- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •1. Область применения
- •2. Основные понятия
- •3. проектные нагрузки (воздействия)
- •4. Основные материалы
- •4.1. Геосинтетические материалы
- •4.1.1. Типы геосинтетических материалов
- •4.1.1.1. Геотекстиль (GT)
- •4.1.1.2. Георешетки (GG)
- •4.1.1.3. Биотекстили и биоматы (BT)
- •4.1.1.4. Геоматы (GA)
- •4.1.1.5. Геоячейки (GL)
- •4.1.1.7. Геосинтетические материалы для дренажа (GCD)
- •4.1.1.8. Глиногеосинтетические полотна (GCL)
- •4.1.1.9. Синтетическая геомембрана (GMS)
- •4.1.1.10. Битумная геомембрана (GMB)
- •4.1.2. Свойства геосинтетических материалов и требования, предъявляемые к ним.
- •4.1.3. Испытания материалов
- •4.1.3.1. Идентификация продукции
- •4.1.3.2. Масса на единицу площади
- •4.1.3.3. Прочность на разрыв и удлинение
- •4.1.3.4. Усталостная прочность, ползучесть
- •4.1.3.5. Характеристика трения
- •4.1.3.6. Стойкость к механическим повреждениям при укладке (надежность)
- •4.1.3.7. Химическая стойкость
- •4.1.3.8. Микробиологическая стойкость
- •4.2. Наружная облицовка
- •4.2.1. Массивная наружная облицовка
- •4.2.2. Наружная облицовка из геосинтетических материалов
- •4.3. Грунт
- •4.3.1. Определение свойств грунта
- •4.3.2. Насыпной грунт
- •4.3.2.2. Требования к химическим свойствам насыпного грунта
- •4.3.3. Грунты для засыпки и обратной засыпки
- •5. Расчеты
- •5.1. Общие принципы
- •5.1.1. Доказательства внешней устойчивости (GZ IC)
- •5.1.2. Доказательства внутренней устойчивости (GZ 1B)
- •5.1.3. Расчетная прочность геосинтетика и коэффициенты
- •5.1.3.2. Коэффициенты
- •5.2. Дамбы на грунтах, обладающих малой несущей способностью
- •5.2.1. Проверка против скольжения
- •5.2.2. Проверка по разрушению грунта насыпи
- •5.2.3. Проверка на разрушение откоса
- •5.2.5. Проверка на выдергивание арматуры
- •5.2.6. Конструктивные указания
- •5.3. Основание под железнодорожные насыпи
- •5.3.1. Общие сведения
- •5.3.3. Состояние вопроса
- •5.3.4. Модуль деформации
- •5.3.4.1. Модули деформации грунта основания
- •5.3.5 Армирование геосинтетическими материалами
- •5.3.6. Определение необходимой толщины основания
- •5.3.6.2. Расчет по несущей способности
- •5.3.7. Конструктивные указания
- •5.4. Улучшение свойств оснований в дорожном строительстве
- •5.4.1. Общие сведения
- •5.4.3.1. Общие сведения
- •5.4.3.2. Принцип работы геосинтетической арматуры
- •5.4.3.3. Упрощенная модель учета действия арматуры в грунте
- •5.4.3.4. Расчет по механическим свойствам геосинтетика
- •5.4.3.5. Расчеты геосинтетиков по фильтрационным требованиям (способность удерживания грунта)
- •5.4.4. Указания по установке и укладке
- •5.4.4.1. Геосинтетические материалы
- •5.4.4.2. Грунт засыпки
- •5.5. Устройство армированных фундаментных подушек
- •5.5.1. Общее понятие
- •5.5.2. Основные принципы
- •5.5.3. Строительные материалы
- •5.5.3.1. Насыпной грунт
- •5.5.3.2. Арматура
- •5.5.4. Расчеты
- •5.5.4.1. Внешняя устойчивость
- •5.5.4.2. Внутренняя устойчивость
- •5.5.5. Указания по проектированию и конструированию
- •5.5.5.1. Принцип конструирования
- •5.5.5.2. Расположение арматуры
- •5.5.5.3. Длина арматуры
- •5.5.5.4. Габаритные размеры фундаментной подушки
- •5.5.5.5. Устройство фундаментной подушки
- •5.6. Откосы
- •5.6.1. Понятия
- •5.6.2. Доказательство устойчивости
- •5.6.2.1. Исходные данные
- •5.6.2.2. Противостоящие (сопротивляющиеся) величины
- •5.6.2.3. Линии скольжения и механизмы разрушения
- •5.6.2.4. Методы расчетов
- •5.6.3. Эксплуатационная пригодность
- •5.6.5. Проектные и конструктивные указания
- •5.6.5.1. Установка геосинтетика
- •5.6.5.2. Перекрытие внахлест
- •5.6.5.3. Монтаж наружной облицовки и насыпного грунта
- •5.6.5.4. Дальнейшие конструктивные указания
- •5.7. Подпорные конструкции
- •5.7.1. Понятия
- •5.7.2.1. Геометрические рекомендации по проектированию
- •5.7.2.2. Проектирование при учете зоны равновесия в грунте
- •5.7.2.3. Расчет устойчивости вдоль возможных линий скольжения
- •5.7.3. Эксплуатационная пригодность
- •5.7.4. Доказательство соединения с наружной облицовкой
- •5.7.4.1. Растягивающие усилия в наружной облицовке
- •5.7.4.2. Наружная облицовка из готовых элементов
- •5.7.4.3. Наружная облицовка из обернутых армирующих слоев
- •5.7.5. Указания по проектированию и строительству
- •5.7.5.1. Основание
- •5.7.5.2. Дальнейшие конструктивные указания
- •5.8. Сооружения для депонирования отходов
- •5.8.1. Общие положения
- •5.8.2. Изолирующие системы
- •5.8.3. Доказательства
- •5.8.3.1. Доказательства против скольжения
- •5.8.3.2. Устойчивость арматуры к разрушению
- •5.8.3.3. Анкерное крепление
- •5.8.4. Восприятие распорных усилий
- •5.8.5. Проектные и конструктивные указания
- •5.8.5.1. Тело отходов
- •5.8.5.2. Одиночные сооружения
- •5.8.5.3. Выбор арматуры
- •5.8.5.4. Расположение арматуры в анкерной траншее
- •5.8.5.5. Прочие конструктивные указания
- •6. Испытания и контроль
- •6.1. Общие сведения об испытаниях
- •6.2. Материалы
- •6.2.1. Строительный грунт и основание
- •6.2.2. Описание изделий
- •6.3. Обеспечение качества
- •6.3.1. Самоконтроль, внутренние испытания и контрольные испытания
- •6.3.2. Внешний контроль
- •6.4. Расчеты и доказательства
- •6.4.1. Внешняя устойчивость
- •6.4.2. Внутренняя устойчивость
- •6.4.3. Дополнительные доказательства
- •6.5. Контроль после завершения работ
- •Список рекомендуемой нормативной литературы
- •Библиографический Список
- •Приложение 1
- •Примеры расчета
- •А5 Армированный склон [38]
- •А 5.1. Пример армированного склона
- •А 5.1.3. Внутренняя устойчивость
- •Приложение 2
- •Коэффициенты частичной безопасности для воздействий и результатов воздействий
- •Приложение 3
- •Коэффициенты частичной безопасности для сопротивлений
- •Приложение 4
- •Перечень символов
- •Приложение 5
- •Перечень примененных символов и обозначений
11– армирование для уменьшения или компен- |
временно |
сации воздействий на шахтный ствол |
|
12– армирование для уменьшения трещин в по- |
временно |
верхностных экранах |
|
5.8.3.Доказательства
5.8.3.1.Доказательства против скольжения
Для изолирующих слоев на откосах рекомендуется выполнить расчеты в соответствии с [34] «Устойчивость изолирующих систем против скольжения». Если достаточная устойчивость не подтверждается и уклон откоса нельзя уменьшить, то можно уложить армирующий слой для повышения несущей способности исходной конструкции. Основой доказательства устойчивости является в этом случае рассмотрение предельного равновесия в наиболее неблагоприятной плоскости скольжения
(рис. 5.24).
TR,d + FB,d + Ep,d −Td ≥ 0. |
(5.55) |
Наиболее неблагоприятная плоскость скольжения устанавливается посредством сравнительных исследований. Она может располагаться под гидроизоляционным материалом из геосинтетика в минеральном уплотняющем слое, особенно если он насыщен водой и недренированное сопротивление грунта сдвигу невелико. Она может находиться на контакте геотекстильного защитного слоя с геосинтетическим гидроизоляционным материалом, если силы трения между двумя слоями малы. Она может возникнуть на контакте армирующего слоя с выше и/или нижележащим слоем грунта.
Так как при появлении FB,d в формуле 5.55, пересекается армирующий слой, то необходимо привести доказательство для предельного состояния GZ 1В согласно разд. 5.1, т.е. расчетные значения воздействий вытекают из характерных значений и их умножения на частичные коэффициенты запаса (табл. 2 [1.1.2]). Сопротивления получаются из характерных значений парамет-
93
ров сдвига с последующим снижением на соответствующие частичные коэффициенты надежности по табл. 3 [1.1.2] (например, для скольжения и случая приложения нагрузки LF 1 γSt = 1,50).
а) Расчетное значение весовой нагрузки Gd .
При частично протекающих откосах необходимо учитывать движущие напоры для расчетного параметра весовой нагрузки Gd слоев грунта над СГМ, для поверхностей скольже-
ния под СГМ необходимо учитывать вес воды над СГМ. Представленная на рис. 5.24 депрессионная кривая действительна для плоскости скольжения поверх СГМ:
Gd =[γd (d −1 2 hw ) + γ'd 1 2 hw ] 1, |
(5.56) |
при γd = γk γG inf и γ'd = γ'k γG inf ,
для благоприятных постоянных воздействий с частичным коэффициентом запаса γG inf =1,0
и при γd = γk γGsub и γ'd = γ'k γGsub ,
для неблагоприятных воздействий с частичным коэффициентом запаса γGsub согласно табл. 2 [1.1.2] (прил. 2).
94
Рис. 5.24. Разрез армированного дренирующего слоя в склоне
На рис. 5.24. обозначено
d– толщина дренирующего слоя над изучаемой поверх-
ностью скольжения;
hw |
– толщина дренирующего слоя ниже депрессионной |
|
линии в протекающих склонах; |
ds |
– толщина дренирующего слоя в подошве откоса (при |
l |
постоянной толщине ds = d ); |
– длина склона; |
|
l' |
– горизонтальная проекция длины склона; |
β– угол наклона склона;
TR,d |
– расчетный параметр сопротивления скольжению в |
|
рассматриваемой поверхности скольжения; |
Ep,d |
– расчетный параметр сопротивления грунта в подошве |
|
откоса; |
FB,d |
– расчетная прочность арматуры; |
Td |
– расчетный параметр воздействий; |
Gd |
– расчетный параметр весовой нагрузки; |
Pd |
– расчетный параметр вертикальной нагрузки (например, |
|
от строительного производственного оборудования); |
Sd |
– расчетный параметр фильтрационного потока при |
|
незакрытом дренажном слое; |
γ– объемная масса грунтового слоя выше депрессионной
линии;
γ' – объемная масса грунтового слоя ниже депрессионной
линии
б) Расчетное значение сопротивления скольжению ТR,d:
TR,k = (Gd + Pd )cosβ tg δk + ak 1. |
(5.57) |
Для характерных значений параметров сдвига δk |
или ϕk и |
ak или ck нужно в соответствии с расположением изучаемой
95
плоскости скольжения альтернативно использовать следующие величины:
– для контактной поверхности между слоями геосинтетика угол трения δk (например, защитный слой/СГМ слой δgg ,k или
геосинтетик/грунт основания δsg ,k ) или адгезию ak ;
–для слоев грунта в дренированных условиях угол внутреннего трения ϕ'k и сцепление c'k ;
–для насыщенных водой слоев связного грунта в недренированных условиях угол внутреннего трения ϕu,k = 0 и сцепле-
ние cu,k .
Расчетное значение сопротивления скольжению в этом случае:
TR,d =TR,k / γSt . |
(5.58) |
в) Расчетное значение сопротивления грунта Ep,d :
Сопротивление грунта в подошве откоса оказывает незначительное влияние при длинных склонах и малой толщине слоя. Оно устанавливается по обычным правилам [1.1.8]. Необходимо учитывать движущие напоры.
Для GZ 1В расчетное значение сопротивления грунта устанавливается из характерных значений параметров сдвига играничных параметров трения с последующим снижением на частичный
коэффициент запаса γEp , согласно табл. 3[1.1.2] (прил. 3).
Кроме этого необходимо изучить, имеют ли значение другие механизмы отказа для опорных нагрузок вподошве откоса или на берме (например, срез сдвиговогоклина внижнем конце откоса).
г) Расчетное значение влияний Td .
К влияниям относятся расчетное значение параллельного склону компонента весовой нагрузки слоев, лежащих над расчетной поверхностью скольжения Gd , расчетное значение па-
раллельного склону компонента возможной вертикальной
96
нагрузки Pd и расчетное значение силы фильтрационного пото-
ка Sd . Расчетное значение влияний в этом случае: |
|
Td =Gd sinβ+ Pd sinβ+ Sd , |
(5.59) |
где Gd – расчетное значение весовой нагрузки (см. формулу 5.56) для неблагоприятных постоянных воздействий;
Pd – расчетное значение вертикальной нагрузки от строи-
тельного и промышленного оборудования, при определенных условиях прочих транспортных нагрузок (если возникают горизонтальные нагрузки, их также следует учесть). При расчете сопротивления может быть учтен и дополнительный удерживающий компонент (см. формулу 5.57):
Pd = Pk γQsub |
(5.60) |
для переменных неблагоприятных влияний с частичным коэффициентом запаса γQsub, согласно табл. 2 [1.1.2] (прил. 2);
Sd – расчетное значение силы фильтрационного потока
(см. формулу 5.61) рекомендуется определять согласно [34]. Для представленной на рис. 5.21 депрессионной кривой
считается:
Sd =1 2 γw γF i hw l, |
(5.61) |
где
γw – удельный вес воды;
i– гидравлический уклон, на склонах с углом наклона β.
i=sinβ;
hw – высота подпора воды в дренирующем слое.
Если не проводятся более точные гидрологические исследования [34], то
hw = rT ,n l′ (1−ψ) /(k sinβ), |
(5.62) |
где rT ,n – объемная интенсивность выпадения дождя.
Примечание: rT,n можно получить для изучаемой местности из соответствующих таблиц для водоснабжения и канализации населенных мест. Если не проводятся точные исследова-
97