Угол откоса для мокрых грунтов

Расчет подпорной стены с большим уклоном грунта засыпки

конструктор, смею надеяться, что инженер

гадание на конечно-элементной гуще

В плаксисе не работаю. У нас нет его в ПИ.

«Пособие по проектированию подпорных стен и стен подвалов».

Вложения

Рекомендации по применению полимерных сеток РОСДОРНИИ.djvu (1.12 Мб, 279 просмотров)

Спасибо, обязательно почитаю.

Наш генпланист тоже самое говорит. У него откос и есть 1:1,5.

конструктор, смею надеяться, что инженер

Проектирование гидротехнических сооружений

Я балдею.

Уже в который раз подобная тема возникает, и опять всё по новой начинается.

Если откос круче, чем угол внутреннего трения грунта, то его просто не получится построить. Это очевидная вещь. У песка фи 30. 35 градусов, попробуйте насыпать кучу с откосом 45-50 градусов. Здесь с подпорной стенкой то же самое.

Предложения «заменить откос нагрузкой» — в целом возможно, только нужно правильно посчитать эту нагрузку: прикладывать нужно две нагрузки — вертикальную и горизонтальную от всей призмы обрушения которую выкидываете из расчёта. Т.е. от отметки верха стенки до верхней отметки на которой поверхность сдвига пересечётся наконец с поверхностью земли.

Формулы СНиПа не с проста становятся «неправильными» — ваша ситуация просто не соответствует здравому смыслу.

Генпланиста, который закладывает НА ПОСТОЯНКУ откосы 1:1.5 и крепит засевом трав — гнать в шею. 1:1.5 допускается на строительный период, и то при ограниченной высоте такого откоса. Нормальный откос на постоянную эксплуатацию без дополнительного крепления — 1:2. 1:2.5. А с учётом сейсмичности 9 баллов — и 1:3 может не пройти.

может быть. но с 9 баллов до 6 точно не упадёт. Так что даже если вместо 9 будет 8, всё равно в корне ничего не меняется.

Возможные решения:
1. Стенку делать выше, тогда откос станет более пологим.
2. Если стенку делать выше не получается по каким-то причинам, можно на её верхней площадке ставить армогрунт вместо откоса. Тогда обеспечится устойчивость самого откоса, а за счёт армирования склона наклонная сдвигающая сила трансформируется в вертикальную или слабо-наклонную. В итоге уголковая подпорная стенка не будет такой дикой
3. Развивая мысль п.3: отказаться вообще от уголковой подпорной стенки и сделать подпорку из габионов + геосинтетика на всю (или почти всю) высоту откоса.
Все три варианта предполагают серьёзное увеличение стоимости этой конструкции, но тут чтоб «и овцы ыелы и волки сыты» не получится никак.

Лабораторная работа № 5 Определение угла естественного откоса песчаного грунта

Цель работы:

Определить угол естественного откоса испытуемого грунта в лабораторных условиях в сухом состоянии и под водой.

Сущность метода:

Угол естественного откоса песков— это предельный угол свободного отсыпания песка, при котором грунтовая масса находится в устойчивом состоянии. Этот показатель определяется как в сухом состоянии, так и под водой.

Угол естественного откоса испытуемого грунта определяется в лабораторных условиях прибором для определения угла естественного откоса, входящим в состав полевой лаборатории Литвинова ПЛЛ-9.

Угол естественного откоса песка в сухом состоянии равен углу внутреннего трения этого песка

прибор для определения угла естественного откоса;

нож с прямым лезвием;

Рис.5. Прибор для определения угла естественного откоса песков

1- выдвижная створка;

2- малое отделение.

1. Определение угла естественного откоса песков в сухом состоянии

Порядок работы:

Прибор ставят на стол или иную горизонтальную поверхность. Выдвижная створка при этом опущена до дна.

В малое отделение прибора насыпают песок небольшими порциями через воронку вровень с краями.

Песок разровнять ножом.

После этого постепенно поднимают выдвижную створку, следя, чтобы не было толчков; при этом прибор придерживают рукой.

Песок частично пересыпается в другое отделение, пока не наступает положение устойчивого равновесия; угол между плоскостью свободного откоса и горизонтальной плоскостью и есть угол естественного откоса.

По делениям на днище и боковой стенке отсчитывают высоту и заложение откоса и вычисляют тангенс угла естественного откоса. Отсчеты ведут с точностью 1 мм.

Испытания проводят два раза.

Числовое значение тангенса угла естественного откоса определяется как среднее арифметическое из результатов двух замеров.

Результаты определений заносят в таблицу 5.

2. Определение угла естественного откоса песков в подводном состоянии

Порядок работы:

Прибор ставят на стол или иную горизонтальную поверхность. Выдвижная створка при этом опущена до дна.

В малое отделение прибора насыпают песок небольшими порциями через воронку вровень с краями.

Песок разровнять ножом.

После того, как в малое отделение прибора насыпан испытываемый грунт, в большое отделение наливают доверху воду.

После этого выдвижную створку поднимают на несколько миллиметров, чтобы вода могла проникнуть в малое отделение.

Когда грунт пропитается водой, постепенно поднимают выдвижную створку, следя, чтобы не было толчков; при этом прибор придерживают рукой.

Песок частично пересыпается в другое отделение, пока не наступает положение устойчивого равновесия; угол между плоскостью свободного откоса и горизонтальной плоскостью и есть угол естественного откоса.

По делениям на днище и боковой стенке отсчитывают высоту и заложение откоса и вычисляют тангенс угла естественного откоса. Отсчеты ведут с точностью 1 мм.

Испытания проводят два раза.

Числовое значение тангенса угла естественного откоса определяется как среднее арифметическое из результатов двух замеров.

Результаты определений заносят в таблицу 5.

Таблица 5 Результаты определений угла естественного откоса.

Угол естественного откоса — Angle of repose

Угол естественного откоса , или критический углом естественного откоса , из гранулированного материала является крутым углом спуска или погружений по отношению к горизонтальной плоскости , в которой материал может быть свалил растекание. Под этим углом материал на грани откоса находится на грани скольжения. Угол естественного откоса может составлять от 0 ° до 90 °. Морфология материала влияет на угол естественного откоса; гладкие округлые песчинки не могут быть сложены так круто, как грубые, взаимосвязанные пески. На угол естественного откоса также могут повлиять добавки растворителей. Если небольшое количество воды способно заполнить промежутки между частицами, электростатическое притяжение воды к минеральным поверхностям увеличит угол естественного откоса и связанные с этим величины, такие как прочность почвы .

Когда сыпучие сыпучие материалы насыпают на горизонтальную поверхность, образуется коническая куча. Внутренний угол между поверхностью сваи и горизонтальной поверхностью известен как угол естественного откоса и связан с плотностью , площадью поверхности и формой частиц, а также коэффициентом трения материала. Материал с низким углом естественного откоса образует более плоские груды, чем материал с большим углом естественного откоса.

Этот термин также используется в механике , где он относится к максимальному углу, под которым объект может упираться в наклонную плоскость без скольжения вниз. Этот угол равен арктангенс от коэффициента статического трения μ _s между поверхностями.

СОДЕРЖАНИЕ

• 1 Приложения теории
• 2 Измерение
  • 2.1 Методы определения угла естественного откоса
    • 2.1.1 Метод наклонной коробки
    • 2.1.2 Метод фиксированной воронки
    • 2.1.3 Метод вращающегося цилиндра
• 3 Из различных материалов
• 4 С разными опорами
• 5 Эксплуатация личинками муравьиных львов и червоточин (Vermileonidae)
• 6 См. Также
• 7 ссылки

Применение теории

Угол естественного откоса иногда используется при проектировании оборудования для обработки твердых частиц. Например, его можно использовать для проектирования подходящего бункера или силоса для хранения материала или для определения размера конвейерной ленты для транспортировки материала. Его также можно использовать для определения вероятности обрушения откоса (например, отвала или насыпи неуплотненного гравия); осыпи склона происходит от угла естественного откоса и представляет собой крутой склон куча сыпучего материала будет принимать. Этот угол естественного откоса также имеет решающее значение для правильного расчета устойчивости сосудов.

Он также часто используется альпинистами как фактор при анализе лавинной опасности в горных районах.

Измерение

Существует множество методов измерения угла естественного откоса, каждый из которых дает несколько разные результаты. Результаты также чувствительны к точной методологии экспериментатора. В результате данные из разных лабораторий не всегда сопоставимы. Один метод — это испытание на трехосный сдвиг , другой — испытание на прямой сдвиг .

Если коэффициент статического трения материала известен, то хорошее приближение угла естественного откоса можно получить с помощью следующей функции. Эта функция в некоторой степени точна для стопок, в которых отдельные объекты в стопке крохотные и сложены в случайном порядке.

где μ _s — коэффициент статического трения, θ — угол естественного откоса.

Методы определения угла естественного откоса

Измеренный угол естественного откоса может варьироваться в зависимости от используемого метода.

Метод опрокидывания коробки

Этот метод подходит для мелкозернистых несвязных материалов с индивидуальным размером частиц менее 10 мм. Материал помещают в коробку с прозрачной стороной для наблюдения за гранулированным исследуемым материалом. Изначально он должен быть ровным и параллельным основанию коробки. Ящик медленно наклоняют до тех пор, пока материал не начнет сдвигаться в большом количестве, и измеряют угол наклона.

Метод фиксированной воронки

Материал переливается через воронку, образуя конус. Кончик воронки следует держать близко к растущему конусу и медленно поднимать по мере роста ворса, чтобы свести к минимуму воздействие падающих частиц. Прекратите заливку материала, когда ворс достигнет заданной высоты, а основание — заданной ширины. Вместо того, чтобы пытаться измерить угол полученного конуса напрямую, разделите высоту на половину ширины основания конуса. Обратный тангенс этого отношения — угол естественного откоса.

Метод вращающегося цилиндра

Материал помещается в цилиндр, по крайней мере, с одним прозрачным концом. Цилиндр вращается с фиксированной скоростью, и наблюдатель наблюдает за движением материала внутри вращающегося цилиндра. Эффект похож на наблюдение за тем, как одежда перекатывается в медленно вращающейся сушилке для белья. Гранулированный материал будет принимать определенный угол, когда он течет во вращающемся цилиндре. Этот метод рекомендуется для получения динамического угла естественного откоса и может отличаться от статического угла естественного откоса, измеренного другими методами.

Из различных материалов

Вот список различных материалов и их угол естественного откоса. Все размеры приблизительны.

С разными опорами

Различные опоры изменят форму сваи (на рисунках ниже кучи песка), хотя углы естественного откоса остаются прежними.

Как соответствовать СНИПу на строительство откосов?

При строительстве откосов важным вопросом является обеспечение укреплений против обрушений и последующих сползаний земли. Как соответствовать СНИПу на строительство откосов? Пользоваться инновационными геосинтетическими материалами, приобрести которые можно в нашей компании GeoSM, специализирующейся на оптовых продажах этих материалов во всем ассортименте по наилучшим ценам.

Наши материалы для строительства откосов котлована по СНИП разработаны по уникальной, запатентованной технологии. Они применяются для обеспечения отличной устойчивости и прочности оснований траншей и котлованов.

В сферу деятельности ГК GeoSM входит производство и продажа геотекстиля, георешетки и геосетки для откосов под ТМ «Геофлакс».
Оставляя заявку в нашей компании, вы гарантируете себе покупку материала по невысокой стоимости и с оперативной доставкой на свой объект с ближайшего к вашему объекту склада.

Содержание СНИПа на строительство откосов

Крутизна откосов котлована по СНИП 12 04 2002 определяется в зависимости от имеющихся на строительной площадке грунтов. Установка вертикальных стенок разрешена при отсутствии грунтовых вод и наличии грунтов с равномерной структурой. Наибольший угол естественного откоса грунтов по СНИП определяют по таблице в зависимости от типа грунтов.

Крутизна откосов по СНИП должна быть такой, чтобы не произошло обрушений в процессе строительства. Технику безопасности ставят на первое место. Для возведения надежных и безопасных объектов необходимо обеспечить заложение откосов по СНИП. Начинают проектирование с определения параметров откосов, чтобы обеспечить оптимальную обратную засыпку.

При наличии оползневых грунтов или грунтовых вод, или глубине котлована или траншеи более 5 метров необходима разработка индивидуального проекта в соответствии с выявленными уникальными условиями. Для проведения земляных работ с откосами по СНИП перед проектированием заказывают проведение геологических и гидрогеологических изысканий.

Основные рекомендации по использованию материалов и технологий для строительства откосов в СНИПе

Наряду с традиционными материалами (щебнем, песком, бетонными смесями) при укреплении откосов по СНИП под основание подушки производится закладка геотекстильного полотна, служащего для отделения амортизационной подушки от грунта. В современных технических заданиях на крепление откосов грунта по СНИП обязательно указывается использование геосинтетических материалов, это необходимо для предотвращения контакта между грунтом и амортизационной подушкой, дренирования основания, предотвращения размывания и уменьшения подвижности.

Геосинтетические материалы и их роль в строительстве откосов

Среди преимуществ использования геосинтетиков для строительства откосов по СНИП отметим:

• Устойчивость к воздействиям агрессивных сред;
• Простоту укладки материала;
• Устойчивость к ультрафиолету;
• Длительность срока эксплуатации;
• Наличие отличных пропускных способностей и предотвращение перемешивания конструкции откоса с грунтом;
• Экологическую чистоту.

Геотекстиль Геофлакс для укрепления откосов

Обеспечивает до 25% экономии стройматериалов и предназначен для сохранения устойчивости, предотвращения плывучести и способствует надежному связыванию всей конструкции.

Георешетка Геофлакс для укрепления откосов

Способствует повышению срока эксплуатации покрытий, снижению на 25% использования стройматериалов в сравнении с бетонированием и улучшению их устойчивости к внешним нагрузкам.

Геосетка Геофлакс для укрепления откосов

Служит для повышения эксплуатационных характеристик и снижения затрат на строительство и ремонт на 45%. Она обладает высокой прочностью и устойчивостью к деформированию. Геосетка Геофлакс для откосов отличается наличием армирующих и противоэрозионных параметров, служит для снижения толщины укладываемого щебня.

В связи с повышением требований к надежности и безопасности строительства требуется существенное повышение качества устройства откосов по СНИП. Нам хорошо известно, что для соответствия требованиям строительной отрасли необходимо руководствоваться всеми запросами действующих законов, существующими стандартами, требованиями заказчиков.

С материалами GeoSM укрепление откосов по СНИП существенно ускоряется, а срок их эксплуатации возрастает. Применение геосинтетики GeoSM рекомендовано профессионалами.

Охрана труда

Земляные работы — один из наиболее тяжелых и трудоемких процессов, безопасность выполнения которых во многом зависит от способов производства работ, от гидрогеологических условий, рельефа местности и рода земляных выемок.

Основной причиной несчастных случаев при производстве земляных работ являются обрушающиеся горные породы (грунты); падающие предметы (куски породы); движущиеся машины и их рабочие органы, а также передвигаемые ими предметы; расположение рабочего места вблизи перепада по высоте 1,3 м и более; повышенное напряжение в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; химические опасные и вредные производственные факторы [8].

Выемки различных профилей (траншеи, котлованы, шурфы, колодцы и др.) выполняют с вертикальными стенками без креплений, с вертикальными стенками с креплением, с откосами без креплений и с креплением.

Предотвратить обрушение и обеспечить устойчивость грунтовых масс можно либо образованием откосов, выполненных по проекту, либо устройством креплений стенок земляных выемок [11].

Выбор безопасного способа производства земляных работ в значительной степени зависит от строительных свойств грунтов: плотности, разрыхляемости, устойчивости, размываемости, уплотняемости, влагоемкости, водопроницаемости. Эти свойства грунтов следует учитывать при проектировании откоса земляного сооружения, чтобы исключить его обрушение. Грунты подразделяются на связные (скальные, полускальные, суглинистые и другие плотные грунты) и несвязные (песчаные, гравийные, насыпные и лессовидные). Если глубина выработки не позволяет устраивать откосы без учета дополнительных мер, обеспечивающих их устойчивость, предусматривают крепление откосов траншей и котлованов.

Крепление — временное сооружение в выемке, предназначенное для удержания грунта, сохранения проектных очертаний выработки и защиты работающих от обрушения. Как правило, крепления выполняют по типовым чертежам с использованием инвентарных элементов крепежа. Различают следующие виды креплений: распорное, анкерное, шпунтовое и рамное. Распорное крепление состоит из горизонтальных рядов досок, уложенных вплотную к стене траншеи и прижатых к ней вертикальными стойками. Стойки устанавливают не реже чем через 1,5 м и разжимают горизонтальными распорками (рис. 4.4.1, а). Под оба конца распорки прибивают деревянные бобышки, препятствующие сползанию ее по стойке. Более удобно применять винтовые металлические распорки (рис. 4.4.1, б). Если распорки мешают работать внутри траншеи или вообще невозможно их поставить (в котлованах), используют анкерные крепления или крепления подкосами (рис. 4.4.1, в, г) [12].

Рис. 4.4.1. Крепление откосов выемок: а — деревянными распорками; б — винтовыми распорками; в — анкерными; г — подкосами; 1 — деревянные щиты; 2 -стойки; 3 — деревянная распорка; 4 — бобышка; 5 — винтовая распорка; 6 — анкер; 7 — подкос

После окончания работ в выемке крепления начинают разбирать снизу по одной или по две доски, одновременно засыпая выемку слоями грунта толщиной не более 40 см. Каждый засыпанный слой земли надо хорошо утрамбовать, чтобы грунт не садился и не образовывал пустот (рис. 4.4.2) [13]. Вынимать сразу все распорки нельзя, так как это может привести к обрушению грунта.

Рис. 4.4.2. Разборка креплений выемки

В плывунах и на мокрых лёссовых грунтах, где удаление креплений связно с большой опасностью, их оставляют в грунте без разборки.

При разработке выемок с наклонной поверхностью бортов без креплений важным условием является установление крутизны откоса и его формы (профиля). На рис. 4.4.3 показаны геометрические элементы котлована: А — нижняя бровка, В — верхняя бровка, Н — глубина выемки, АВ — откос, характеризуемый углом откоса а. Этот угол отсчитывается от линии откоса вглубь грунта до горизонтальной поверхности, проведенной через нижнюю бровку. Угол откоса бывает острым и прямым, но при нарушениях правил ведения земляных работ он может быть и тупым (см. рис. 4.4.3, а, б). Устройство такого откоса запрещено.

Рис. 4.4.3. Геометрические элементы выемки: А — угол откоса, Н — глубина выемки, АВ — линия фактического откоса, АС — линия естественного откоса, АБС — призма возможного обрушения

Если глубина выемки более 5 м, то угол откоса определяется расчетным путем. Запрещается производить разработку траншей и котлованов подкопом и оставлением «козырьков» (см. рис. 4.4.3). Это опасный способ, так как верхняя часть грунта может обрушиться и привести к несчастному случаю.

Производство работ, связанных с нахождением работников в выемках с вертикальными стенками без крепления в песчаных, пылевато-глинистых и талых грунтах выше уровня грунтовых вод и при отсутствии вблизи подземных сооружений, допускается при их глубине не более, м: 1,0 — в неслежавшихся насыпных и природного сложения песчаных грунтах; 1,25 — в супесях; 1,5 — в суглинках и глинах.