7.1.2. Упорядкування укосів земляних споруд.
Рис.
7.1. Схема укосу.
Обвалення укосу відбувається частіше за все по лінії АС, розташованої під кутом θ до горизонту. Об'єм АВС називають призмою обвалення.
Призма обвалення утримується в рівновазі силами тертя, прикладеними в площині зсуву.
Перед розробкою траншей і котлованів необхідно заздалегідь визначити крутість укосів, що забезпечує безпеку провадження робіт, з урахуванням глибини траншеї або котловану і вибрати спосіб формування укосів.
Риття котлованів і траншей з укосами без кріплень в нескельних грунтах вище за рівень грунтових вод (з урахуванням капілярного підняття) або в грунтах, осушених за допомогою штучного водопониження допускається з дотриманням нормативної глибини виїмки і крутості укосів (табл. 4.1).
Перед відкриттям котлованів і траншей без укосів, не залежно від вигляду грунту, розрахунковим шляхом необхідно визначити їх максимально безпечну глибину, що забезпечує стійкість вертикальних стін.
Методика розрахунку безпечної глибини котлованів і траншей без укосів така:.
1. Розраховують критичну висоту вертикальної стінки котловану (траншеї) за формулою
Нкр = 2С соs jj / (1- sinjj)
де: Нкр - критична висота вертикальної стінки, м;
С - сила зчеплення грунту, т/м2 (табл7.1);
gg - об'ємна вага грунту т/м3 (табл7.1);
jj - кут внутрішнього тертя (табл7.1).
2. Визначають граничну глибину котловану або траншеї з вертикальною стінкою, вводять коефіцієнт запасу, що приймається рівним 1,25:
Нпр = Нкр/1,25,
де Нпр гранична висота вертикальної стінки, м.
Глибина розробки котлованів і траншей з вертикальними стінками без кріплень встановлюється у відповідності з СНіП III-4-80* і складає не більше за 1 м в насипних, піщану, великоуламкових грунтах; 1,25 м, в супесях; 1,5 м в глинах.
При проектуванні котлованів і траншей глибиною більше за 5м необхідно зробити розрахунок стійкості укосів.
Згідно СНіП III-4-80*, переміщення, установка і робота машин поблизу виїмок з незакріпленими укосами дозволяється тільки за межами призми обвалення на відстані, встановленій проектом провадження робіт. При відсутності рішень в ППР найменшу відстань lн до найближчих опор машин вибирається згідно табл. 4.2.
При глибині виїмки менше за 5 м найменша допустима відстань від верхньої будови шляху (кінця шпали, гусениці, колеса) до основи укосу визначається за наближеною оцінкою заднього краю призми обвалення з використанням формули:
lн= 1,2ah + 1,
де: h - глибина виїмки, м;
а - коефіцієнт закладення укосу, який приймається за даними табл.7.1.
Таблиця 7.1
Характеристики грунту
Грунт |
Об`ємна вага gg, (т/м3) |
Кут внутрішнього тертя jj, (град.) |
Сила зчеплення грунту С, (т/м2 ) |
Глина |
1,7-2 |
7-20 |
0-20 |
Суглинок легкий |
1,5-1,8 |
12-25 |
0-16 |
Суглинок пилоподібний |
1,5-1,7 |
15-25 |
0-16 |
Суглинок лессовидний |
1,4-1,7 |
12-25 |
0-20 |
Супісок |
1,5-1,7 |
18-30 |
0-10 |
Пісок дрібнозернистий |
1,6-1,9 |
22-35 |
0-0,5 |
Пісок середньозернистий |
1,6-1,9 |
26-35 |
0-0,3 |
Пісок крупнозернистий |
1,6-2 |
27-40 |
0-0,2 |