Реферат: Рекомендації по проведенню робіт загальні положення

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.

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.

Проектування підтримуючих споруд із габіонів провадиться на основі техніко-економічних розрахунків.

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

Гравітаційна габіонна стінка ( ГГС ) 1 являє собою підпірну стінку, виготовлену з габіонів 2 (рис.2.1).

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.

При проектуванні приймається, що габіонна стінка працює як єдине ціле проти зсуву по поверхні АБ і перекидання під впливом сили зсувного тиску Еn щодо точки Б (див. рис. 2.1).

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

Підпірні стінки з габіонів - це стінки, які встановлюють на схилах або в підошви насипу в утримуючих цілях.

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.

Конструктивно габіон представляє із себе дротовий кістяк заповнений каменем.

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 ).

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.

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







Гравітаційна стінка

Напів-гравітаційна стінка

Ступенчаста

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

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.

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.

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).

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

Діаграма для визначення питомої ваги габіона γg




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.

Проектування габіонних споруд - повинне базуватися на результатах інженерних вишукувань.

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

У розрахунках стійкості насипів і при проектуванні габіонних підтримуючих споруд ураховуються зовнішні навантаження від впливу рухомого складу Рп (кПа) і ваги верхньої будови пуги Рвс ( кПа).

Зовнішнім навантаженням Рп (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 Рп (кПа) для різної товщини баласту під шпалою й різними видами рухомого складу. При цьому модуль пружності колії прийнятий рівним U = 50 МПа. Величини Рп (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.

Зовнішні навантаження від ваги верхньої будови колії Рвс (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 Рп , 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

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.).

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.

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.

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

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

γc - коефіцієнт умов роботи; тому що використовується метод розрахунку, що задовольняє умовам рівноваги, те γc =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;

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

ci - питоме зчеплення ґрунту, кПа;

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

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

fj i - коефіцієнт внутрішнього тертя ґрунту;

fj i=tg φi; φi - кут внутрішнього тертя ґрунту, град;

Ni- нормальна складова сили ваги i-го відсіку,

Ni=Qi cos βi; (4.3)

Qi - вага відсіку, кН/м;

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

Тi - 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)

βi - кут нахилу відсіку до горизонту, град.

[К] - допустима величина, коефіцієнта стійкості.

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

(4.5)


4.5. Гравітаційна підпірна стіна

^ 4.5.1. Методика розрахунку

Гравітаційна габіонна стінка (ГГС) повинна проектуватися з урахуванням можливих схем її руйнування, наведених на рис. 4.1. Спочатку провадиться вибір типу форми й конструкції ГГС, прив'язка до місцевих умов, призначення основних розмірів стіни і їхня прив'язка до конструкції посиленого насипу. Висота стіни повинна забезпечувати стійкість верхньої частини насипу. Ширина габіонів, що її складають, і форма стіни встановлюється з умови забезпечення стійкості стінки проти зрушення й перекидання, додатково перевіряється розрахунками по оцінці несучої здатності основи (у тому числі по круглоциліндричній поверхні зсуву) і по оцінці внутрішньої стійкості стіни. Розрахунок варто починати з визначення зсувного тиску ґрунту насипу Ej (див. 4.4. 2 (4.5), рис. 4.2) і активний тиски ґрунти засипання Еа і їхнє порівняння між собою для вибору найбільшого. Активний тиск незв'язаного ґрунту засипання Еа, (кН/м) на задню грань підпірної стіни визначається на одиницю її довжини як

(4.6)

де Ка - коефіцієнт активного тиску на підпірну стіну;

, (4.7)

- питома вага ґрунту засипання, кн/м;

Н - висота підпірної стіни, м ;

φ - кут внутрішнього тертя ґрунту, град.;

φ0 - кут тертя ґрунту по задній грані стіни, град.,

для досить шорсткуватих граней підпірних стін φ=φ0;

ε - кут нахилу поверхні ґрунту засипання до горизонталі, град.;


^ МОЖЛИВІ СХЕМИ РУЙНУВАННЯ ГАБІОННОЇ

ГРАВІТАЦІЙНОЇ СТІНКИ






а – повне обвалення

б – порушення несучої спроможності основи

в – зрушення

г – перекидання

д – внутрішнє руйнування


Рис. 4.1


^ СХЕМА ВПЛИВУ ЗСУВНОГО ТИСКУ Еn НА ПІДПІРНУ СТІНКУ





Рис. 4.2


α - кут відхилення задньої грані підпірної стіни від вертикалі, град.; значення α - позитивно, коли ґрунт нависає над задньою гранню стіни, і негативно, якщо стіна навалюється на ґрунт.

Для випадку α=0 й φ0 =0 тиск ґрунту на підпірну стіну буде горизонтальним (рис. 4.3). Вираз для визначення коефіцієнта активного тиску прийме вигляд:

, (4.8)

Сила активного тиску ґрунту засипання Еа (кН/м) на підпірну стіну прикладається на відстані Н/3 від основи стіни (див. рис. 4.3). Сила зсувного тиску ґрунту насипу Ег, на підпірну стіну прикладається в середині висоти стіни (див. рис. 4.3).

Гравітаційна габіонна стіна розраховується на сприйняття найбільшого активного тиску Еа або зсувного Еп.

Розглядається зовнішня й внутрішня стійкість стіни. Зовнішня стійкість стіни оцінюється на зсуву, перекидання й втрату несучої здатності основи. Внутрішня стійкість стіни перевіряється розрахунком на міцність по найнебезпечніших перетинах (по місцях з'єднань габіонів один з одним).

^ 4.5.2. Зовнішня стійкість стіни

4.5.2.1. Стійкість стіни проти зрушення по поверхні основи(рис.4.4) забезпечується при виконанні умови

К≥|К| , (4.9)

(4.10)

де R - утримуючі сили, кН/м;

Т - сили, що зрушують, кн/м;

R=N·f+c·B, (4.11)

Т=Е, (4.12)

де Е- максимальна величина горизонтальної складової активного тиску Еah або зсувного тиску Еп, кН/м.

E=maxЕah=Ea cos (α+φ0)

(4.13)

4.5.2.2. Стійкість стіни проти перекидання (рис.4.5) забезпечується при виконання умови (4.9), але До визначається з вираження

СХЕМА ДІЇ АКТИВНОГО ТИСКУ Еа НА ПІДПІРНУ СТІНКУ




Рис.4.3


, (4.14)

де Муд - момент утримуючих сил, кН·м/м;

Моп - момент сил, що діють на перекидання стіни, кН·м/м.

(4.15)

де G0 - рівнодіюча всіх вертикальних навантажень, кН/м;

(4.16)

де Ggi - вага i-ої секції габіона, кН/м3;

- плече рівнодіючої всіх вертикальних навантажень, м

(4.17)

- плече сили Ggi, щодо крапки А (див. рис. 4.5), м ; Вага i - го габіона Gg, визначається як

(4.18)

де ωgi - площа i - того габіона, м2;

γg - питома вага матеріалу заповнення габіона, кН/м";

(4.19)

γs- питома вага часток матеріалу заповнення габіона, кН/м , (див. рис. 3.4, табл. 3.5);

n - пористість матеріалу заповнення габіона

(4.20)

де γ0 - плече рівнодіючої всіх горизонтальних навантажень Е, м

4.5.2.3. Несуча здатність підстави габионной стіни забезпечується при виконання умови


^ РОЗРАХУНКОВА СХЕМА НА ВИЗНАЧЕННЯ СТІЙКОСТІ СТІНИ НА ЗРУШЕННЯ





Рис. 4.4


РОЗРАХУНКОВА СХЕМА ДО ВИЗНАЧЕННЯ СТІЙКОСТІ СТІНИ НА ПЕРЕКИДАННЯ




Рис. 4.5


(4.21)

(4.22)

де σv - максимальна вертикальна напруження, що діє в основі підтримуючої споруди, кПа;

- допустимий тиск, під підошвою габіонної стінки, кПа;

- гранична несуча здатність основи, кПа;

Fs - коефіцієнт запасу, Fs=3.

Розрахунок напруг σv діючих по підошві габіонного споруди, установленого на міцних ґрунтах основи допускається проводити при величині ексцентриситету нормальної сили N е <В/6, з обліком трапецієвидного розподілу тиску (рис. 4.6, 2а), а при е > В/6 - з урахуванням трикутного розподілу тиску (рис. 4.6, 26 ).

Для випадку е < В/6 (див. 4.6, 2а) максимальне σmax і мінімальне σmin значення напружень визначаються як

(4.23)

(4.24)

Для випадку е > В/6 (див. рис. 4.6, 26) існує тільки максимальне напруження

, (4.25)

де d - відстань від нижнього лівого краю підошви габіона до крапки додатка реакції ґрунту підстави N, м (див. рис.4.6,1)

, (4.26)

де Муд і Моп визначаються в п. 4.10.


^ РОЗРАХУНКОВІ СХЕМИ



Рис. 4.6

Оцінка несучої здатності основи провадиться по допустимим напруженням, що, з використанням формули Б. Хансена

, (4.27)

де - гранична несуча здатність підстави, кПа;

У - ширина підстави підтримуючого споруди, м;

с - питоме зчеплення ґрунту підстави, кПа;

φ - кут внутрішнього тертя ґрунту підстави, град.;

γ - питома вага ґрунту під підошвою фундаменту, кн/м ;

q - вертикальний тиск на підошву фундаменту,

q=γ'·z, (4.28)

де γ - питома вага ґрунту вище підошви фундаменту, Н/м

z - глибина закладення фундаменту, м;

Nс, Nq ,Nу - безрозмірні коефіцієнти несучої здатності., що залежать від кута внутрішнього тертя φ;

, (4.29)

, (4.30)

, (4.31)

ig,iγ - коефіцієнти, що враховують нахил навантаження;

, (4.32)

де Т, N - горизонтального й вертикальна складового рівнодіючого зовнішнього навантаження на фундамент, кН./м

(4.33)

dc, dq ,dγ - коефіцієнти, що враховують глибину закладення фундаменту, dq = 1;

(4.34)

4.5. 2.4. Стійкість підстави габионной стінки проти зрушення по круглоциллиндричній поверхні зсуву (див. рис. 4.1) оцінюється розрахунком коефіцієнта стійкості К по формулі (4.2).

Стійкість підстави забезпечується при дотриманні умови (4.9).

^ 4.5.3. Внутрішня стійкість стінки

Оцінка внутрішньої стійкості габіонного споруди містить у собі розрахунок на міцність по найнебезпечніші перетини (по кожному місцю з'єднань габіонів один з одним) (рис. 4.7).

Внутрішня стійкість габионной стіни забезпечується при виконанні умов

, (4.35)

< , (4.36)

де τ - напруга зрушення, кПа;

τдоп -допустима величина, що зрізує напруги, кПа;

σmax - максимальна нормальна напруга, кПа;

σдоп - припустима величина нормальної напруги, кПа. Напруги зрушення на контакті габионных секцій (див. рис.4.7) визначається як

, (4.37)

Величина, що допускає, що зрізує напруги встановлюється розрахунком

(4.38)

де φ*- умовний кут тертя по контакті габионных секцій, град.,

, (4.39)

cg - питоме зчеплення габионной конструкції, кПа

cg=3Рн-5 (4.40)

де Рн - маса сітки габионной секції, кг/м.

Величина Ри вибирається за даними таблиці 4.2 залежно від межі міцності сітки Rp.

Допустима величина нормальної напруги перебуває їхнього вираження

(4.41)

Таблиця 4.2


Висота габионной секції, м

Межа міцності

сітки Rp,

кн/м

0.50

1.00

Маса сітки секції Ри, кг/м

8.50

5.55

30

11.20

7.85

34

11.00

7.25

35

11.00

8.20

40

12.30

8.20

42

11.80

8.40

43

14.30

10.50

45

15.20

10.30

47

15.00

10.50

53

^ РОЗРАХУНКОВА СХЕМА ДО АНАЛІЗУ ВНУТРІШНЬОЇ

СТІЙКОСТІ ГАБІОННОЇ СТІНКИ




Рис. 4.7

^ 5. РЕКОМЕНДАЦІЇ ПО ПРОВЕДЕННЮ РОБІТ

5.1. Загальні положення

5.1. 1. Технологія й основні правила виконання робіт з посилення насипу армоґрунтовими підтримуючими спорудами відображаються в проекті проведення робіт.

5.1. 2. Проект проведення робіт повинен містити: схеми. проведення робіт; перелік необхідних матеріалів, машин, механізмів інструмента; календарний графік проведення робіт і правила техніки безпеки при їхньому виконанні.

5.1. 3. Проект і календарний графік проведення робіт повинні передбачати: підготовчі, основні й опоряджувальні роботи, а також способи оцінки якості цих робіт.

^ 5.2. Рекомендації зі зборки й установки габіонів

Рекомендації зі зборки й установки габіонів наведені відповідно до пропозицій ЗАТ "Габіони Маккфері СНД".

Габіони й габіонні матраци відправляються із заводу спеціально складеними й з'єднаними у в'язки. На будівельних майданчиках, складені габіони відкриваються й збираються, випрямляються стінки й головні частини, виконується прошивання вертикальних крайок і можливих діафрагм спеціальним дротом. Прошивання звичайно виконується, пропускаючи дріт через кожні дві ланки.

Після проведення зборки декількох габіонів, що прошиті за формою коробки й з'єднанні у групи, переходять до їх укладання, з'єднуючи між собою по групах, з міцним прошиванням уздовж всіх контактних крайок .

Заповнення здійснюється за допомогою кар'єрного каменю що має розміри перевищуючі ланку сітки, так щоб одержати мінімум порожнеч.

Залежно від робочих умов, заповнення виконується вручну або за допомогою механічних засобів, що значно швидше, а значить економічніше.

Після закінчення робіт із заповнення переходять до закриття габіонів, опускаючи кришку й виконуючи прошивання уздовж крайок.



Збір



Розкрити габіони, які знаходяться в пакеті.


Розкрити габіони на твердій плоскій поверхні.


Розтягнути його і вирівняти всі нерівності. Упевніться, в тому, що всі частини габіона рівні і немає згибів та нерівностей.


Зігніть передню, задню та бокові панелі у вертикальну позицію, зформувавши прямокутний ящик.

З`єднайте вершини кутів ящика разом з товстим дротом канту, яка стирчить з кутів кожної панелі.

Упевніться, що верх усіх чотирьох сторін ящика на одному рівні.


Починайте зв`язувати дроти для зв`язки з вершинами кутів панелей, з`єднуючи їх разом, як зазначено на рис.

Перев`язку виконують, чергуючи одну петлю та дві через 100мм.






5.2.4. Формування конструкції


Сформуйте кілька габіонів , як була зазначено раніше. Перенесіть їх на місце зведеня конструкції в становіть порожні габіони поруч з заповненими.

Поверхня землі, на яку встановлюють габіони, повинна бути спланована.

Зв`яжіть габіони між собою по сусіднім граням методом, зазначеним в п.3. Другий ряд габіонів повинен стояти наступним чином: лицем до лиця, спиною до спини.





5.2.5. Витягування габіонів перед заповненням








Встановіть порожні габіони в необхідну позицію.Через кути вбити стрижні та добре потягнути.

Доки габіони порожні, необхіднопровести зв`язку порожнього габіона з вже встановленим.

5.2.6. Заповнення


Для заповнення використовується каміння–заповнювач розміром 125 – 200мм (але не більше 250мм).

Мінімальний розмір каміння повинен бути не меньше ніж розмір вічка сітки. Допускається 5 – 7% каміння малого розміру.

Заповнюється габіон вручну або за допомогою механізмів. Упевніться, що каміння укладається щільно та має мінімальну кількість порожнин. Останній габіон залишають порожнім, щоб можливо було прив`язати до нього наступні габіони які встановлюються.


За один раз заповнюють тільки 1/3 габіона.

Фіксують габіон зсередини горизонтальним зв`язком поверх шару каміння.

Потім другу тритину габіона фіксують та останню третину доверху.







Півметрові габіони заповнюють у два прийоми. Габіони товщиною 330мм заповнюють в один прийом без зв`язуючих скоб.

Габіон заповнюється камінням на 2,5 – 5,0см вище верхньої кромки габіона для осаду каміння.

Мілкий матеріал найкращий для цієї мети.




При укладанні габіонних матів в берегоукріплюючих спорудах, де на них активно діє падаючий струмінь води або сильний перебіг потоку необхідно встановлювати додаткові ув’язуючі скоби між верхньою кришкою габіону і його днищем.


5.2.7. Встановлення кришки габіона



Кришку габіону необхідно щільно притягати до верхніх граней габіону і одночасно пов'язувати дротом. Спочатку робиться тимчасова прив'язка кутів, щоб не відбувалося зрушення сітки по периметру верху габіону. Якщо каміння-заповнювач заважає щільному притягуванню кришки, то деяка його кількість може бути переміщена всередину габіону.




5.2.8. Інструменти


Для монтажу конструкцій габіонів рекомендується використовувати наступний інструмент: плоскогубці (з довгими губами), монтування або маленький лом, спеціальний інструмент (типу "степлєр") для притягання і ув'язки кришки габіону.


5.2.9 Додаткові зауваження


В окремих випадках (для відносно протяжних споруд, що сприймають значні навантаження) застосовується компактна (ручна) лебідка для натягнення кожного встановлюваного габіону з простими пристосуваннями дня розтяжки. Вона кріпиться до боковини порожнього габіону, друга боковина прив'язана до елементів, що вже стоять. При роботі лебідка повинна бути надійно заанкерована.

Після розтяжки габіон відразу повинен бути заповнений камінням.





^ 5.3 Рекомендації по збору та установці габіонних матраців


5.3.1. Збір


Розпакуйте габіонні матраци, які доставляються в пакетах.




Розкладіть матрац на жорсткій рівній ділянці та розпряміть нерівності.




Підніміть вертикально бокові сторони, передню та задню панелі, а також діафрагми.

Перевірьте, щоб висота обох боковин була однакова.


Підніміть діафрагми вертикально на висоту боковин та прив`яжіть їх до боків короткими відпусками дроту армування, зачепивши за дріт армування боковини, який проходить по верхній кромці.




4. Візьміть кінець дроту, яким прив`язана діафрагма до дна габіона, потягніть його на себе та використовуйте цей кінець для прив`язки діафрагми до боків.

Протягуйте стільки дроту, скільки необхідно для прив`язки діафрагми.

Прив`язка повинна бути виконана безперервним дротом, але не відокремленими короткими зв`язками.

Передня та задня панелі загибаються на необхідну ширину так, щоб кінці боків та цих панелей були на одному рівні і прив`язуються до боків.

Потім матраци укладаються поверх геотектиля.

Укладку необхідно проводити обережно та недопускати поривів геотекстиля дротом.



Виконуйте кінцеву установку матраців у їх проектне положення та надійно зв`яжіть їх один з одним.

На схилах матраци повинні вкладатися двохметровим боком вгору та зкріплятися у верхніх кутах дерев`яними колами.

Матраци ув`язуються один з одним порожніми, якщо вони заповнені, то ув`язку провести неможливо.




6. Заповнення матраців камінням виконується або вручну, або за допомогою якого-небудь механізма. На схилах матраци заповнюються знизу вгору. Каміння – заповнювач повинне бути міцним та мати розмір між 75мм та 2/3 товщини матрацу. Для робіт на морі розмір повинен бути min 150мм.

Заповнюються матраци послідовно один за другим. При цьому кілька порожніх матраців повинні бути зв`язаними та готовими до виконання неперервних робіт.




Заповнений габіон повинен бути трішки переповненим, враховуючи можливу осадку каміння.


7. Після заповнення закріпіть кришку габіона в кутах матраца, а потім надійно прив`яжіть її до верху боків і діафрагм. При цьому зв`язку необхідно вести чергуванням одинарної та подвійної петель.

При наявності декількох вже заповнених матраців прив`язка кришок може здійснюватись одночасно