Насыпь и способ ее возведения



Насыпь и способ ее возведения
Насыпь и способ ее возведения
Насыпь и способ ее возведения
Насыпь и способ ее возведения

 


Владельцы патента RU 2481437:

Ягин Василий Петрович (RU)

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении дорожных и гидротехнических земляных сооружений. Насыпь включат послойно отсыпанный горизонтальными слоями с уплотнением грунт с уложенным, по меньшей мере, одним гибким армирующим элементом, который в поперечном сечении насыпи пересекает разделительную границу между устойчивой центральной частью неармированной насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью и воспринимает со стороны грунта растягивающие усилия. В пределах устойчивой центральной части насыпи армирующий элемент уложен с образованием горизонтального участка, а в пределах неустойчивой приоткосной части армирующий элемент уложен с образованием наклонного участка. Переход армирующего элемента от горизонтального участка к его наклонному участку произведен при пересечении армирующим элементом разделительной границы и с образованием криволинейного участка армирующего элемента, а наклонный армирующий участок образует с горизонтом угол β, который удовлетворяет условию α/2≥β>3°, где α - острый угол между откосом насыпи и горизонтом в диапазоне высоты наклонного участка армирующего элемента. Технический результат состоит в обеспечении удержания от обрушения гибкими армирующими элементами неустойчивой приоткосной части насыпи без допущения ее начального смещения и без снижения устойчивости армированной насыпи по ее глубоким поверхностям скольжения. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении дорожных и гидротехнических земляных сооружений.

Армирование земляных сооружений с целью повышения степени их устойчивости нашло широкое использование в связи с тем, что возведение земляных сооружений, особенно высоких, часто приходится осуществлять в сложных и стесненных условиях, а также в связи с тем, что появились новые армирующие материалы, в первую очередь геотекстильные (геотекстиль, геосетки, георешетки и т.п.). При этом практика выявила необходимость повышения уровня соответствия расчетных схем реальным условиям работы армирующих элементов в конструкции, поскольку существующие методы расчета армированных насыпей до сих пор носят чрезмерно приближенный характер и не в полной мере учитывают особенности работы армирующего элемента в грунте.

Известна насыпь [1], включающая послойно отсыпанный горизонтальными слоями с уплотнением грунт с уложенными армирующими элементами, при этом в качестве армирующих элементов в верхней и нижней частях насыпи использованы гибкие элементы, а в средней по высоте сечения части дискретно размещены жесткие стержни, заделанные не менее чем на 2/3 своей длины в устойчивую часть насыпи (ядро) и сопротивляющиеся срезающим усилиям.

Применение в поперечном сечении насыпи разнотипных армирующих элементов, гибких и жестких, усложняет конструкцию насыпи. При этом в верхней части насыпи гибкие армирующие элементы при образовании трещины разрыва эффективно предотвращают отрыв неустойчивой приоткосной части насыпи от ее устойчивой центральной части, но практически не препятствуют сдвигу неустойчивой боковой части по потенциальной поверхности скольжения. Дополнительно, как это следует из [1], гибкие армирующие элементы «уложены в пределах всего уплотняемого слоя», то есть по всей ширине поперечного сечения насыпи, что обуславливает непроизводительное расходование армирующего материала.

Там же [1] известен способ возведения насыпи, включающий послойную отсыпку горизонтальными слоями с уплотнением грунта и укладку на поверхности слоев гибких армирующих элементов, при этом в средней по высоте сечения насыпи дискретно размещают жесткие стержни, которые заделывают не менее чем на 2/3 своей длины в устойчивой центральной части насыпи.

Укладка в поперечном сечении насыпи разнотипных армирующих элементов, гибких и жестких, усложняет ведение работ при возведении насыпи, при этом гибкие армирующие элементы работают непроизводительно.

Известна насыпь [2 или 3], включающая послойно отсыпанный горизонтальными слоями с уплотнением грунт и гибкие армирующие элементы, каждый из которых уложен на поверхность слоя, в поперечном сечении насыпи пересекает разделительную границу между устойчивой центральной частью неармированной насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью и воспринимает со стороны грунта растягивающие усилия. При этом разделительная граница представляет собою потенциальную поверхность скольжения (смещения, сдвига, обрушения), по которой установленный коэффициент запаса устойчивости Куст неармированной насыпи имеет наименьшее значение, но не менее единицы.

Горизонтально расположенные гибкие армирующие элементы при образовании трещин разрыва (закола) эффективно предотвращают отрыв неустойчивой приоткосной части насыпи от ее устойчивой центральной части. Однако такие гибкие армирующие элементы смогут удерживать неустойчивую приоткосную часть от обрушения по потенциальной поверхности скольжения только после того, как произойдет достаточно значительное начальное смещение неустойчивой приоткосной части, вызывающее такое же значительное начальное деформирование гибкого армирующего элемента [2, рис.2]. При этом деформирование реальной неустойчивой приоткосной части насыпи, а вместе с ней и деформирование гибких армирующих элементов, по мере приближения к откосу насыпи часто происходит с недопустимым нарастанием смещения гребня насыпи вниз, особенно в случае несвязных или слабо связных грунтов. Этому не соответствует смещение-кручение «отвердевшей» приоткосной части, принятое в гипотезе метода смещения, которая до настоящего времени является основной при расчете армирования насыпей [2 и 3]. Все это снижает надежность такой армированной насыпи и ведет к излишнему расходованию армирующего материала, следовательно, и к увеличению затрат.

Там же [2 и 3] известен способ возведения насыпи, включающий послойную отсыпку горизонтальными слоями с уплотнением грунта и укладку на поверхности слоев гибких армирующих элементов, каждый из которых в поперечном сечении насыпи пересекает разделительную границу между устойчивой частью насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью и воспринимает со стороны грунта растягивающие усилия. При этом за разделительную границу принимают поверхность скольжения, по которой установленный коэффициент запаса устойчивости Куст неармированной насыпи имеет наименьшее значение, но не менее единицы.

Поскольку установленный коэффициент запаса устойчивости Куст по потенциальной поверхности скольжения часто существенно меньше требуемого коэффициента Ктр, то принятие потенциальной поверхности скольжения за разделительную границу [2, рис.2] снижает устойчивость армированной насыпи по ее более глубоким поверхностям скольжения.

Действительно, часть насыпи, заключенная между двумя поверхностями скольжения, по одной из которых установленный коэффициент запаса устойчивости Куст, а по другой требуемый Ктр, имеет недостаточный запас устойчивости, поэтому полагать, что в этой части насыпи гибкий армирующий элемент заделывается и удерживается, по нашему мнению, не следует. Напротив, устойчивость указанной части насыпи посредством гибкого армирующего элемента следует повысить и довести степень ее устойчивости до требуемой величины Ктр, что повысит надежность армированной насыпи в целом.

Единый технический результат, достигаемый при осуществлении заявляемой группы изобретений, заключается в обеспечении удержания от обрушения гибкими армирующими элементами неустойчивой приоткосной части насыпи без допущения ее начального смещения и без снижения устойчивости армированной насыпи по ее глубоким поверхностям скольжения.

Указанный технический результат достигается тем, что насыпь включает послойно отсыпанный горизонтальными слоями с уплотнением грунт с уложенным, по меньшей мере, одним гибким армирующим элементом, который в поперечном сечении насыпи пересекает разделительную границу между устойчивой центральной частью неармированной насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью и воспринимает со стороны грунта растягивающие усилия. При этом в пределах устойчивой центральной части насыпи армирующий элемент уложен с образованием горизонтального участка, а в пределах неустойчивой приоткосной части армирующий элемент уложен с образованием наклонного участка. Переход армирующего элемента от горизонтального участка к его наклонному участку произведен при пересечении армирующим элементом разделительной границы и с образованием криволинейного участка армирующего элемента, а наклонный армирующий участок образует с горизонтом угол β, который удовлетворяет условию

α/2≥β>3°,

где α - острый угол между откосом насыпи и горизонтом в диапазоне высоты наклонного участка армирующего элемента.

Дополнительно:

- разделительная граница представляет собою поверхность скольжения, по которой коэффициент запаса устойчивости неармированной насыпи соответствует требуемому значению Ктр;

- в случае выполнения армирующего элемента в виде геосетки на криволинейном участке геосетка уложена на гибкую прокладку, которая предотвращает вдавливание геосетки в подстилающий грунт;

- геосетка выполнена из полос путем их сваривания в узлах плетения, при этом каждая полоса изготовлена из пластмассы и содержит в себе вытянутые вдоль полосы стальные проволоки.

Новым является расположение гибкого армирующего элемента в насыпе.

Именно расположение армирующего элемента в насыпе с образованием в пределах ее неустойчивой приоткосной части наклонного участка, образующего с горизонтом в ограниченных пределах острый угол, обеспечивает удержание неустойчивой приоткосной части от обрушения без допущения ее начального смещения.

Указанный технический результат достигается тем, что способ возведения насыпи включает послойную отсыпку горизонтальными слоями с уплотнением грунта с уложенным, по меньшей мере, одним гибким армирующим элементом, который в поперечном сечении насыпи пересекает разделительную границу между устойчивой частью насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью и воспринимает со стороны грунта растягивающие усилия. За разделительную границу принимают поверхность скольжения, по которой коэффициент запаса устойчивости неармированной насыпи соответствует требуемому значению Ктр. В пределах устойчивой части насыпи армирующий элемент укладывают с образованием горизонтального участка, а в пределах неустойчивой приоткосной части армирующий элемент укладывают с образованием наклонного участка. Переход армирующего элемента от горизонтального участка к его наклонному участку производят при пересечении армирующим элементом разделительной границы с образованием криволинейного участка армирующего элемента, а наклонный участок армирующего элемента укладывают к горизонту под углом β, удовлетворяющим условию

α/2≥β>3°,

где α - острый угол между откосом насыпи и горизонтом в диапазоне высоты наклонного участка армирующего элемента.

Дополнительно:

- сначала определяют величину растягивающих усилий, действующих на наклонный участок армирующего элемента в виде силы Рнакл, затем определяют величину растягивающих усилий, действующих на горизонтальный участок армирующего элемента в виде силы Ргор, и величину реакции со стороны грунта на криволинейном участке армирующего элемента в виде равнодействующей силы Ргр, обусловленной действиями сил Рнакл и Ргор, после чего определяют необходимую длину горизонтального участка Lгор армирующего элемента;

- величины сил Ргор и Ргр определяют графически путем построения замкнутого многоугольника трех сил Рнакл, Ргор и Ргр.

Новым является прежде всего место перехода гибкого армирующего элемента от горизонтального положения к наклонному положению.

Именно осуществление перехода от горизонтального положения к наклонному положению, произведенному гибким армирующим элементом при пересечении им поверхности скольжения, по которой коэффициент запаса устойчивости неармированной насыпи соответствует требуемому значению Ктр, обеспечивает достижение ранее указанного технического результата: удержание неустойчивой приоткосной части от обрушения без допущения ее начального смещения и без снижения устойчивости армированной насыпи по ее глубоким поверхностям скольжения.

Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными с совокупностями признаков заявленных насыпи и способа возведения насыпи, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности «новизна».

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными признаками каждого заявляемого изобретения, показал, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявленных изобретений преобразований на достижение указанного технического результата. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень».

В настоящей заявке на выдачу патента соблюдено требование единства изобретения, поскольку способ возведения предназначен для создания заявляемой насыпи. Заявленные изобретения направлены на получение одного и того же общего технического результата - обеспечение удержания от обрушения гибкими армирующими элементами неустойчивой приоткосной части насыпи без допущения ее начального смещения и без снижения устойчивости армированной насыпи по ее глубоким поверхностям скольжения.

На фиг.1 изображена насыпь, армированная гибкими элементами, поперечный разрез; на фиг.2 - фрагмент армирующей сетки, план; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.2; на фиг.4 - замкнутый многоугольник действующих на гибкий армирующий элемент трех сил Рнакл, Ргор и Ргр.

Пример. Насыпь расположена на качественном нескальном основании 1, ее откос 2 образует с горизонтом острый угол α, а на гребне 3 насыпи равномерно распределена нагрузка р.

Насыпь включает послойно отсыпанный семью горизонтальными слоями с уплотнением грунт, нумерация которых принята сверху вниз (фиг.1, слои 1-7), и уложенные по высоте насыпи три гибких армирующих элемента, соответственно, нижний 4, средний 5 и верхний 6.

Армирующие элементы, нижний 4 и средний 5, в поперечном сечении насыпи пересекают разделительную границу 7 между устойчивой центральной частью 8 неармированной насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью 9 и воспринимают со стороны грунта растягивающие усилия. Армирующие элементы, нижний 4 и средний 5, уложены в пределах устойчивой части 8 с образованием горизонтальных участков соответственно 10 и 11, а в пределах неустойчивой приоткосной части с образованием наклонных участков соответственно 12 и 13. Переход армирующих элементов 4 и 5 от их горизонтальных участков 10 и 11 к их наклонным участкам 12 и 13 произведен плавно при пересечении армирующими элементами разделительной границы 7 и с образованием криволинейных участков соответственно 14 и 15. При этом разделительная граница 7 представляет собою поверхность скольжения 16, по которой коэффициент запаса устойчивости неармированной насыпи с учетом местных условий соответствует требуемому значению, например, Ктр=1,4, а наклонные армирующие участки образует с горизонтом угол β, который удовлетворяет условию

α/2≥β>3°,

где α - острый угол между откосом насыпи и горизонтом в диапазоне высоты наклонного участка армирующего элемента.

При армировании насыпи геотекстилями для вывода из насыпи дренажной воды обычно принимают уклон армирующего элемента в сторону откоса в пределах 2-х-3-х градусов, что и определяет нижний предел наклона участка армирующего элемента угла β>3°.

Конструктивно-технологические соображения, а также стремление предотвратить непродуктивное удлинение наклонного участка армирующего элемента, обуславливает верхний предел наклона армирующего элемента угол β≤α/2.

