Stroi-doska.ru

Строй Доска
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Коэффициент заложения откоса для песка

Земляные работы

1. виды земляных сооружений

2. Классификация и основные строительные свойства грунтов

При строительстве зданий и сооружений выполняются различные виды земляных работ: планировка площадки, рыхление твердых или мерзлых грунтов, заглубление фундаментов, обратная засыпка, устройство постоянных, временных и вспомогательных сооружений. На рис. 5.1, а, б, в — поперечные профили выемок; г, д — сечения подземных выработок; е, ж — профили насыпи; з, и — обратная засыпка.

Постоянными называют земляные сооружения, которые после строительства эксплуатируются: каналы, дороги и т. п. Временные сооружения после производства работ ликвидируются: котлованы под фундаменты, траншеи под трубопроводы и т.д. Кюветы, водоотводные канавы и т.п. являются вспомогательными земляными сооружениями.

Временные выемки шириной до 3 м и длиной, значительно превышающей ширину, называются траншеями. Выемку, длина которой не превышает десятикратной ширины, называют котлованом. Котлованы и траншеи имеют дно и боковые стенки или откосы. Временные выемки под транспортные магистрали, шахты, штольни и т.п. земляные сооружения, закрытые с поверхности, называются подземными выработками.

После устройства подземных сооружений и частей зданий грунт укладывают в пространство между боковой поверхностью сооружения и откосом котлована. Такую работу называют обратной засыпкой «пазух».

По трудоемкости выполнения земляные работы составляют до 20 % всей трудоемкости возведения здания, поэтому земляные работы всегда стремились механизировать. В настоящее время до 97 % объемов земляных работ в строительстве комплексно механизированы, однако при мелких рассредоточенных объемах работ, устройстве фундаментов в стесненных условиях, зачистке дна и откосов котлованов, устройстве дренажных канав в гористой местности еще применяется ручной труд. Поэтому основная задача при выполнении земляных работ — полностью исключить ручной труд.

Рис. 5.1. Виды земляных сооружений: / — поперечные профили выемок: а — траншея прямого профиля; б — котлован (траншея) трапецеидальной формы; в — профиль постоянной выемки; II — сечения подземных выработок: г — круглой; д — прямоугольной; III профили насыпи: е — временной; ж — постоянной; IV обратная засыпка: з — пазух котлована; и — траншеи; 1 — бровка откоса; 2 — откос; 3 — берма; 4 — основание откоса; 5 — дно выемки; 6 — банкет; 7 — нагорная канава

2. Классификация и основные строительные свойства грунтов

По своему строению грунты можно разделить на сцементированные (или скальные) и несцементированные.

Скальные грунты состоят из каменных горных пород, с трудом поддающихся разработке взрыванием или дроблением клиньями, отбойными молотками и т.п. Скелет несцементированных грунтов обычно состоит из песчаных, пылеватых и глинистых частиц, в зависимости от содержания которых грунты называются: песок, супесь (супесок), суглинок, глина (табл. 5.1).

В зависимости от содержания глинистых частиц глину называют тощей или жирной, в зависимости от трудоемкости разработки — легкой или тяжелой. Особо трудоемкая для разработки глина называется ломовой.

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Коэффициент — заложение — откос

Определить глубину и среднюю скорость потока, тип и длину дополнительного укрепления над стенкой перепада в конце канала при расходе Q 0 6 м3 / с, если: а) ширина канала по дну b 0 6 м; коэффициент заложения откосов т — 1 5; нормальная глубина h0 0 28 м; под струю отсутствует доступ воздуха; б) b 0 8 м; т 1 5; / г0 0 5 м; под струю отсутствует доступ воздуха; в) b — 0 5 м; т 2; / г0 0 3 м; струя истекает в атмосферу; r) b 0; т — 1 25; h0 0 6 м; струя истекает в атмосферу; д) b 0 2 м; т 1; ha — 0 45 м; под струю отсутствует доступ воздуха. [16]

Определить расстояние между двумя сечениями потока в горизонтальном призматическом русле ( i 0) при Лх 0 2 м; Л2 0 4 м, если: а) расход Q 1 6 м3 / с; ширина русла по дну b 1 м; коэффициент заложения откосов т 0; русло укреплено хорошей бутовой кладкой; б) Q 1 м3 / с; b 1 м; т — 0; весьма хорошая бетонировка; в) Q — 2 м3 / с; b 1 м; т 1 5; канал — земляной, содержится в сравнительно плохих условиях. [17]

Основными геометрическими характеристиками канала с трапецеидальным поперечным сечением ( рис. 7.2) являются: h — глубина заполнения канала; b — ширина канала по дну; Ъ — ширина канала по верху; В — ширина свободной поверхности воды; ф — угол наклона откосов; mctg ф — коэффициент заложения откосов . [19]

Определить ширину русла по дну, глубину равномерного движения потока и уклон, который необходимо придать дну этого русла, чтобы при гидравлически наивыгоднейшем профиле средняя в сечении скорость потока равнялась бы допускаемой для данного типа укрепления скорости, если: а) расчетный расход Q 34 4 м3 / с; коэффициент заложения откосов т 2; русло укреплено хорошей бутовой кладкой из средних пород; б) Q 2 6 м3 / с; т 2 5; русло укреплено одерновкой в стенку; в) Q 3 26 м3 / с; т 1 5; грунт пропитан битумом. [20]

Читать еще:  Простой способ как сделать откос у двери

В — зависимости от глубины и грунтовых условий разрабатывают траншеи с вертикальными стенками или откосами. Крутизна откоса характеризуется углом между направлением откоса и горизонталью или коэффициентом заложения откоса . На практике крутизну откоса часто характеризуют отношением высоты откоса к его заложению. Это отношение условно называется заложением откоса. Таким образом, если говорят, что заложение откоса I: 2, это значит, что проекция линии откоса на горизонтальную плоскость в два раза больше высоты откоса. [22]

Размеры защитного покрытия в плане составили 60×33 м, толщина 0 35 м, коэффициент заложения берегового откоса 5 0; в качестве материала был использован тяжелый суглинок, укрепленный вяжущим веществом летней модификации ВМТ-Л. Защитное покрытие было устроено выше строительного горизонта воды в зоне сезонного колебания уровней. [23]

Поверхность водоупора находится на глубине 40 м, а поверхность бассейна грунтовых вод — на глубине 20 м от поверхности земли. Размеры канала: глубина наполнения канала ho 2 м; ширина его по дну Ь0 6 м, коэффициент заложения откосов т ctg a ( a — угол между откосом и горизонтальной осью) составляет il / z — Предполагается, что канал будет работать непрерывно. [24]

Из геометрии известно, что такой фигурой является круг. Практически это возможно только для лотков и безнапорных труб. Однако выдержать эти соотношения большей частью не представляется возможным по ряду соображений. Поэтому окончательно применительно к каналам трапецеидального сечения задача сформулируется так: каково должно быть соотношение между линейными параметрами сечения, чтобы оно было гидравлически наивыгоднейшим, если коэффициент заложения откоса т заранее задан. [25]

Определить геометрические размеры котлована, профиль сечения, обеспечить устойчивость откосов для фундамента типа «Ф», с глубиной заложения1,6м и грунтовых условиях супесь h=2,5м при начале работ в

Определение размеров котлована для здания

При проектировании котлованов, их размеры, определяют исходя из общих размеров (L и B) на плане (чертеже), требуемой глубины его заложения (Н), крутизны откосов (1 / m), принятых для выполнения производственных процессов, условий их безопасного выполнения, а также условий необходимых для обеспечения выполнения дальнейших работ: установка опалубки при изготовлении ростверка, гидроизоляция стен подпала, установка лесов или подмостей и т.д.

Для создания безопасных условий труда в котловане и предотвращения обрушения стенок котлована, его устраивают с откосами, или выполняют их крепление. Крутизна откоса — отношение его высоты к заложению (1 / m = Н / а). Крутизна откосов (1/m) зависит от вида грунта, глубины котлована (Н) и характеризуется коэффициентом заложения откоса (m).

Указанные параметры связаны между собой тождеством

1/m – крутизна (уклон) откоса

Н – высота откоса в котловане (глубина котлована), м

m – коэффициент заложения откоса котлована

а – заложение откоса, м.

Определяем заложение откоса путем преобразования тождества (1) в формулу

При глубине котлована Н=1,6 метра в грунте глина будет иметь коэффициент заложения откоса m = 0,25, и откос должен иметь угол предельного равновесия а, при основании откосов котлована не более 76°.

По конфигурации здания в плане и его размеров определяем необходимые размеры котлована. Длина (Lк, м) котлована по дну (по низу) определяется по формуле:

Lк = L + 2(c + d), (3.3)

L – длина здания между координационных осей здания (пролет здания), м

с – расстояние, от боковых поверхностей ростверка до координационных осей здания, м

d – расстояние, от внешней наружной плоскости ростверка до подошвы откоса, м.

Lк = 84 + 2(0,3 + 0,7) = 86 м

Ширина котлована по дну (Вк, м), определяется по формуле:

Вк = В + 2(c + d), (4.4)

В – размер по ширине здания между координационными осями здания, м

с – расстояние, от боковых поверхностей ростверка до координационных осей здания, м

d – расстояние, от внешней наружной плоскости ростверка до подошвы откоса, м.

Вк = 24 + 2(0,3 + 0,7) = 26 м

Длину котлована по верху (LВк, м), определяется по формуле:

Lк – длина котлована по низу, м

а – заложение откоса котлована, м.

Используя формулу (2) преобразуем формулу (5), а после преобразования получаем формулу:

LВк = Lк + 2(Н *m) (3.6)

LВк = 86 + 2(1,6 * 0,25) = 87м

Ширину котлована по верху (ВВк, м) определяют по формуле:

ВВк = Вк + 2а = Вк + 2(Н *m) (3.7)

m – коэффициент заложения откоса котлована.

Установление основных размеров поперечного профиля плотины

При проектировании поперечного профиля плотины необходимо установить очертание откосов плотины, ширину и отметку гребня, а также его конструкцию, конструкцию и размеры крепления верхового и низового откосов, размеры противофильтрационных устройств в теле плотины и в основании, тип, конструкцию и размеры дренажных устройств. Схема поперечного профиля земляной плотины показана на рис. 2.3.

Читать еще:  Как делаются откосы котлована

Рис. 2.3. Поперечное сечение земляной плотины

1 – тело плотины; 2 – подошва плотины; 3 – берма верхового откоса; 4 – упор крепления верхового откоса; 5 – крепление верхового откоса; 6 – гребень плотины; 7 – крепление низового откоса; 8 – берма низового откоса; 9 – дренаж плотины; 10 – замок; 11 – естественная поверхность грунта; 12 – водопроницаемый грунт; 13 – водоупор.

Очертание откосов плотины. При проектировании земляных насыпных плотин коэффициенты заложения откосов принимаются в зависимости от типа плотины, её высоты, вида грунта тела плотины и основания по данным практики.

Предварительно назначенные откосы плотин впоследствии подвергаются поверочному расчету устойчивости.

Верховой откос, насыщенный водой и находящийся под действием волн и льда устраивается обычно более пологим, а низовой — более крутым.

Заложение откосов плотины назначается с учетом следующих основных факторов:

а) характера грунта, из которого сложен откос;

б) характера грунта основания;

в) сил действующих на откос;

г) условий производства работ и эксплуатации плотины;

е) высоты плотины.

На начальной стадии проектирования сооружения для предварительного определения коэффициентов заложения откосов можно использовать данные, приведенные в таблице 2.2 [4].

Откосы плотин высотой до 15 м обычно принимаются не изменяющимися по высоте. При большей высоте обычно принимается ломаное очертание верхового и низового откосов, постепенно уменьшая их уклон от гребня к основанию. Переломы откосов устраиваются через 7¸15 м по высоте плотины.

Рекомендуемые коэффициенты заложения откосов земляных плотин

Высота плотины, мЗаложения откосов
верховогонизового
менее 52.0 – 2.51.50 – 1.75
от 5 до 102.25 – 2.751.75 – 2.25
от 10 до 152.50 – 3.002.00 – 2.50
от 15 до 503.00 – 4.002.50 – 4.00
более 504.00 – 5.004.00 – 4.50

Откосы плотин высотой до 15 м обычно принимаются не изменяющимися по высоте. При большей высоте обычно принимается ломаное очертание верхового и низового откосов, постепенно уменьшая их уклон от гребня к основанию. Переломы откосов устраиваются через 7¸15 м по высоте плотины. Обычно коэффициент заложения верхового откоса ниже точки перелома на 0.5 больше, чем коэффициент заложения откоса выше точки перелома. Для низового откоса – на 0.25.

На откосах плотины могут устраиваться горизонтальные площадки – бермы обычно в местах перелома откоса. Бермы предназначены:

1) для надзора за откосом;

2) для ремонта откоса и его покрытия;

3) для увеличения общей устойчивости откоса;

4) для увеличения ширины плотины по низу с целью удлинения пути фильтрации в основании;

5) для включения в тело плотины предварительно построенных перемычек, под защитой которых возводится плотина;

6) для заглубления под поверхностью откоса кривой депрессии на глубину, большую глубины промерзания;

7) для устройства в случае необходимости дороги по откосу;

8) для предохранения низового откоса от размыва его стекающими атмосферными осадками.

Ширина берм принимается не менее 2-3 м из условия производства работ. Обычно ширина берм составляет 3-5 м. Они устраиваются через 7-15 м по высоте.

На верховом откосе устраивается берма для создания упора крепления откоса. На низовом откосе бермы используются для устройства служебных проездов, а также для отвода атмосферных вод.

В курсовом проекте необходимо принять коэффициенты заложения верхового и низового откосов, установить отметки переломов откосов, принять размеры берм.

Конструкция гребня плотины. Ширина гребня земляной плотины устанавливается в зависимости от условий производства работ и эксплуатации, но не менее 4.5 м (СНиП 2.06.05-84 [10]). В случае если гребень плотины используется для проезда автомобильного транспорта, ширину его следует назначать равной ширине земляного полотна в соответствии с нормами проектирования (ДБН В.2.3.-4:2007 [6]) в зависимости от категории дороги проходящей по гребню (табл. 2.3). Схема гребня плотины показана на рис. 2.4.

Рис. 2.4. Основные размеры земляного полотна

Параметры поперечного профиля автомобильных дорог

ПоказательКатегории дорог
IIIIIIVV
Число полос движения, шт.
Ширина полосы движения, м3.753.53.0
Ширина проезжей части Вп.ч., м7.57.06.04.5
Ширина обочины, м3.752.52.01.75
Ширина земляного полотна Вз.п., м15.012.010.08.0

Дорожное покрытие гребня плотины принимается в зависимости от категории дороги.

Для обеспечения стока атмосферных осадков, гребень плотины выполняют двускатным с поперечным уклоном и в обе стороны от оси равным 0.02-0.04. С таким же уклоном выполняются обочины земляного полотна. Вдоль проезжей части по гребню плотины устанавливаются железобетонные надолбы, служащие ориентирами при движении транспорта. Надолбы располагаются на расстоянии 2 м один от другого и принимаются высотой 0.8-1.0 м. Варианты конструкции гребня плотины показаны на рис. 8.

Читать еще:  Виды пвх профилей для пластиковых откосов

Определение отметки гребня плотины. Отметку гребня плотины следует назначать с учетом возвышения его над расчетным уровнем воды. Возвышение гребня плотины hs определяется для двух расчетных случаев стояния уровня воды в верхнем бьефе:

а) при нормальном подпорном уровне (НПУ), соответствующем основному сочетанию нагрузок и воздействий;

б) при форсированном подпорном уровне (ФПУ), соответствующем основному сочетанию нагрузок и воздействий.

Рис. 2.5. Конструкции гребня плотины

а) покрытие гребня железобетонными плитами;

б) покрытие гребня мощением

Возвышение гребня плотины в обоих случаях определяется с учетом высоты наката ветровых волн и ветрового нагона воды в водохранилище (рис. 2.6) по формуле (СНиП 2.06.05-84 [10]).

hs = ∆hset + hrun1% + , (2.6)

где ∆hset – высота ветрового нагона воды в водохранилище, м; hrun1% – высота наката ветровых волн на откос обеспеченностью 1% в системе волн, м; – запас возвышения гребня, значение которого для плотин всех классов принимается не менее 0.5 м.

Рис. 2.6. Схемы к определению отметки гребня плотины

а – без парапета; б – с парапетом; 1 – расчетный статический уровень; 2 – средняя волновая линия; 3 – гребень плотины; 4 – гребень парапета

При определении первых двух слагаемых формулы (2.6), как уже указывалось в 2.1, следует принимать обеспеченности скорости ветра расчетной скорости ветра в зависимости от расчетного сочетания нагрузок и воздействий. При основном сочетании нагрузок и воздействий (НПУ в верхнем бьефе) обеспеченность скорости ветра следует принимать для сооружений I, II классов – 2% (1 раз в 50 лет) и III, IV классов – 4% (1 раз в 25 лет). Для особого сочетания нагрузок и воздействий (при ФПУ в верхнем бьефе) обеспеченность скорости ветра следует принимать для сооружений I, II классов – 20% , для III класса – 30% и для IV класса – 50%.

Методика определения высоты ветрового нагона воды в водохранилище ∆hset и параметров волн h1%, λm для рассматриваемых расчетных случаев была изложена выше (см. 2.1).

Высота наката ветровых волн на откос обеспеченностью 1% в системе волн согласно нормам проектирования (СНиП 2.06.05-84 [10]) определяется по формуле

где h1% – высота волны обеспеченностью 1% в системе волн; kr, и kp – соответственно коэффициенты шероховатости и проницаемости откоса, принимаемые по табл. 2.4; ksp – коэффициент, учитывающий скорость ветра и заложение верхового откоса, принимаемый по табл. 2.5; krun – коэффициент, учитывающий пологость волны и заложение верхового откоса и определяемый по формуле (в СНиП 2.06.05-84 [10] приведен соответствующий график)

, (2.8)

λm – средняя длина волны; m1 – коэффициент заложения верхового откоса; a – угол подхода фронта волны к сооружению (в курсовом проекте принимается a = 0).

Определенное таким образом значение hrun1% подставляется в формулу (2.6).

Следует отметить, что значение ksp зависит от вида крепления откоса (бетонное, железобетонное, каменное). Рекомендации по выбору типа крепления приведены ниже.

Из двух полученных результатов расчетов (для основного сочетания нагрузок и воздействий при НПУ и особого сочетания нагрузок и воздействий при ФПУ) выбирается более высокая отметка гребня.

Значения коэффициентов kr, и kp

Конструкция крепления откосаОтносительная шероховатость r / h1%krkp
Бетонные (железобетонные) плиты0.9
Гравийно-галечниковое, каменное или крепление бетонными (железобетонными) блокамиМенее 0.002 0.005 – 0.01 0.02 0.05 0.1 более 0.20.95 0.9 0.8 0.75 0.70.9 0.85 0.8 0.7 0.6 0.5

Значения коэффициента ksp

Скорость ветра Vw. м/сКоэффициент ksp при заложении откоса m1
1 – 23 – 5Более 5
20 и более1.41.51.6
1.11.11.2
5 и менее0.80.6

Иногда при значительной высоте волн для уменьшения высоты плотины на ее гребне устраивается парапет, который должен быть рассчитан на воздействие волн. Возвышение верха парапета над уровнем верхнего бьефа принимается не ниже значений, полученных по формуле (2.6) (см. рис. 2.6 б). Возвышение гребня плотины в этом случае следует назначать на 0.3 м над НПУ, но не ниже отметки ФПУ. На рис. 2.7 приведен пример конструкции гребня плотины с парапетом

Рис. 2.7. Пример конструкции гребня плотины с парапетом

1 – железобетонные плиты крепления; 2 – ливнесток; 3 – парапет; 4 – канал для прокладки кабелей; 5 – асфальтобетонное покрытие; 6 – надолбы; 7 – подготовка из песчано-гравийного грунта

Пример 2.2. Определение отметки гребня плотины

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector