Рекомендації по проведенню робіт загальні положення

Вид материала

Документы

Содержание 2. Основні принципи посилення й стабілізації 6. Основні вимоги техніки безпеки й охорони Загальні положення 2. Основні принципи посилення й стабілізації насипів габіонними спорудами. сфери застосування. 2.2. Сфери застосування Принципова схема підсилення насипу габіонною стінкою Види габіонних стінок Коробчаті габіони Сітка подвійного кручення 3.2. Вимоги до матеріалів засипання 4. Проектування й розрахунок споруд 4.2. Зовнішні розрахункові навантаження 4.3. Характеристики ґрунтів 4.4. Аналіз стійкості насипу 4.5.1. Методика розрахунку Можливі схеми руйнування габіонної Схема впливу зсувного тиску е 4.5.2. Зовнішня стійкість стіни Розрахункова схема на визначення стійкості стіни на зрушення Розрахункові схеми ... Полное содержание

Подобный материал:

• Загальні рекомендації по організації занять 4 ст. Загальні вимоги до занять з ліплення, 272.34kb.
• Методичні рекомендації щодо вдосконалення корпоративного управління в банках України, 672.42kb.
• Загальні методичні рекомендації щодо вивчення дисципліни „безпека життєдіяльності методичні, 546.35kb.
• Піддубна Світлана Максимівна, канд філос наук, доцент Рокоча Віра Володимирівна, доктор, 641.44kb.
• Рекомендації по підготовці І проведенню діагностування педагогічних кадрів для організації, 691.15kb.
• Піддубна Світлана Максимівна, канд філос наук, доцент Рокоча Віра Володимирівна, докт, 600.58kb.
• Загальні рекомендації для написання курсових, маґістерських (дипломних) робіт послідовність, 316.88kb.
• Кабінету Міністрів України від 28. 03. 2008 р. N 274, згідно з наказом Головного контрольно-ревізійного, 274kb.
• Методичні рекомендації щодо визначення предмета охорони об'єктів історії Загальні положення, 117.95kb.
• Методичні рекомендації щодо визначення предмета охорони об'єктів монументального мистецтва, 121.88kb.

Тимчасові технічні вказівки із застосування габіонів для підсилення земляного полотна залізниць розроблено з використанням матеріалів ЗАТ «Габіони Маккаферрі».

У тимчасових технічних вказівках наведені рекомендації щодо вибору конструкцій, проектування та розрахунку габіонних підтримуючих споруд та споруд із захисту від розмивів.

Вказівки призначені для дослідного використання при проектуванні та виконанні робіт з підсилення та стабілізації земляного полотна залізниць.

ЗМІСТ

Стор.

ВСТУП ……………..…………………………………………………………………...4


1.ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ…………………………………………………………..5

2. ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ПОСИЛЕННЯ Й СТАБІЛІЗАЦІЇ

НАСИПІВ ГАБІОННИМИ СПОРУДАМИ. СФЕРИ ЗАСТОСУВАННЯ …………6

2.1. Гравітаційні габіонні стіни ...………………………………………………. .6

2.2. Сфери застосування …………………………………………………………6


3. КОНСТРУКЦІЇ СПОРУД …………………………………………………………....8

3.1. Конструкції стін з габіонів ……………..............................................................8

3.2. Вимоги до матеріалів засипання …………………………………………...14


4. ПРОЕКТУВАННЯ Й РОЗРАХУНОК СПОРУД ………………………………….15

4.1. Вихідні дані для проектування…...………………………………………...15

4.2. Зовнішні розрахункові навантаження.………………...…………………...15

4.3. Характеристики ґрунтів …………………………………………………….16

4.4. Аналіз стійкості насипу ……………………………………………………..16

4.5. Гравітаційна підпірна стіна …………………………………………....…...18

4.5.1. Методика розрахунку ……………………………………………...18

4.5.2. Зовнішня стійкість стіни …………………………………………...21

4.5.3. Внутрішня стійкість стінки ………………………………………..29


5. РЕКОМЕНДАЦІЇ ПО ПРОВЕДЕННЮ РОБІТ …………………………………..31

5.1. Загальні положення. ………………………………………………………..31

5.2. Рекомендації зі зборки й установки габіонів ……………………………..31

5.3 Рекомендації по збору та установці матраців …………………………….37


6. ОСНОВНІ ВИМОГИ ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ Й ОХОРОНИ

НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА ……………………………………………...42

Додаток 1. Специфікація габіонів …………………………………………………………....43

Додаток 2. Специфікація сіток …………………………………………………………….....45

ВСТУП

Традиційним способом посилення насипів, що експлуатуються, є влаштування контрбанкетів із дренуючого грунту. Однак, цей спосіб, будучи надійним заходом, має й ряд недоліків: вимагає більших обсягів дефіцитних дренуючих ґрунтів, відводу значних площ культурних земель під основи контрбанкетів, виносу комунікацій у ряді випадків, веде до більших витрат засобів і часу, і не може бути виконаним в складних умовах.

Одним з високоефективних способів посилення й стабілізації насипів, які експлуатуються є застосування габіонних споруд, які мають ряд суттєвих переваг у порівнянні з традиційними конструкціями

• високий опір навантаженням, міцність армуючих елементів і лицьових граней;
  
• корозійна стійкість від впливу води, атмосферних впливів;
  
• проникність і пористість конструкцій, що забезпечує дренування зворотного засипання й відсутність додаткових витрат на пристрій дренажу;
  
• простота будівництва й мінімальні обсяги робіт по підготовці основи;
  
• гнучкість, що дозволяє цій структурі поглинати осадки ґрунту без руйнування споруди;
  

- низькі експлуатаційні витрати.

Габіонні споруди відповідають вимогам екології. Вони не перешкоджають росту рослинності й із плином часу стають частиною природного ландшафту.

1. ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ

1.1. Вказівки призначені для використання у проектних організаціях та працівниками колійного господарства Укрзалізниці, при проектуванні й здійсненні заходів щодо посилення або стабілізації насипів з підтримуючими спорудами з габіонів.

1.2. Вказівки поширюються на насипи на міцній основі, але вони можуть використатися також при відповідному обґрунтуванні й для насипів на слабкій основі.

3. Підтримуючі споруди з габіонів являють собою ґрунтові споруди у вигляді стін з габіонів (гравітаційні габіонні стіни (ГГС) і системи Террамеш, що складає з габіонів і зворотного засипання, армованої металевими сітками.
   
4. Проектування підтримуючих споруд із габіонів провадиться на основі техніко-економічних розрахунків.
   
5. Проектування й виконання робіт з посилення або стабілізації насипів габіонними конструкціями виконується відповідно до дійсних Вказівок.
   

2. ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ПОСИЛЕННЯ Й СТАБІЛІЗАЦІЇ НАСИПІВ ГАБІОННИМИ СПОРУДАМИ. СФЕРИ ЗАСТОСУВАННЯ.

2.1. Гравітаційні габіонні стіни

1. Гравітаційна габіонна стінка ( ГГС ) 1 являє собою підпірну стінку, виготовлену з габіонів 2 (рис.2.1).
   
2. За підтримуючим впливом на насип габіонна підпірна стінка разом із засипанням 3 і присипкою 4 (див. рис.2.1) заміняє собою контрбанкет із дренуючого ґрунту 5.
   
3. При проектуванні приймається, що габіонна стінка працює як єдине ціле проти зсуву по поверхні АБ і перекидання під впливом сили зсувного тиску Е_n щодо точки Б (див. рис. 2.1).
   
4. Основні розміри споруди (стінки) - висота Н, габарити габіонів і ширина берми b визначаються із зазначених умов.
   

2.2. Сфери застосування

2.3.1. Сферами раціонального застосування габионных споруд є:

• необхідність економії дренуючого ґрунту ;
  
• умови будівництва обмеженні по площі (промислова й цивільна забудова);
  

- необхідність переносу різних комунікацій при спорудженні звичайного контрбанкета;

• необхідність економії площ культурних земель під заснування звичайних контрбанкетів;
  
• недоцільність подовження водопропускних труб;
  
• нерівномірне просадження основи;
  
• запобігання розмивів;
  
• екологічні вимоги;
  
• архітектурні й ландшафтні вставки.
  

ПРИНЦИПОВА СХЕМА ПІДСИЛЕННЯ НАСИПУ ГАБІОННОЮ СТІНКОЮ



Рис. 2.1


3. КОНСТРУКЦІЇ СПОРУД

3.1. Конструкції стін з габіонів

1. Підпірні стінки з габіонів - це стінки, які встановлюють на схилах або в підошви насипу в утримуючих цілях.
   
2. Підпірні стіни з габіонів можуть бути масивного обрису (гравітаційні стіни) і тонкого обрису (напівгравітаційні стіни). Вони можуть бути низькі:
   

<1,5 (3.1)

і високі:

>1,5, (3.2)

де Н - видима висота стіни, м;

- ефективна ширина фундаменту, м.

Лицьова грань таких стін може влаштовуватися:

- східчастою (вертикальною або розташованою під кутом до вертикалі);

- гладкою (вертикальною або похилою).

Ці основні типи стін наведені на рис.3.1.

3. Конструктивно габіон представляє із себе дротовий кістяк заповнений каменем.
   
4. Для пристрою гравітаційної підпірної стіни з габіонів доцільно використати коробчасті габіони й габіонні матраци прямокутної форми (рис.3.2), виконані з металевої оцинкованої сітки, що має шестигранні ланки з подвійним крученням (рис.3.3). При цьому габіонні ящики мають висоту від 0.5 до 1.0 м , а габіонні матраци від 0.17 до 0.30 м (Додаток 1 ).
   
5. Габіони й габіонні матраци можуть бути розділені на осередки за допомогою введення діафрагм, які служать для зміцнення конструкції й полегшення робіт із устрою й експлуатації габіонних споруд. Діафрагми мають такої ж характеристики, що й сітка, з якої складається габіон. Вони кріпляться до рами основи габіонів із кроком 1.0 м під час виготовлення їх на підприємстві.
   
6. Дріт, що використовується для виготовлення габіонів, габіонних матраців, має межу міцності 380 500 МПа й подовження менш 12%. Цинкове покриття дроту має щільність 0,240 0,290 кг/ м ² (табл. 3.1).
   

3.1.8. Розривне навантаження металевої сітки, виготовленої з оцинкованого дроту, залежно від комбінацій між розміром ланок сітки й діаметром дроту становлять 30...53 кН (табл.3.2). Для зміцнення металевих арматур і полегшення її укладання по краях сітка підсилюється дротом, що має більший діаметр, ніж дріт самої сітки (табл. 3.3, див. рис. 3.3).


Таблиця 3.1 Щільність цинкового покриття дроту

№ п/п	Діаметр дроту, мм	Допуск на діаметр ±, мм	Кількість цинку, кг/м2
1	2.00	0.06	0. 240
2	2.20	0.06	0. 240
3	2.40	0.06	0. 260
4	2.70	0,08	0. 260
5	3.00	0.08	0. 275
6	3.40	0.10	0. 275
7	3.90	0.10	0. 290

Таблиця 3.2 Межа міцності сітки із шестигранними ланками зі сталевого дроту подвійного крутіння

Ланка типу	Межа міцності, кН/м
	Дріт діаметром, мм
	2.00	2.20	2.40	2.70	3.00
5x7	35	40	45	-	-
6x8	30	35	42	47	-
8х10	-	-	34	43	53
10x12	-	-	-	35	43

Примітка: Наведені навантаження, що витримуються при розтягуванні сітки в напрямку вузла скрутки. Подовження сітки при цьому становить 6-7%. Навантаження, що витримують, у поперечному напрямку вузла скрутки знижуються у два рази й подовження полотна сітки становить 20-22%.


ВИДИ ГАБІОННИХ СТІНОК

1. Гравітаційна стінка
   
2. Напів-гравітаційна стінка
   
3. Ступенчаста
   
4. Тонка стінка з анкеруванням
   

Рис. 3.1

КОРОБЧАТІ ГАБІОНИ





а – габіони без діафрагми

б – габіони з діафрагмою

в – габіонний матрац


Рис. 3.2


СІТКА ПОДВІЙНОГО КРУЧЕННЯ





Рис. 3.3


Таблиця 3.3 Діаметр дротів сітки, кромки, перев'язки

№ п/п	Діаметр дроту сітки, мм	Діаметр дроту крайки , мм	Діаметр дроту перев'язки, мм
1	2.00	2.40	2.00
2	2.20	2.70	2.00
3	2.40	3.00	2.00
4	2.70	3.40	2.20
5	3.00	3.90	2.40

3.1.9. При влаштуванні габіонних споруд в особливо корозійному середовищі використаються габіони із ПВХ (полівінілхлоридним) покриттям (оцинкований дріт сітки, покривається оболонкою із ПВХ товщиною 0.4...0.6 мм). Стандартна комбінація розміру ланки й діаметра дроту наведена в табл.3.4.

Таблиця 3.4 Розміри дроту сітки з покриттям із ПВХ

Розмір осередку сітки, див	Діаметр дроту, мм
	внутрішній	зовнішній
6.0x8.0	2.2	2.7
8.0 х 10.0	2.7	3.7

10. Для заповнення габіонів застосовується будь-який кам'яний матеріал, що складається із кругляка, гальки, кар'єрного каменю що відповідає функціональним вимогам, пропонованим до споруди з габіонів.
    
11. Рекомендується використати матеріал: з великою питомою вагою (не менш 17.00 кН/м³) і пористістю 0.30....0.40 (рис.3.4); морозотривкий (з маркою по морозовитривалості вище МР 350); міцний; не розмивний водою; з гарною твердістю. Тип каменю, придатний для заповнення габіонів наведений у табл.3.5.
    
12. У запобіганні втрати каменю при експлуатації габіонної споруди розмір каменю-заповнювача повинен бути не менш, ніж в 1.0....1.5 разу (до 2.0) більше розміру (Д) ланки сітки (див. рис.3.3).
    

13. При заповненні габіонів більші камені повинні укладатися біля краю сітки, а більше дрібні - у середині габіона.
    

Діаграма для визначення питомої ваги габіона γ_g




Таблиця 3.5Матеріал для заповнення габіонів

Тип каменю	Питома вага часток ґрунту , кН/м3
Базальт	29.00
Граніт	26.00
Щільний вапняк	26.00
Піщаники	23.00
М'який вапняк	22.00
Туф	17.00

3.2. Вимоги до матеріалів засипання

3.2. 1. Для забезпечення необхідного зчеплення в армогрунтовій споруді й гарантії надійної роботи армогрунтової системи з використанням металевих сіток незалежно від вмісту вологи як матеріал зворотного засипання, що укладається до лицьової грані конструкції, рекомендується застосовувати зернистий, вільнодренуючий матеріал, що відповідає наступним вимогам:

• не більш, ніж 15% від загальної маси матеріалу повинне бути дрібніше
  

0.075 мм;

• не менш, ніж 90% від загальної маси матеріалу повинне бути дрібніше, ніж 100 мм;
  
• максимальний розмір часток ґрунту засипання не повинен бути більше, ніж 150 мм.
  

3.2. 2. При дотриманні вищенаведених рекомендацій кут внутрішнього тертя зворотного засипання буде дорівнює 36 град.

3.2.3.Нижня межа в рекомендаціях із зернового складу засипання п.3.3.1. може бути збільшеною до 20% від загальної маси з розміром часток дрібніше 0.075 мм. При цьому забезпечується необхідна величина кута внутрішнього тертя.

3.2.4.Поведінка матеріалів зворотного засипання, що не відповідають вимогам, наведеним у п.3.3.1, менш передбачувана, головним чином, через вміст вологи в засипанні і її зміні протягом терміну служби споруди.

3.2. 5. Як зворотне засипання можливе використання змішаних матеріалів (суміш піску й гравію, і т.п.), у тому числі, отриманих за допомогою хімічних методів стабілізації. При цьому необхідно забезпечити, щоб величина кута внутрішнього тертя ґрунту зворотного засипання була не менше 28....30 град.

3.2.6.Щоб уникнути ушкодження металевої сітки армогрунта ґрунтоущільнювальними машинами відсортований матеріал засипання укладається й ущільнюється шарами не більше 0.5 м.

3.2.7.При використанні габіонної лицьової грані ґрунтоущільнювальні машини не повинні підходити ближче 1.0 м до тильної сторони коробчастого габіона.

3.2.8.Ущільнення засипання в габіонів завершують за допомогою ручних вібраторів.

3.2.9.Рекомендується забезпечити ущільнення засипання до щільності матеріалу 1.800 т/м³ .

4. ПРОЕКТУВАННЯ Й РОЗРАХУНОК СПОРУД

4.1. Вихідні дані для проектування

4.1.1. Вихідні дані для проектування повинні охоплювати все коло відомостей, необхідних для аналізу стану насипу, визначення діючих на підтримуючі споруди з габіонів сил, розрахунків основних параметрів споруд, їхнього армування, розробки технологій і техніко-економічної оцінки.

2. Проектування габіонних споруд - повинне базуватися на результатах інженерних вишукувань.
   
3. При проектуванні необхідні наступні матеріали інженерних вишукувань:
   

• топографічний план ділянки;
  
• поперечні й поздовжні інженерно-геологічні розрізи;
  

• гідрогеологічні й гідрологічні дані;
  
• кліматичні характеристики;
  
• попередні данні щодо деформацій насипу;
  

- фізико-механічні характеристики й характеристики міцності ґрунтів.

4.2. Зовнішні розрахункові навантаження

1. У розрахунках стійкості насипів і при проектуванні габіонних підтримуючих споруд ураховуються зовнішні навантаження від впливу рухомого складу Р_п (кПа) і ваги верхньої будови пуги Р_вс ( кПа).
   
2. Зовнішнім навантаженням Р_п (кПа) вважається найбільша динамічна напруга на основній площадці земляного полотна, обумовлене для розрахункової одиниці рухомого складу в підрейковому перетині по "Правилах проведення розрахунків верхньої будови колії на міцність". Для типової конструкції шляху на залізнично-автомобільному мостовому переході через р. Дніпро у м. Києві (з підходами) на залізничній ділянці „Київ-Московський”-„Дарниця” в табл. 4.1 наведені значення Р_п (кПа) для різної товщини баласту під шпалою й різними видами рухомого складу. При цьому модуль пружності колії прийнятий рівним U = 50 МПа. Величини Р_п (кПа) для основних видів рухомого складу на „ділянці” при швидкості V = 200 км/год для вантажних вагонів й V = 120 км/год для швидкісних; поїздів наведені в табл. 4.1.
   
3. Зовнішні навантаження від ваги верхньої будови колії Р_вс (кПа) приймаються відповідно до “Методичних рекомендацій із прогнозування надійної роботи залізничних насипів в умовах інтенсивної експлуатації” Утв. ЦП МШС 10.06.87.
   

Таблиця 4.1 Зовнішні навантаження від впливу рухомого складу Р_п , кПа

Характеристики колії: з.б. шпали; щебені; Р65; U=50МПа
Товщина щебенів під шпалою, hщ, див	Осьові навантаження, кН
	Вантажні вагони		Швидкісні поїзди
	211	297	160
40	107.3	136.4	90.1
60	99.4	126.5	87.5
80	93.2	118.9	84.1
100	86.0	109.5	78.7
120	78.7	100.1	72.5
140	71.7	91.3	66.4

4.3. Характеристики ґрунтів

1. Основними характеристиками ґрунтів, що використовуються при розрахунку стійкості укосів насипів і проектуванні армоґрунтових підтримуючих споруд є питома вага ґрунту γ (кН/м³), питоме зчеплення с (кПа) і кут внутрішнього тертя φ (град.).
   
2. Розрахункові значення характеристик визначаються за матеріалами безпосередніх випробувань у польових або лабораторних умовах випробувань зразків ґрунтів, відібраних на даному насипі й оброблених відповідно до вимог СНиП 2.02.01-83 і ДЕРЖСТАНДАРТ 20622-75.
   

4.3.3 Визначення розрахункових характеристик ґрунтів провадиться по несучій здатності при довірчій імовірності, 0.95.

4. При відсутності або недостатності для даного насипу матеріалів безпосередніх випробувань ґрунтів у якості розрахункових можуть прийматися нормативні значення характеристик, наведених в "Технічних вказівках по посиленню й стабілізації насипів на міцній основі армоґрунтовими підтримуючими спорудами". Утв. ЦП МШС 13.12.1991 р.
   
5. Значення питомої ваги насипних ґрунтів насипів звичайно перебувають у межах γ=17 20 кН/ м³.
   

4.4. Аналіз стійкості насипу

4.4.1 Розрахунки стійкості укосів насипів провадяться для з'ясування причин їхніх деформацій і при проектуванні габіонних споруд.

4.4.2. Оцінюється стійкість укосів насипів в окремих її перетинах як для повної висоти укосу (загальна стійкість), так і для окремих частин укосів (місцева стійкість).


Відповідно до СТН Ц-01-95 для лінії С. Петербург-Москва як швидкісної лінії допускає коефіцієнт, стійкості [К] =1,25:

, (4.1)

де γ_n - коефіцієнт надійності по призначенню споруди (коефіцієнт відповідальності споруди); для швидкісних й особливо вантажонапружених ліній γ_n =1,25;

γ_fc- коефіцієнт сполучення навантажень, що враховує зменшення ймовірності одночасної появи розрахункових навантажень; тому що лінія, перебуває в не сейсмічному районі, то по γ_fc = 1,00 - основне сполучення навантажень;

γ_c - коефіцієнт умов роботи; тому що використовується метод розрахунку, що задовольняє умовам рівноваги, те γ_c =1,00.

Для розрахунків стійкості використається модель Г. М. Шахунянца, що дозволяє визначати коефіцієнт стійкості як при круглоциліндричної поверхні, так і при будь-якій формі поверхні можливого зсуву:

, (4.2)

де n - число відсіків, на які ділиться блок можливого зсуву;

c_il_i - реактивна сила зчеплення по поверхні зсуву в i-му відсіку, кН/м;

c_i - питоме зчеплення ґрунту, кПа;

1_i - довжина поверхні зсуву в межах відсіку, м;

f_i N_i - реактивна сила тертя по поверхні зсуву в i-му відсіку, кН/м;

f_{j i} - коефіцієнт внутрішнього тертя ґрунту;

f_{j i}=tg φ_i; φ_i - кут внутрішнього тертя ґрунту, град;

N_i- нормальна складова сили ваги i-го відсіку,

N_i=Q_i cos β_i; (4.3)

Q_i - вага відсіку, кН/м;

β_i - кут нахилу до горизонту поверхні зсуву в i -му відсіку, град;

Т_i - тангенціальна складова сили ваги i -го відсіку (сила вважається що зрушує, якщо спрямовано убік зсуву блоку, і утримуючої - у противному випадку), кН/м;

, (4.4)

β_i - кут нахилу відсіку до горизонту, град.

[К] - допустима величина, коефіцієнта стійкості.

4.4. 3. Габіонні стінки працюють на сприйняття зсувних тисків Е_п, кНУм укосів. Тому поряд з визначенням величини К одночасно розраховуються й зсувні сили Е_п

(4.5)