Армирующие элементы, нижний 4 и средний 5, каждый выполнен, например, в виде геосетки 17 (фиг.2). Эта геосетка 17 на криволинейных участках 14 и 15 может быть уложена на гибкую прокладку 18, которая предотвратит вдавливание геосетки 17 в подстилающий грунт.

Целесообразно геосетку 17 выполнить из полос 19 путем их сваривания в узлах плетения (пересечения) 20. При этом каждая полоса 19 может быть изготовлена из пластмассы и содержит в себе вытянутые вдоль полосы 19 стальные проволоки 21 (фиг.3), источник [4]. В этой геосетке 17 полосы 19 в существенной мере предотвращают на криволинейных участках 14 и 15 продавливание грунта через ячейки 22 геосетки 17, поэтому гибкая прокладка 18 может не укладываться.

Верхний армирующий элемент 6 (на фиг.1 изображен пунктиром) расположен в пределах неустойчивой боковой части 9, выполнен из геотекстиля, например дорнита, так же работает на растяжение и предотвращает смещение грунта в верхней локальной части насыпи при одновременном ее дренировании.

Способ возведения описанной насыпи заключается в послойной отсыпке снизу вверх горизонтальными слоями грунта (слои 7-1) и в укладке гибких армирующих элементов нижнего 4, среднего 5 и верхнего 6.

Армирующие элементы, нижний 4 и средний 5, в поперечном сечении насыпи пересекают разделительную границу 7 между устойчивой центральной частью 8 насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью 9 и воспринимают со стороны грунта растягивающие усилия. При этом за разделительную границу 7 принимают поверхность скольжения 16, по которой коэффициент запаса устойчивости неармированной насыпи с учетом местных условий соответствует требуемому значению, например, Ктр=1,4. Армирующие элементы нижний 4 и средний 5 укладывают в пределах устойчивой части 8 с образованием горизонтальных участков, соответственно, 10 и 11, а в пределах неустойчивой приоткосной части с образованием наклонных участков, соответственно, 12 и 13. Переход армирующих элементов 4 и 5 от их горизонтальных участков 10 и 11 к их наклонным участкам 12 и 13 производят плавно при пересечении армирующими элементами разделительной границы 7, то есть поверхности скольжения 16, и с образованием криволинейных участков соответственно 14 и 15. Наклонные участки 12 и 13 армирующих элементов 4 и 5 укладывают к горизонту под углом β, удовлетворяющим условию

α/2≥β>3°,

где α - острый угол между откосом насыпи и горизонтом в диапазоне высоты наклонного участка армирующего элемента.

За поверхность скольжения 16, по которой коэффициент запаса устойчивости неармированной насыпи соответствует требуемому значению Ктр, принимают, например, круглоцилиндрическую поверхность скольжения (КЦПС), положение которой может быть определено следующим образом.

Сначала определяют положение КЦПС 23 с центром О, которая имеет радиус Rуст, проходит через подошву откоса 2, точку А, и по которой в неармированной насыпи установленный коэффициента запаса устойчивости наименьший, например, Куст=1,1. После чего определяют положение КЦПС 16 с тем же центром О. Эта КЦПС имеет радиус Rтр, заглублена в нескальное основание 1, а коэффициент запаса устойчивости по ней в неармированной насыпи равен требуемому значению, например, Ктр=1,4.

Из фиг.1 наглядно следует, что часть 24 насыпи, заключенная между двумя поверхностями скольжения 23 и 16, по одной из которых коэффициент запаса устойчивости Куст, а по другой Ктр, имеет в неармированной насыпи недостаточный запас устойчивости. Поэтому армирующий элемент в этой части 24 насыпи должен повышать устойчивость, т.е. иметь наклонный вид, а не горизонтальный, как это следует из [2 и 3].

Расчет устойчивости насыпи, прежде всего растягивающих усилий в каждом армирующем элементе, осуществляют в соответствии с механикой грунтов и учетом напряженно-деформированного состояния насыпи. При этом на основании математического моделирования приспосабливают существующие программные комплексы или создают новые.

Сначала определяют величину растягивающих усилий, действующих на наклонный участок армирующего элемента в виде силы Рнакл, затем определяют величину растягивающих усилий, действующих на горизонтальный участок армирующего элемента в виде силы Ргор, и величину реакции со стороны грунта на криволинейном участке армирующего элемента в виде равнодействующей силы Ргр, обусловленной действиями сил Рнакл. После всего этого определяют необходимую длину горизонтального участка Lгор армирующего элемента.

Поскольку направление действия указанных сил известно, то после определения величины наклонной силы Рнакл величины сил Ргор и Ргр могут быть определены графически путем построения замкнутого многоугольника трех этих сил (фиг.4).

При прочном основании 1, например скальном, исключающем заглубление в себя КЦПС 16, положение этой поверхности КЦПС 16 определяют из условия ее проведения из нового центра и касания поверхности этого прочного основания. На чертежах этот случай не отображен.

Основные особенности работы насыпи заключаются в следующем.

1. Армирующие элементы, нижний 4 и средний 5, включаются в работу по обеспечению удержания от обрушения неустойчивой приоткосной части 9 одновременно с возведением насыпи и без допущения в ней значительных начальных смещений и образования трещин-заколов. Малозначимые же смещения грунта в неустойчивой приоткосной части 9 обуславливаются, прежде всего, деформацией растяжения самих армирующих элементов 4 и 5, которые проявляются в основном в процессе возведения насыпи и не влияют на устойчивость приоткосных частей 9 при эксплуатации насыпи.

При использовании армирующих элементов в виде сеток 17, выполненных из армированных стальной проволокой 21 пластмассовых полос 19, деформации растяжения армирующего элемента малы, а его вдавливание на криволинейном участке 14 или 15 происходит на малозначимую величину.

2. Армирующие элементы 4 и 5 обеспечивают доведение коэффициента запаса устойчивости по любым глубинным поверхностям скольжения, которые могут быть проведены между поверхностями скольжения 23 и 16, до требуемой величины Ктр. Это происходит за счет того, что недостаточно устойчивую часть 24, заключенную между поверхностями скольжения 23 и 16, пересекают наклонные участки 12 и 13 армирующих элементов нижнего 4 и среднего 5, которые и повышают устойчивость части 24.

Заявленная насыпь может быть возведена с помощью существующих дорожно-строительных машин. Однако для временного образования в слоях 6-3 наклонных поверхностей и их последующего после укладки армирующих элементов 4 и 5 возведения в полном объеме, целесообразно в перспективе разработать и создать новые машины.

КЦПС 23 с Куст для неармированной насыпи в описании используется, прежде всего, для понимания сущности предлагаемой группы изобретений. При проектировании же реальной насыпи можно не интересоваться положением КЦПС 23, а сразу с учетом качества основания 1, точнее местоположения поверхности его недеформируемого слоя, следует определить положение КЦПС 16 в неармированной насыпи с требуемым коэффициентом запаса устойчивости Ктр. После чего наметить расположение армирующих элементов в насыпи и произвести расчет уже армированной насыпи.

Источники информации

1. Патент Российской Федерации №2138596, кл. E02D 17/18, опуб. 27.09.1999.

2. Семендяев Л.И. Методика расчета насыпей, армированных различными материалами. - М.: Союздорнии, 2001.

3. Методика расчета устойчивости грунтовых насыпей, армированных георешетками. - М.: Союздорнии, 2000.

4. Сетка тоннельная «ТехПолимер». СТО 56910145-006-2011.

Обозначения

1 - основание

2 - откос

3 - гребень

4 - нижний армирующий элемент

5 - средний армирующий элемент

6 - верхний армирующий элемент

7 - разделительная граница

8 - устойчивая центральная часть

9 - неустойчивая приоткосная часть

10 и 11 - горизонтальные участки

12 и 13 - наклонные участки

14 и 15 - криволинейные участки

16 - поверхность скольжения (КЦПС) с Ктр

17 - геосетка

18 - гибкая прокладка

19 - полоса

20 - узел плетения

21 - стальная проволока

22 - ячейка

23 - поверхность скольжения (КЦПС) с Куст

24 - часть насыпи между поверхностями скольжения 23 и 16

1. Насыпь, включающая послойно отсыпанный горизонтальными слоями с уплотнением грунт с уложенным, по меньшей мере, одним гибким армирующим элементом, который в поперечном сечении насыпи пересекает разделительную границу между устойчивой центральной частью неармированной насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью и воспринимает со стороны грунта растягивающие усилия, при этом в пределах устойчивой центральной части насыпи армирующий элемент уложен с образованием горизонтального участка, а в пределах неустойчивой приоткосной части армирующий элемент уложен с образованием наклонного участка, причем переход армирующего элемента от горизонтального участка к его наклонному участку произведен при пересечении армирующим элементом разделительной границы и с образованием криволинейного участка армирующего элемента, а наклонный армирующий участок образует с горизонтом угол β, который удовлетворяет условию α/2≥β>3°,
где α - острый угол между откосом насыпи и горизонтом в диапазоне высоты наклонного участка армирующего элемента.

2. Насыпь по п.1, отличающаяся тем, что разделительная граница представляет собою поверхность скольжения, по которой коэффициент запаса устойчивости неармированной насыпи соответствует требуемому значению Kтр.

3. Насыпь по п.1, отличающаяся тем, что в случае выполнения армирующего элемента в виде геосетки на криволинейном участке геосетка уложена на гибкую прокладку, которая предотвращает вдавливание геосетки в подстилающий грунт.

4. Насыпь по п.3, отличающаяся тем, что геосетка выполнена из полос путем их сваривания в узлах плетения, при этом каждая полоса изготовлена из пластмассы и содержит в себе вытянутые вдоль ленты стальные проволоки.

5. Способ возведения насыпи, включающий послойную отсыпку горизонтальными слоями с уплотнением грунта с уложенным, по меньшей мере, одним гибким армирующим элементом, который в поперечном сечении насыпи пересекает разделительную границу между устойчивой центральной частью насыпи и ее неустойчивой приоткосной частью и воспринимает со стороны грунта растягивающие усилия, при этом за разделительную границу принимают поверхность скольжения, по которой коэффициент запаса устойчивости неармированной насыпи соответствует требуемому значению Ктр, в пределах устойчивой части насыпи армирующий элемент укладывают с образованием горизонтального участка, а в пределах неустойчивой приоткосной части армирующий элемент укладывают с образованием наклонного участка, причем переход армирующего элемента от горизонтального участка к его наклонному участку производят при пересечении армирующим элементом разделительной границы с образованием криволинейного участка армирующего элемента, а наклонный участок армирующего элемента укладывают к горизонту под углом β, удовлетворяющим условию α/2≥β>3°,
где α - острый угол между откосом насыпи и горизонтом в диапазоне высоты наклонного участка армирующего элемента.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что сначала определяют величину растягивающих усилий, действующих на наклонный участок армирующего элемента в виде силы Рнакл, затем определяют величину растягивающих усилий, действующих на горизонтальный участок армирующего элемента в виде силы Pгop, и величину реакции со стороны грунта на криволинейном участке армирующего элемента в виде равнодействующей силы Ргр, обусловленной действиями сил Рнакл и Pгop, после чего определяют необходимую длину горизонтального участка Lгop армирующего элемента.

7. Способ по п.6, отличающийся тем, что величины сил Pгop и Ргр определяют графически путем построения замкнутого многоугольника трех сил Рнакл, Pгop и Ргр.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области строительства на вечной мерзлоте и может быть преимущественно использовано при возведении высоких (более 3 м) дорожных насыпей на просадочных при оттаивании мерзлых грунтах, в сейсмоопасных районах распространения высокотемпературной (-0,5 -1,5°С) неустойчивой вечной мерзлоты прерывистого и островного распространения, в условиях происходящего глобального потепления, с оптимальным использованием естественных (экологичных) механизмов образования и усиления вечной мерзлоты.

Изобретение относится к строительству и реконструкции линейных сооружений на слабых, в том числе вечномерзлых грунтах 3-й и 4-й категорий термопросадочности, на бессточных участках и болотах 2-го и 3-го типов.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при строительстве насыпей дорог на слабом основании. .

Изобретение относится к области строительства дорог и оснований и может быть использовано при возведении нефтегазовых и транспортных сооружений на мерзлых фунтах как в летнее, так и в зимнее время года.
Изобретение относится к области строительства дорог и оснований и может быть использовано при возведении нефтегазовых и транспортных сооружений на мерзлых грунтах, как в летнее, так и в зимнее время года.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для укрепления откосов, насыпей и выемок, а также при производстве глубоких котлованов, в том числе с вертикальными стенками в неустойчивых сыпучих и слабых грунтах, а также при отрывке котлованов в стесненных условиях.

Изобретение относится к гидротехническому строительству дамб с эксплуатационной дорогой, сооружаемых на слабых и просадочных грунтах. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении нефтегазовых и транспортных сооружений на мерзлых грунтах как в летнее, так и в зимнее время года.

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано для усиления слабого основания, повышения прочности и несущей способности и земляного полотна.

Изобретение относится к области строительства, а именно к сооружению дорожных насыпей на вечномерзлых грунтах. .

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при возведении транспортных сооружений на мерзлых грунтах как в летнее, так и в зимнее время года

Изобретение относится к области строительства и может быть использовано при строительстве и реконструкции линейных сооружений на бессточных локальных и протяженных участках слабых грунтов, на болотах 2-го и 3-го типов и вечномерзлых грунтах 3-й и 4-й категорий термопросадочности

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства. Способ возведения узкопрофильных дамб осуществляется подачей пульпы в намываемое сооружение одновременно из основного и двух распределительных пульпопроводов. Распределительные пульповоды расположены параллельно с двух сторон основного пульпопровода для намыва боковых призм из крупных фракций намываемого грунта и средней части, являющейся ядром дамбы, из мелких фракций, намываемых из торца основного пульпопровода. Выпускные отверстия в распределительных пульпопроводах выполнены в их нижней части и смещены на 20…30° от вертикальной оси в сторону основного пульпопровода, отстоящими друг от друга на расстоянии l=dосн, где dосн - диаметр основного пульпопровода, и диаметром dв=1/3dp, где dp - диаметр распределительного пульпопровода, обеспечивающими намыв грунта по длине боковых призм. Подачу пульпы из торца основного пульпопровода для намыва ядра дамбы осуществляют через гаситель, выполненный в виде продольных стальных стержней диаметром 10…14 мм из гладкой арматурной стали, жестко закрепленных одной стороной по верхней наружной поверхности в концевой части основного пульпопровода с расположением стержней параллельно оси потока, с расстоянием между стержнями, равным 1…2 диаметра стержней, и выполненных с выносом на величину l,5…2dосн и изгибом концевого участка до полного перекрытия вертикальной проекции торца основного пульпопровода. Соединение распределительных пульпопроводов с основным выполнено в виде раструба, сопряженного с основным пульпопроводом, по линии, образующейся при пересечении двух цилиндров одинакового диаметра, равного dосн, а с распределительными пульпопроводами в виде овала, имеющего размер по большой оси, равный dосн, по малой - dp. Входное отверстие раструба защищено внутренней решеткой, выполненной в виде продольных стержней из гладкой арматурной стали диаметром 10…14 мм, жестко закрепленных только с напорной стороны с расположением стержней друг от друга на расстоянии 0,75dв. Изобретение позволяет возводить защитные дамбы с одновременной расчисткой русел рек от донных отложений и предотвратить затопление прилегающих территорий, что улучшает экологическую ситуацию в целом. 4 ил.

Изобретение относится к строительству железных дорог, а именно к возведению насыпей. Способ реконструкции железнодорожного пути включает нарезку уступов на откосе земляного полотна, укладку на них габионов. Нижний уступ выполняют шириной, равной ширине ряда габионов, ширина последующих уступов равна 1/3 ширине нижнего уступа, высота всех уступов, включая нижний уступ, равна высоте ряда габионов. Полученная габионная стенка содержит N+1 рядов габионов, причем N рядов габионов размещаются до уровня основной площадки земляного полотна, а верхний N-первый ряд габионов одновременно опирается на предыдущий ряд габионов и основную площадку земляного полотна и подпирает балластную призму. Технический результат состоит в усилении земляного полотна железнодорожного пути, снижении материалоемкости и трудоемкости. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к строительству и эксплуатации земляных сооружений в сложных природно-климатических и инженерно-геологических условиях и может быть использовано при строительстве и реконструкции линейных сооружений на участках выветривающихся скальных грунтов, в том числе вечномерзлых (железных и автомобильных дорог, магистральных трубопроводов, плотин и дамб). Конструкция для укрепления откосов земляных сооружений в выветривающихся скальных грунтах, содержит нагорную канаву, выполненную в верхней части откоса выемки железнодорожного пути вдоль земляного сооружения выше границы деятельного слоя, укрепленную крупнообломочным грунтом. На откосе выполнены, по крайней мере, чередующиеся два уступа и два валика, при этом верхний валик выполнен между нагорной канавой и верхним уступом, а каждый следующий валик - между соседними уступами. Валики выполнены из мелкодисперсного грунта, покрытого дресвяно-щебенистым грунтом. Площадь поперечного сечения уступов сопоставима с площадью поперечного сечения валиков, объем мелкодисперсного и дресвяно-щебенистого грунтов относится, как 1 к 4-6. Технический результат состоит в увеличении срока службы земляного сооружения до и более нормативного срока за счет кольматирования пор и пустот грунтов откосов основания, лежащих ниже глубины слоя сезонного промерзания, формирования постоянного живого сечения грунтового потока в профиле и значительного уменьшения миграции воды из грунтов ниже глубины сезонного промерзания в грунты деятельного слоя. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области мелиоративного и водохозяйственного строительства. Цель изобретения - очистка водных объектов от донных отложений с одновременным возведением защитных дамб. Способ намыва земляных сооружений в виде узкопрофильных дамб заключается в подаче пульпы из торца основного пульпопровода и рассредоточенном выпуске пульпы, отбираемой из нижней части основного пульпопровода, из распределительных пульпопроводов. Намыв узкопрофильной дамбы осуществляют при помощи распределительного устройства, позволяющего осуществлять фракционирование и намывать боковые призмы из отсортированных фракций, а ядро дамбы намывать из оставшейся массы твердой фазы пульпы. Распределительное устройство представляет собой торцевой участок основного пульпопровода, к которому через раструб, жестко закрепленный в его нижней части, подсоединены два распределительных пульпопровода, расположенные параллельно основному пульпопроводу, с изменяемым расстоянием между ними. Перед входным отверстием в раструб жестко закреплен направляющий элемент серповидной формы, наклоненный под углом 25…30° в сторону защитной решетки. Направляющий элемент выполнен из листовой износостойкой стали толщиной 8…10 мм, высотой 50…70 мм, длиной, равной ширине входного отверстия раструба. Распределительное устройство имеет четыре вертикальные стойки высотой 1500…2000 мм и жестко закрепленные к ним опорные элементы в виде изогнутых швеллеров размером 150 мм с горизонтальными участками длиной 800…1200 мм. От горизонтальных участков швеллеров в передней части по ходу перемещения распределительного устройства отходят наклонные участки с углом наклона к продольной оси 45…55°, закрепленные на распределительных пульпопроводах, что обеспечивает самовыглубление распределительного устройства при перемещении с намытого участка. Снижается засорение защитной решетки раструба и повышается мобильность распределительного устройства при перебазировках. 6 ил.

Изобретение относится к строительству, а именно к элементам для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи. Пластинчатый элемент для армирования, отделения и дренирования больших сооружений, таких как дорожные насыпи, содержит пластинчатый корпус, который имеет решетчатую структуру с основными тросами и поперечными тросами, растянутыми вдоль двух, по существу, взаимно перпендикулярных направлений. Тросы двуосно ориентированы со степенью растяжения в указанных двух, по существу, взаимно перпендикулярных направлениях, которая составляет от 2,8 до 5,5. Основные тросы, т.е. в направлении экструзии заготовки, образующей пластинчатый корпус, имеют, по существу, четырехугольное поперечное сечение и толщину в направлении, проходящем перпендикулярно к плоскости размещения пластинчатого корпуса, которая равна, по меньшей мере, трехкратной толщине поперечных тросов. Технический результат состоит обеспечении закрепления пластинчатого элемента в грунте, обеспечении надежной работы и безопастности при использовании. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к строительству, конкретнее к основаниям и фундаментам, и может быть использовано при возведении сооружений из армированного грунта. Армирующий элемент содержит торовые элементы из автопокрышек, с грунтовым заполнением, скрепленные между собой с помощью соединительных элементов, выполненных вырезанием из автопокрышки, уложенных в контакте друг с другом протекторами. Каждый торовый элемент выполнен как автопокрышка с отрезанным бортом, который пересечен радиальным разрезом и использован в качестве соединительного элемента. В протекторной поверхности торового элемента выполнена, по меньшей мере, пара прорезей длиной около ширины отрезанного борта с возможностью заведения концов соединительного элемента через них. Пара прорезей расположены в плоскости, параллельной борту торового элемента, предпочтительно в зоне плечевой части торового элемента. Торовые элементы оперты на поверхность плечевыми частями, так, что прорези смежных торовых элементов обращены друг к другу. Торовые элементы скреплены между собой путем пропускания через эти прорези концов соединительного элемента. Радиальный разрез каждого соединительного элемента ориентирован к центру одного из смежных торовых элементов. Технический результат состоит в повышении долговечности и надежности конструкции, снижении трудоемкости изготовления, обеспечении безотходности возведения сооружений. 4 ил.

Изобретение относится к области строительства и эксплуатации автомобильных и железных дорог и может быть использовано для предупреждения их деформаций, возникающих вследствие оттаивания в процессе эксплуатации многолетнемерзлых грунтов, находящихся в основании земляного полотна. Технический результат - повышение эффективности снижения деформаций автомобильных и железных дорог на оттаивающих в процессе эксплуатации многолетнемерзлых грунтах, находящихся в основании земляного полотна. Для реализации способа производят выемку естественного грунта на оптимальную глубину, бурение со дна выемки вертикальных и наклонных скважин до кровли многолетнемерзлых грунтов, погружение в скважины стальных труб, заполненных песком и в верхней части бетоном, отсыпку по всей площади дна выемки буферного слоя из щебня, укладку поверх буферного слоя слоев горизонтальных армирующих элементов в виде георешеток, заполненных щебнем, заполнение выемки крупнообломочным грунтом с последующим устройством дорожной одежды. 1 ил.

Изобретение относится к строительству автомобильных дорог и предназначено для создания постоянных автомобильных дорог на слабых заболоченных основаниях. Способ сооружения плавающей насыпи включает нанесение на поверхность слабого грунтового основания жидкого слоя вспененного полимерного материала заданной ширины, на образовавшуюся поверхность которого после наступления полимеризации укладывают армирующий геосинтетический материал, затем повторяют процесс укладки слоев необходимое число раз до достижения требуемой высоты и геометрии плавающей насыпи. После этого насыпь из вспененного полимерного материала засыпают минеральным грунтом толщиной не менее 0,3 м. Устраивают дорожную одежду, нижний слой которой укрепляют вяжущим. Общая высота нижней части насыпи из вспененного полимерного материала hп и высота верхней части из минерального грунта вместе с дорожной одеждой hмч определяется из приведенной зависимости. Технический результат состоит в повышении несущей способности, снижении материалоемкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх