая прочность земляного полотна считается обеспеченной, если низ дорожной одежды возвышается над расчетным уровнем грунтовых и поверхностных вод, а также над уровнем поверхности земли на мокрых и сырых участках не менее, чем указано в СНиП РК 3.03.09-2006. Практика дорожного строительства выработала следующие типовые конструкции земляного полотна.

Рисунок 4.1 ТИП 1:

Насыпь в свободных условиях, высотой до З метров с крутизной откосов 1:4

Рисунок 4.2 ТИП 2:

Насыпь в стесненных условиях, высотой до 3 м с крутизной откосов 1:4

Рисунок 4.3 ТИП 3:

Насыпь высотой от 3 до 6 метров с крутизной откосов 1:1,5

Рисунок 4.4 ТИП 4:

Насыпь высотой от 6 до 12 метров с крутизной откосов в верхней части насыпи, высотой 6 м – 1:1,5 и в нижней части насыпи с крутизной 1:1,75

Рисунок 4.5 ТИП 5:

Выемка глубиной до 1 м

Рисунок 4.6 ТИП 6:

Выемка глубиной от 1-5 м

Рисунок 4.7 ТИП 7:

Выемка глубиной от 5 до 12 м

Список использованной литературы:

Автомобильные дороги. СНиП РК 3.03-09-2006. Издание официальное. Комитет по делам строительства Министерства индустрии и торговли РК Астана, 2006.

Лавриненко Изыскания и проектирование автомобильных дорог. М.: Транспорт, 1991. – 291 с.

Красильщиков И.М., Елизаров Л.В. Проектирование автомобильных дорог. Учебное пособие для техникумов. М.: Транспорт, 1986. – 215 с.

Бабков В.А., Андреев О.А. Проектирование автомобильных дорог, ч. 1и 2: Учебник для вузов. -Изд. 1-е перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1987, -368 с.

Муртазин Б.С., Созонов В.А., Телтаев Б.Б. Методические указания по оценке природных условий при решении вопросов проектирования, строительства и эксплуатации автомобильных дорог.

Жумасултанов Т. «Казахстан сегодня». Алматы: изд. ТОО «Инфэком — Азия», 1999 г. – 150 с.

Краткий автомобильный справочник. М.: Транспорт, 1985. 220 с.

Митин Н.А. Таблицы для разбивки кривых на автомобильных дорогах. М.: Недра, 1970, 470 с.

Бабков В.А. Автомобильные дороги. Учебник для вузов. — 3-е изд. перераб. и доп. -М.: Транспорт, 1983, 280 с.

10. Автомобильные дороги (Примеры проектирования). Учебное пособие для вузов / Под ред. В.С. Порожнякова -М.: Транспорт, 1983 — 303 с.

11. Антонов Н. М., Боровков Н. А. и др. «Проектирование и разбивка вертикальных кривых на автомобильных дорогах» М:. Транспорт, 1968 – 200 с.

Как укрепить грунт на наклонном участке – надежные способы и практические советы

1. При незначительной крутизне
2. При больших углах уклона
3. Опорные стенки
4. Укрепление геотекстилем
5. Габионы
6. Объемные георешетки
7. Альпинарий
8. Другие способы укрепления грунта
9. Установка свай
10. Цементация

Не все собственники земельных наделов считают, что уклон участка – недостаток, а кому-то даже нравится такое разнообразие ландшафта. Тем более что существует много методик действительно декоративного оформления площадей, характеризующихся наличием скатов. Но независимо от предпочтений и точек зрения, никто не станет спорить с тем, что наклонные участки территории нуждаются в укреплении грунта.

Почему? Без проведения таких защитных мероприятий есть риск частичных смещений (а то и образования оползней, особенно во время обильных осадков), эрозии почвы. Вот и разберемся, что и как можно сделать для укрепления, и какие материалы для этого понадобятся.

При незначительной крутизне

Самый простой и дешевый способ – высадка растительности. Корневая система деревьев надежно укрепит грунт и предотвратит малейшие его подвижки. Нужно только правильно подобрать породу и составить оптимальную схему посадки для конкретного участка. Кроме деревьев, эффективную защиту от оползней обеспечивают и некоторые кустарники.

В пример можно привести таких представителей флоры, как кизильник, спирею, барбарис, розу плетистую — выбор довольно большой. Одновременно с укреплением почвы кустарниковые насаждения могут играть роль живой изгороди и служить дополнительным украшением участка.

Но стоит учитывать, что любое дерево вмиг не вырастет. Для «оперативного усиления» почвы используются травы, которые разрастаются достаточно быстро, образуя сплошной зеленый ковер. И хотя их корни не такие уж и мощные, но если учесть общее количество этих «ниточек», то понятно, что они образуют надежную естественную армирующую сетку.

А вот какую траву выбрать, рекомендации единой нет – нужно ориентироваться на местные условия (состав грунта, климат в регионе и тому подобное). Можно почитать статью о многолетних растениях. Наиболее распространенные варианты – солнцецвет, плющ, зверобой (крупный), барвинок.

В некоторых случаях целесообразно на поверхности земли смонтировать изделие, которое известно в продаже как «газонная решетка», и уже потом заняться посадкой травы. Приведенная схема монтажа пояснений не требует – все довольно просто.

При больших углах уклона

Все перечисленные ниже способы более трудоемкие, а некоторые требуют и определенных финансовых затрат. Они применяются в тех случаях, когда крутизна участка значительная, или высадка растений (даже при небольшом скате) нецелесообразна (или нежелательна, невозможна) по какой-либо причине.

• Все искусственные элементы, которые используются для укрепления почвы, должны быть надежно зафиксированы в грунте, иначе такая работа теряет всякий смысл.
• Конструктивное исполнение защиты может быть разным, но необходимо ориентироваться не только на срок службы материалов, но и на ремонтопригодность этого искусственного сооружения. Следовательно, не стоит слепо копировать методику укрепления склона у соседей или знакомых. Полезные советы – дело хорошее, но все участки имеют какие-то свои особенности. Вот это и нужно учитывать в первую очередь.

Опорные стенки

Для их обустройства можно использовать различные материалы – валуны; плиты ж/б; бревна, трубы или швеллера (в виде частокола или с интервалом и установленной между опорами сеткой). Если смысл понятен, то подобрать соответствующие образцы несложно. На рисунках показаны некоторые варианты.

Чтобы исключить вымывание грунта потоками жидкости при интенсивных осадках, вверху желательно поставить лотки, которые будут собирать и перенаправлять воду в дренажную систему. Вот одна из примерных схем.

Укрепление геотекстилем

• Материал эластичный, поэтому легко укладывается (подробнее о характеристиках геотекстиля).
• Служит хорошей защитой корневой системы растительности от низких температур.
• Исключает смешивание слоев почвы при затоплении участка.

Габионы

Представляют собой решетчатые маты, которые заполняются различными материалами – камнем, щебнем, кирпичным боем, строительным мусором и тому подобное. Об этих конструкциях очень хорошо и подробно рассказывается здесь.

Объемные георешетки

Такие изделия на рынке сравнительно недавно, но уже успели доказать свою эффективность. Они напоминают габионы, только выполнены не из нитей, а из лент (полимерных). Такая особенность конструкции позволяет использовать георешетки для наполнения более массивными фракциями.

Альпинарий

Если он правильно обустроен, то может служить не только украшением сада, но и надежной защитой грунта от смещений. Подробная инструкция по устройству альпинария есть на нашем сайте.

Другие способы укрепления грунта

Есть более сложные способы, реализация которых потребует и использование специнструмента, и значительных материальных затрат. Они применяются значительно реже, так как вышеперечисленных методик, как правило, вполне достаточно для укрепления почвы на небольших участках. Поэтому лишь обозначим некоторые из них, хотя в реальности методик значительно больше – осушка, укрепление известкованием и ряд других.

Установка свай

Такой способ применяется в основном на больших площадях. Как вариант – сваи грунтовые. По этой методике сначала в земле высверливается шурф, а после его очистки внутрь засыпается материал твердых фракций, порционно. При этом каждый слой «засыпки» хорошо уплотняется. Данная методика может быть использована и на небольшом (например, дачном) участке, если грунт не каменистый и работу можно выполнить ручным буром.

Цементация

Здесь вариантов несколько – простая и струйная. Смысл – перемешать верхний слой почвы с цементом, тем самым укрепив его. Насколько это целесообразно на садовом участке, решать вам, уважаемый читатель.

Если местность имеет довольно сложный рельеф, то стоит использовать несколько способов, в комплексе.