Hist-of-rus.ru

Строй журнал
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Угол откоса уступа песка

Способ создания отрезной щели при формировании откосов уступов в карьерах

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых. Способ создания отрезной щели при формировании откосов уступов в карьерах включает бурение скважин отрезной щели, заряжание скважин и взрывание скважинных зарядов с последующей отработкой приконтурной ленты, причем бурение скважин производят станком, продольную ось которого располагают под углом к простиранию отрезной щели, его значение определяют по формуле = arcsin(tg/tg), где — угол между продольной осью бурового станка и простиранием отрезной щели, град.; — угол наклона штанги бурового станка, град.; — угол наклона заоткашиваемого уступа, град., а минимальную ширину бермы определяют по формуле: L = asin+0,5bcos+c, где L — минимальная ширина бермы, м; а — длина станка, м; b — ширина станка, м; с — безопасное расстояние от станка до вышележащего откоса, м. Способ позволяет повысить эффективность работы буровой техники при оформлении уступов, расширить диапазон значений углов наклона откосов создаваемого уступа. 3 ил.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при открытой разработке месторождений полезных ископаемых.

Известен способ создания отрезной щели при формировании откосов уступов в карьерах, включающий отработку приконтурной ленты, вынос устьев скважин отрезной щели в натуру по контуру создаваемого откоса, размещение бурового станка под углом 90 o к контуру создаваемого откоса, бурение скважин под углом, равным углу создаваемого откоса, заряжание скважин отрезной щели, взрывание скважинных зарядов [1].

Недостаток этого способа — невозможность бурения скважин отрезной щели в стесненных условиях, когда ширина бермы меньше длины бурового станка, и невозможность бурения скважин под углами, значения которых лежат между фиксированными значениями углов наклона буровой штанги (например, у станка СБШ-250МН значения фиксированных углов равны 90 o , 75 o ,60 o ). Отрезная щель малоэффективна, т.к. откос разрушен при отработке приконтурной ленты.

Известен способ создания отрезной щели при оформлении откосов уступов в карьере, включающий вынос устьев скважин отрезной щели в натуру по контуру создаваемого откоса, размещение бурового станка под углом 90 o к контуру создаваемого откоса, бурение скважин под углом, равным углу создаваемого откоса, заряжание скважин отрезной щели, взрывание скважинных зарядов, отработку приконтурной ленты [2 — прототип].

Недостаток этого способа — невозможность бурения скважин отрезной щели в стесненных условиях, когда ширина бермы меньше длины бурового станка, и невозможность бурения скважин под углами, значения которых лежат между фиксированными значениями углов наклона буровой штанги.

Недостатки этого способа заключаются в следующем. Если ширина бермы после заоткоски уступа по проекту меньше продольной оси бурового станка, то его заменяют на менее производительный, но имеющий малые габариты, например станок СБШ-25 0МН заменяют на станок СБМК-150.

Высокопроизводительные станки имеют несколько ступеней фиксированного значения угла наклона буровой штанги, и если по проекту угол откоса уступа находится между фиксированными значениями угла наклона буровой штанги, станок заменяют на станок, у которого угол наклона буровой штанги может принимать любые значения от 0 до 90 o , однако и здесь производительность бурения скважин резко падает.

Вышеизложенное указывает на недоиспользование технических возможностей высокопроизводительной буровой техники при ее эксплуатации, в частности при бурении скважин контурных отрезных щелей при оформлении откосов уступов в карьерах.

Изобретение при его осуществлении позволит получить технический результат, выраженный в повышении эффективности работы буровой техники при оформлении откосов уступов в карьерах, а именно создание контурной отрезной щели, в том числе в стесненных условиях, когда ширина бермы меньше длины бурового станка, расширение диапазона значений углов наклона откосов создаваемого уступа.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе создания отрезной щели при формировании откосов уступов в карьерах, включающем бурение скважин отрезной щели, заряжание скважин и взрывание скважинных зарядов с последующей отработкой приконтурной ленты, бурение скважин производят станком, продольную ось которого располагают под углом к простиранию отрезной щели, его значение определяют по формуле где — угол между осью бурового станка и простиранием отрезной щели, град; — угол наклона штанги бурового станка, град; — угол наклона заокашиваемого уступа, град, а минимальную ширину бермы определяют по формуле L = aSin+0,5bCos+c. (2) где L — необходимая ширина бермы, м; — угол между осью бурового станка и простиранием отрезной щели, град; а — длина станка;
b — ширина станка;
с — безопасное расстояние от станка до вышележащего откоса, м.

Предлагаемый способ поясняется чертежами. На фиг.1 показан план размещения бурового станка в стесненных условиях. На фиг.2 — разрез вкрест простирания откоса. На фиг.3 — разрез по простиранию отрезной щели.

Способ осуществляется следующим образом.

Для оформления откосов уступов в карьерах бурят скважины контурной отрезной щели, производят их заряжание и взрывание скважинных зарядов, при бурении скважин продольную ось станка располагают под углом к простиранию контурной отрезной щели, который определяют в зависимости от угла наклона буровой штанги станка и угла наклона откоса заоткашиваемого уступа, а размер необходимой бермы для размещения станка определяют в зависимости от габаритов станка и угла между простиранием контурной отрезной щели и продольной осью бурового станка.

Определяют угол между простиранием контурной отрезной щели и продольной осью бурового станка в зависимости от проектного угла наклона заокашиваемого уступа и угла наклона буровой штанги станка по формуле

а необходимую ширину бермы определяют по формуле
L = aSin+0,5bCos+c (2)
где L — необходимая ширина бермы, м;
— угол между осью бурового станка и простиранием отрезной щели, град;
а — длина станка, м;
b — ширина станка, м;
с — безопасное расстояние от станка до вышележащего откоса, м.

Далее поступают следующим образом (фиг.1). На берме производят вынос в натуру устьев скважин отрезной щели 1, которые образуют ее ось 2 на расстоянии от нижней бровки вышележащего уступа не менее значения, определенного по формуле (2). Устанавливают буровой станок 3, например СБШ-250 МН, таким образом, чтобы его продольная ось располагалась под углом к оси отрезной щели.

Бурение каждой скважины 4 производят под этим углом , а угол наклона буровой штанги устанавливают такой, какой был принят при определении угла по формуле (1). Тогда скважины отрезной щели будут иметь наклон не только в плоскости, нормальной к уступу (разрез I-I), но и в плоскости, параллельной простиранию уступа. Скважины заряжают, созданные скважинные заряды взрывают и начинают отрабатывать приконтурную ленту. После отработки приконтурной ленты получают угол откоса уступа такой, какой был принят при определении угла по формуле (1).

Исходные данные:
Буровой станок — СБШ-250МН
Угол наклона откоса уступа — 80 o
Устанавливаем угол наклона штанги бурового станка 60 o . По формуле 1 находим, что углу наклона уступа 80 o соответствует угол между продольной осью станка и простиранием контурной отрезной щели 20 o .

По формуле (2) определяем ширину бермы, соответствующую углу между продольной осью станка и простиранием контурной отрезной щели. Она составляет не менее 7 м.

Устанавливают буровой станок 3 (фиг.1) таким образом, чтобы продольная его ось была бы расположена под углом =20 o к оси отрезной щели, в соответствии с проектом бурят скважины контурной отрезной щели 1, производят заряжание скважин взрывчатым веществом, взрывают скважинные заряды и отрабатывают приконтурную ленту.

В результате получают откос, образованный скважинами контурной отрезной щели, наклон которого соответствует проектному =80 o .

По способу — прототипу при установке продольной оси бурового станка под углом 90 o к оси отрезной щели соблюдение условий: угол создаваемого откоса 80 o и ширина бермы 7 м для станка СБШ-250 МН невозможно, так как длина станка 9 м, а устройство для создания угла наклона буровой штанги 80 o в конструкции станка отсутствует.

Преимущества и технический эффект от предлагаемого способа заключаются в полной мере использования технических возможностей буровой техники при оформлении откосов уступов в карьерах. Несмотря на то что буровой станок, например СБШ-250МН, имеет три фиксированных значения угла наклона буровой штанги 60 o , 75 o , 90 o , предлагаемое техническое решение при использовании этого же станка позволяет создать отрезную щель под любым углом наклона в пределах от 60 o до 90 o .

Читать еще:  Углы откосов рыхлых пород

Преимуществом предлагаемого способа является также возможность создания отрезной щели в стесненных условиях, когда ширина оставляемой бермы меньше длины бурового станка, что позволяет расширить диапазон значений углов наклона откосов заоткашиваемых уступов и создать возможность бурения скважин отрезной щели в стесненных условиях.

В предлагаемом способе новыми признаками являются: бурение скважин контурной отрезной щели при расположении продольной оси бурового станка под острым углом к простиранию контурной щели.

При применении предлагаемого способа исключаются недостатки существующих решений и обеспечиваются новые положительные свойства: полное использование буровой техники при создании контурной отрезной щели за счет установки продольной оси бурового станка под острым углом к формируемой щели.

Анализ известных решений показал, что сущность заявляемого решения в них не раскрыта, предлагаемый способ характеризуется новой совокупностью признаков, что позволяет считать его соответствующим критерию новизна и «изобретательский уровень».

Источники информации
1. Временные методические указания по управлению устойчивостью бортов карьеров цветной металлургии. — М.: Минцветмет СССР, 1989, с.73.

2. Попов И.И., Окатов Р.П. Борьба с оползнями на карьерах. — М.: Недра, 1980, с.157.

Способ создания отрезной щели при формировании откосов уступов в карьерах, включающий бурение скважин отрезной щели, заряжание скважин и взрывание скважинных зарядов с последующей отработкой приконтурной ленты, отличающийся тем, что бурение скважин производят станком, продольную ось которого располагают под углом к простиранию отрезной щели, его значение определяют по формуле

где — угол между продольной осью бурового станка и простиранием отрезной щели, град.;
— угол наклона штанги бурового станка, град.;
— угол наклона заоткашиваемого уступа, град.,
а минимальную ширину бермы определяют по формуле
L = asin+0,5bcos+c,
где L — минимальная ширина бермы, м;
— угол между продольной осью бурового станка и простиранием отрезной щели, град.;
а — длина станка, м;
b — ширина станка, м;
с — безопасное расстояние от станка до вышележащего откоса, м.

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 04.01.2005

Уступ

УСТУП (а. bench, ledge, scarp; н. Strosse; ф. gradin, banc; и. escalon, banсо) — часть толщи горных пород в виде ступени, подготовленная для разработки самостоятельными выемочными и транспортными средствами.

При открытой разработке месторождений уступ — часть борта карьера. Уступы разделяются на рабочие, которыми производится отработка массива полезных ископаемых и вмещающих горных пород, включённых в контуры карьера, и нерабочие (погашенные), достигшие при разработке месторождения своего предельного положения. Элементы уступа: откос, площадки, бровки.

Откос — наклонная поверхность, ограничивающая уступ со стороны выработанного пространства. Угол его наклона зависит от физико-механических свойств породы, высоты и срока службы уступа. Угол откоса нерабочих уступ обычно выполаживают.

Площадки — поверхности, ограничивающие уступ по высоте. Площадки, на которых располагается буровое, выемочное или транспортное оборудование, называется рабочими. Ширина последних (до 40-70 м) зависит от величины развала взорванных горных пород, а также ширины заходки, транспортных коммуникаций и берм безопасности. Нерабочие уступы разделяют транспортными, предохранительными и площадками очистки. Транспортные (10-15 м) служат для обеспечения грузотранспортной связи между рабочими площадками в карьере и поверхностью; предохранительные (3-5 м) — для задержания осыпающейся с откосов породы (через 3-4 уступа их расширяют до 7-10 м, и они служат для периодической очистки борта карьера специальным оборудованием). От ширины площадок существенно зависят результирующий угол наклона борта карьера и объём выемки, поэтому обычно стремятся к их уменьшению.

Бровки — линии пересечения откоса уступа с его верхней и нижней площадкой. Угол наклона линии, соединяющей верхнюю бровку верхнего и нижнего уступа, характеризует наклон борта карьера. Уступ может разделяться на два и больше подуступов, их разработка в этом случае осуществляется общим экскавационным оборудованием.

Реклама

От свойств пород и высоты черпания выемочно-погрузочного оборудования (Нч) зависит высота уступа (Н). Обычно она ограничивается при разработке рыхлых пород условием ННч, при разработке развалов взорванных скальных пород — Н1,5Нч. Повышение эффективности горных работ связано с увеличением высоты уступа. Достигается это применением оборудования с удлинёнными рабочими органами, временным объединением нескольких уступов в один, отработкой высоких уступов с управляемым обрушением и понижением высоты развала до допустимой.

К высоким уступам относятся те из них, высота которых превышает как высоту вертикального обнажения пород, так и высоту черпания экскавационного оборудования более чем в 1,5 раза. При разработке таких уступов применяется обязательная заоткоска их верхней части механическими или взрывными способами. Рациональная высота уступа устанавливается на основе комплексной оценки совокупного влияния на технико-экономические показатели работы предприятия качества добываемого полезного ископаемого, скорости подвигания фронта и темпа углубки горных работ, производственной мощности карьера, протяжённости внутрикарьерных коммуникаций, допустимых углов откоса и безопасного производства горных работ.

Приоритет в разработке высоких уступов с управляемым обрушением принадлежит CCCP. С 50-х гг. началось применение высоких уступ (25-45 м) для отработки мягких вскрышных пород на карьерах ПО «Сера», «Александрияуголь», «Укрогнеупорнеруд». При разработке взорванных скальных пород высокие уступы применяются на карьерах цементного сырья и нерудных строительных материалов (20-25 м). Взрывание высоких уступов с последующим разделением развала на уступ обычной высоты широко применялось с 60-х гг. на карьерах Кривбасса. Тенденция к расширению области применения высоких уступов будет сохраняться в связи с необходимостью снижения металло- и энергоёмкости разработки.

При подземной разработке месторождений уступ — часть забоя, образованная двумя пересекающимися плоскостями. Уступы создаются при невозможности или нецелесообразности одновременной выемки полезных ископаемых по всей площади очистного забоя. Деление лавы на уступы осуществляется при разработке крутопадающих угольных пластов. Уступы отрабатывают с некоторым опережением один относительно другого, начиная с верхнего. Благодаря этому выемка угля в уступах может производиться одновременно по всей лаве, в безопасных для горнорабочих условиях. Опережение отдельных уступов выбирают кратным расстоянию между рядами рам крепи по простиранию. Нижний по падению уступ (т.н. магазинный) в случае необходимости используется для аккумулирования угля, поступающего с верхнего уступа. В связи со сложностью механизации работ в уступных забоях объёмы их применения уменьшаются.

Выемка отдельными слоями, формируемыми в виде уступов, осуществляется при разработке пологих и наклонных рудных залежей мощностью обычно более 4-5 м. Забои разделяют на уступы иногда и при проведении горных выработок (тоннелей и т.п.) большого поперечного сечения.

1. Определение углов откосов борта карьера

В разделе на основании исходной информации производятся расчеты устойчивых углов откоса уступов на момент погашения, а также выбор профилей и расчет конструктивных углов погашения карьера для двух участков карьеров:

1. на борту располагаются транспортные площадки (нагруженный);

2. на борту нет транспортных площадок (ненагруженный).

· порода: скальная (известняки, доломиты, кварциты, гнейсы, мрамор, сиениты);

· плотность пород: кг/м 3 ;

· угол внутреннего трения:

· сцепление в монолите: кг/м 2 ;

· угол откоса отвала:

· коэффициент запаса устойчивости:

Делись добром 😉

  • Бланк задания на выполнение работы
  • Введение
  • 1. Определение углов откосов борта карьера
  • 1.1 Обоснование расчётных параметров (сцепление, коэффициент трения)
  • 1.2 Высота щели вертикального отрыва
  • 1.3 Расчёт угла откоса плоского профиля
  • 1.4 Расчёт угла откоса борта вогнутого профиля
  • 1.5 Расчёт углов откоса выпуклого профиля
  • 1.6 Расчёт угла откоса борта с учётом его конструкции
  • 2. Расчёт притоков воды к карьеру и их осушение
  • 2.1 Расчёт общих водопритоков к карьеру
  • 2.2 Выбор способа осушения и схема расположения дренажных устройств
  • 3. Защита карьера от поверхностных вод
  • 3.1 Определение параметров канавы
  • 3.2 Определение притоков в канаву
  • 3.3 Определение скорости потока воды в канаве
  • 3.4 Пропускная способность канавы
  • 4. Определение устойчивой высоты отвала
  • Построение круглоцилиндрической поверхности скольжения
Читать еще:  Укрепление откосов дорог георешетками

Похожие главы из других работ:

1.3 Назначение или определение коэффициента заложения откосов земляных плотин

Откосы плотины должны быть устойчивы во время её строительства и во время её эксплуатации, при воздействии статических и динамических нагрузок, фильтраций, капиллярного давления и т.д.

2.3 Определение парка буровых станков карьера

Общая длина скважин, которую необходимо пробурить за год: ? годовая производительность карьера по скальной горной массе, м3; В случае, если подготовка всей горной массы в карьере осуществляется буровзрывным способом.

в) определение степени компенсации углов наклона визирной оси;

г) поверка горизонтальности линии визирования; д) исследование параллельности хода фокусирующей линзы. Диапазон действия компенсатора определяют при помощи рейки или коллиматора. Определение производят как для продольных.

4.2 Определение степени компенсации углов наклона визирной оси

Компенсатор не должен иметь перекомпенсации или недокомпенсации. Степень компенсации углов наклона визирной оси определяют по превышениям, измеренным на станции, при длине визирного луча 10, 20, 30, ….

5. Системы автосъездов и нерабочего борта карьера

Основные параметры системы автомобильных съездов и нерабочего борта карьера — длина траншеи; i — уклон траншеи; Впр — площадка примыкания; Вб — берма безопасности; Вс — ширина съезда; G — угол нерабочего борта Для передвижения автосамосвалов в.

5. Определение срока службы карьера

В исходных данных установлен грузопоток по добыче полезного ископаемого Wп.и., м3/смен (за смену).

3.2 Углы откосов бортов карьера

На вскрыше: — рабочий борт — 70 град; — угол устойчивости уступов по коренным породам — 50 град; — угол откоса отвала — 35.

3.2 Формирование углов откосов уступов и бортов карьера

Исходя из геологического строения прибортового массива и пространственной ориентировки природных систем трещин, для условий карьера «Восточный» принятые в проекте углы откосов уступов приведены в табл. 3.3 Таблица 3.

2.2 Определение технических границ карьера

Длина карьера по перспективному контуру Lперсп, м, определяется по формуле: Lперсп = Lзал + Н1 • ctg?1+ H2 • ctg?2 = 812+400 • 380 + 400 • 380= 1828 ( 6) где: Lзал — длина залежи, м; Н1 — перспективная глубина по разрезу RL-152, м; H2 — перспективная глубина по разрезу RL-168.

3.1 Углы откосов бортов карьера

Нерабочий борт карьера Конструкция и параметры нерабочих бортов карьера должны удовлетворять требования устойчивости и размещения на них необходимых площадок.

3.2 Выбор и обоснование рабочих и нерабочих углов откосов уступов и бортов карьера. Разбортовка карьера

По степени устойчивости горные породы разделяют на слабые (плывуны, сыпучие пески), устойчивые (суглинки, глины) и весьма устойчивые (известняки другие скальные породы). Устойчивость пород характеризуется углом естественного откоса.

2.3.1 Определение главных параметров карьера

Согласно классификации деформаций открытых горных выработок для бортов проектируемого карьера соответствует тип В, класс В-V, подкласс б (индекс подкласса В-V-б). По оценке устойчивости откосов по коэффициенту запаса устойчивости n выбираем n = 1,3.

2. Обоснование устойчивого результирующего угла откоса борта карьера
3. Определение парка буровых станков карьера

Общая длина скважин, которую необходимо пробурить за год: где Aгм — годовая производительность карьера по скальной горной массе, м3; ? — коэффициент потерь скважин.

1. Определение географических координат углов рамки исходной трапеции: У-41-84-Г-в-3.4. Определение номенклатуры и географических координат листов карты масштаба 1:5000, покрывающих исходную карту

Для реализации поставленной задачи прежде всего требуется определить географические координаты углов рамки исходной трапеции карты масштаба 1:25000, а также найти номенклатуры и географические координаты углов рамок трапеций карт масштаба 1:5000.

Подпорные стенки. Устройство основных конструкционных элементов

Условия для самостоятельного строительства подпорных стенок. Основные конструктивные элементы стенок

Подпорные стенки своими руками можно возводить на устойчивых грунтах (глины, суглинки, супеси, галька, щебень, гравий и т.д.), минимальной глубине залегания грунтовых вод на уровне 1-1,5 м от поверхности, а максимальная глубина промерзания до 1,5 м.

Цифровые величины носят рекомендательный характер.

Принципиальная схема и основные элементы конструкции подпорной стенки

1 – водоотвод; 2 – дренаж; 3 – фундамент; 4 – тело.

Общие рекомендации и важные моменты для всех типов подпорных стен

  • Чаще всего на приусадебных участках строят подпорные стенки высотой от 30 см до 2 м. Когда уступы (террасы) небольшие (по высоте до 1,4 м и ширине до 4 м), делают стенки высотой 1,2-1,4 м (оптимальная высота стенки). Их можно построить самостоятельно без специальных расчетов. Если же высота стенки превышает 1,5 м, для выбора ее конструктивного решения и параметров (толщины, длины, высоты, формы, материала) нужно приглашать специалиста.
  • Рекомендуемая толщина подпорной стенки должна быть не менее: для каменной кладки и бутобетонной 0,6 м; для бетонной кладки 0,4 м; для железобетона 0,1 м.
  • Подпорная стенка из бетона, камня или кирпича при высоте более 30 см должна иметь фундамент. Он может быть разной толщины и глубины, в зависимости от конструкции стенки и грунта, на котором она возводится. При высоте стенок менее 30 см фундамент практически не нужен. Они возводятся с заглублением в грунт. Для предотвращения отрицательного влияния вспучивания грунта на стенку зимой, необходима тщательная песчано-гравийная подготовка основания стенки. Подготовка может достигать толщины 40–60 см. Величины глубины заложения фундаментов:
    • при высоте стенки от 30 до 80 см фундамент закладывают глубиной от 15 до 30 см;
    • при высоте стенки от 80 до 150 см — глубиной от 30 до 50 см;
    • при большей высоте, до 200 см – глубиной до 60 — 70 см.
    • если высота стенки превышает 2 м, то необходимо усиление фундамента с помощью арматуры. Фундамент можно выполнять из бетона, а также гравия, щебня, песка при уплотнении их тяжелой глиной или скрепленные цементным раствором. Если грунт подвижный, близко залегают грунтовые воды (1,0-1,5 м от поверхности грунта), большой перепад высот (более 1,5 м), то подпорные стенки должны заглубляться с расчетом в 1,5 раза больше ее ширины.
  • Целесообразно, чтобы стенка (от ее общей высоты) минимально была заглублена на 1/3, а 2/3 находилось над поверхностью грунта. Это позволит с достаточной уверенностью обеспечить устойчивость стенок;
  • Зная высоту стены, можно определить ее ширину. На прочных глинистых почвах толщина основания стены должна составлять 1/4 ее высоты. На среднерыхлых — 1/3 высоты. На рыхлых песчаных или на влажных почвах — 1/2 высоты. Обычно подпорная стенка сужается кверху, образуя «корону» (верхняя часть подпорной стенки). Например, толщина короны у каменной стены рекомендуется в пределах 30 — 50 см.
  • При строительстве стенок необходимо учитывать, что их криволинейные или ломаные конфигурации обладают большей жесткостью и выдерживают большую нагрузку. Это связано с тем, что выполняя ломанную или скругленную линию стены, уменьшается длина пролета и соответственно нагрузка на стену. При этом они смотрятся более привлекательно и эстетичней.
  • За подпорной стенкой скапливается вода, которая оказывает гидростатического давления на конструкцию, что снижает прочность и устойчивость конструкции. Поэтому, независимо от материала, высоты и формы стены, для предупреждения застойного переувлажнения почвы вдоль внутренней стороны стенки во всех случаях необходима организация дренажа и водоотвода. Также в зависимости от конструкции стенки применяется гидроизоляция ее внутренней стороны (см. ниже).

Дренаж подпорной стенки

  • Дренаж может быть продольный, поперечный или комбинированный – продольно-поперечный.
  • При поперечном дренаже в толще стены оставляют отверстия диаметром до 10 см или встраивают трубки диаметром 5 см с уклоном, чтобы вода уходила за пределы террасы в близлежащий водоприемник. Также можно в 1-3 рядах кирпичной или каменной кладки оставлять незацементированным один вертикальный шов. Шаг установки дренирующих труб (отверстий) рекомендуется -1,0 м.
  • При продольном дренаже вдоль стенки на уровне фундамента укладывается дренажная гофрированная труба, завернутая в геотекстильный материал. При ее отсутствии также применяются керамические или асбоцементные трубы диаметром 100-150 мм с перфорацией.

Схема продольного дренажа стенки

1 — тело стенки из бетона; 2 — бетонный фундамент; 3 — дрена; 4 — щебень; 5 — геотекстиль; 6 — песок; 7 – грунт.

Схема поперечного дренажа стенки

1- щебень; 2 – тело стенки из бетона; 3 – дренажная трубка.

Вода впитывается геотекстильным материалом, затем попадает через отверстия в трубу и отводится за пределы террасы. В обоих вариантах, между стенкой и грунтом укладывают дренирующий слой в виде фракционных материалов (гравий, галька, битый кирпич и т.д.) или крупнозернистый песок толщиной 70-100 мм. Слой устраивают одновременно с подсыпкой грунта. Несмотря на то, что, например гравий, создает значительное давление на стенку, он служит дополнительным дренирующим слоем, хорошо пропускающим воду к водосточным отверстиям.

В качестве полноценной замены фракционным материалам применяют дренажные полотна (дренажный объемный геотекстиль, дорнит, и др.).

Схема работы продольного дренажа

Примечание: Дренажные гофрированные трубы применяются при осушении земель в дорожном строительстве, в коммунальном и подсобном хозяйствах. Они изготовлены из полиэтилена низкого давления (ПНД). Префильтр препятствует проникновению в трубу частиц песка или грунта и предохраняет систему от заиливания. Хорошо гнутся. Соединяются друг с другом муфтами.

Образец гофрированной дренажной трубы

Образец гофрированной дренажной трубы с фильтром (геотекстиль)

Соединительные элементы гофрированной дренажной трубы

Заполнение пространства за подпорной стенкой

После того как стенка сложена и простояла несколько дней, следует заполнить пространство между ней и склоном сначала дренирующими грунтами – песчаными или крупнообломочными. Можно использовать битый кирпич, куски бетона и т.д. образовав дренирующий слой. Затем, послойно, толщиной 20-40 см засыпается ранее вынутый грунт и трамбуется. Желательно чтобы это были местные крупнообломочные грунты, пески супеси, а иногда и суглинки. Такие грунты предпочтительны для всех типов подпорных стен. Сверху укладывается слой растительного грунта.

Если через некоторое время (несколько недель) грунт осядет, надо его добавить и затем восстановить полностью на террасах нарушенный плодородный слой почвы. Важно чтобы сверху был заложен богатый гумусом ранее снятый слой почвы. После этого можно приступить к благоустройству террасы.

Важно! Глины, торфы, илы, плывуны, грунты, содержащие органические и растворимые включения более 5% по весу и мерзлые грунты для обратной засыпки НЕ пригодны.

Для предотвращения просачивания атмосферной воды в швы кладки, что ведет при ее замерзанием к разрушению стены, необходимо в монолитных стенах предусматривать козырек (б) со слезником, а в сборных устанавливать карнизный блок (а) с небольшим уклоном. На косогорных участках с целью отвода атмосферных вод за тыльной гранью стены должен быть устроен водоотводный кювет.

Устройство карниза стены: а — бетонный карнизный блок; б — железобетонный козырек

Выбор материала для подпорных стен обусловливается технико-экономическим расчётом, требованиями долговечности, охраны окружающей среды, условиями производства работ, наличием местных материалов и другими факторами.

Материалы для подпорных стенок

Подпорные стены могут быть выполнены из разных материалов. Каждый из применяемых материалов, по-своему влияет на их прочностные данные и на эстетическое восприятие территории участка в целом:

Рекомендуемые марки материалов для подпорных стенок:

Гидроизоляция поверхности подпорных стенок

Поверхность подпорных стенок (кроме подошвы фундамента) со стороны грунта защищается гидроизоляционным слоем. В качестве гидроизоляции можно применять различные материалы — рубероид, толь кровельную (в один — два слоя). Они наклеиваются по горячей битумной мастике. Синтетические гидроизоляторы и т.д. При сухих грунтах достаточно обмазать поверхность горячей мастикой, битумом (как правило, в 2 слоя).

Для продления срока службы, необходима гидроизоляция для подпорных стенок выполненных из дерева, кирпича, бутобетона, железобетона, бетона и металла.

Фундаменты подпорных стенок

По степени заглубления фундаменты подпорных стенок подразделяются на фундаменты мелкого и глубокого заложения. Фундамент глубокого заложения — глубина заложения, которых в 1,5 и более раза превышающая их толщину в поперечном сечении. Толщина фундамента и глубина его заложения зависит от размеров конструкции подпорной стенки, характеристик подстилающих грунтов, глубины залегания подземных вод и глубины промерзания грунта. Применяются, как правило, фундаменты ленточные и свайные. Ленточный фундамент представляет собой монолитную, сборную или состоящую из отдельных блоков конструкцию, повторяющую линию подпорной стенки. Глубина залегания такого фундамента, как правило, не менее 60см. При промерзании грунта, глубину фундамента связывают с глубиной промерзания. Свайные фундаменты более глубокие, чем ленточные. Ряды свай заглубляют могут быть заглублены в грунт на несколько метров. Такой метод используют при слабонесущих грунтах, и обеспечивает проникновение под телом стенки потока грунтовых вод. В этом случае грунтовые воды свободно проходят между сваями, не создавая подпора для стенки и склона.Технология строительства этих фундаментов схожа с их строительством для домов и хорошо изложена в статьях: Технология устройства свайного фундамента; Варианты применения свайного фундамента; Устройство и расчет ленточного фундамента.

Тело подпорной стенки

Тело подпорной стенки — это надземная часть несущей конструкции, которая также выполняет и декоративные функции. Тело гравитационных подпорных стенок для обеспечения их устойчивости должно обладать достаточной массой.

Примечание: Гравитационные подпорные стенки обеспечивают устойчивость за счет своей массы и массы грунта, находящегося над подошвой конструкции стенки, а также силы трения, возникающей в плоскости подошвы стенки.

Стенка может быть как жестко закрепленной в грунте, так и упругой конструкцией.

Стенки с жестко закрепленной конструкцией — это монолитные стенки из бетона, кладки из камня, кирпича или бетонных блоков, связанных цементным раствором.

К упругим конструкциям относятся подпорные стенки, которые выдерживают небольшие деформации без растрескивания. К этой группе относятся стенки сухой каменной кладки, ряжевые, габионные стенки. Ширина верхней части таких стенок не должна быть меньше 45 см, обычно она составляет 45-60 см.

В зависимости от конструкции и высоты подпорной стенки определяют необходимость наклона ее передней и задней граней. Для гравитационных подпорных стенок жестко закрепленной конструкции, высота которых вместе с фундаментом не превышает 1,5 м, наклон передней грани не требуется. При увеличении высоты, небольшой наклон (10 -15 град. от вертикали в сторону склона) передней грани стенки позволяет создавать оптическую иллюзию вертикальности, что улучшает ее визуальное восприятие и позволяет скрыть недостатки в отделке фасада (незначительные неровности при наклоне становятся менее заметными). Помимо этого, наклон может повысить устойчивость стенки к опрокидыванию. Как уже отмечалось выше – наклон задней грани стенки в сторону засыпки снижает давление грунта на нее. Величина наклона зависит от грунта и технологических возможностей при строительстве и определяется расчетом.

Определение угла наклона задней грани подпорной стенки

Очень приблизительно максимальный угол наклона задней грани стенки (град.) можно определить самому по формуле:

tg e=(b-t)/h, (1)

e — угол наклона расчетной плоскости к вертикали; b — ширина подошвы фундамента; h — расстояние от поверхности грунта до подошвы фундамента; t — толщина стенки; j — угол внутреннего трения.

Угол наклона расчетной плоскости к вертикали e определяется из условия (1), но принимается не более (45° -j /2).

Исходя из вышесказанного, угол наклона стенки также приблизительно можно определить по формуле:

e=45°-j /2

Примечание: Угол внутреннего трения — угол трения между частицами внутри сыпучего тела. Ввиду трудности определения этого угла его обычно принимают равным углу естественного откоса, что допустимо для песчаных грунтов. Угол естественного откоса — предельный угол, образуемый поверхностью свободно насыпанного грунта с горизонтальной плоскостью. Он характеризует трение между частицами сыпучего тела на его поверхности.

В зависимости от пористости грунтов нормативные значения угла внутреннего трения j (град) составляют.

Для песчаных грунтов:

Для пылевато-глинистых нелессовых грунтов:

  • Супеси 30-18;
  • Суглинки 24-12;
  • Глины 18-11.
  • В данной статье мы рассмотрели основные конструктивные элементы подпорных стен, и основные важные моменты для стен из различных материалов. В следующей статье цикла будут рассмотрены конкретные примеры подпорных стен из разных материалов, и технология их строительства.
  • голоса
    Рейтинг статьи
    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector