 |
Сборно-монолитные железобетонные укрепления
|
|
|
|
К несущим защитным и изолирующим типам укрепления откосов относятся решетчатые конструкции, бетонные, железобетонные и асфальтобетонные плиты, гибкие асфальтобетонные покрытия, конструкции из грунтов, обработанных вяжущими, конструкции из набрызгматериалов и синтетических материалов [ 6].
Бетонные и железобетонные сплошные покрытия являются дорогими, и применение их должно быть обосновано технико-экономическими расчетами. При устройстве бетонных или железобетонных плит покрытия тщательно выполнят герметизацию стыков и швов (рис. 7). При наличии мелких камней в районе дорожного строительства можно применять для укрепления откосов каменную наброску в железобетонных ящиках [ 3]. Железобетонные ящики выполняются квадратными без дна с размером стороны 1,2-1,5 м и высотой 0,4-0,5 м. После укладки они заполнятся мелкими камнями (рис. 8).
Рис. 7. Укрепление откоса бетонными и железобетонными плитами:
1-бетонные или железобетонные сборные плиты; 2-битумно-полимерная мастика
Рис. 8. Укрепление откоса каменной наброской в железобетонных ящиках:
1-железобетонные ящики; 2-каменная наброска
Подпорные стенки различной формы - наиболее распространенная конструкция для обеспечения устойчивости откосов автомобильных дорог в горной местности [ 7]. Они применяются при проложении дорог в стесненных условиях и в местах, подверженных действию оползней, обвалов, лавин и снежных заносов, селевых потоков (рис. 9).
Рис. 9. Укрепление откосов подпорными стенками:
а-массивные подпорные стенки; б-тонкие железобетонные подпорные стенки; в-тонкие анкерные железобетонные подпорные стенки
При прокладке дорог вблизи рек, озер наряду с подпорными стенками используются сборная железобетонная ряжевая стена [ 8] и сборные железобетонные тетраподы [ 9, 10] (рис. 10).
|
|
|
Рис. 10. Укрепление откосов сборными железобетонными тетраподами
При защите откосов дорог от действия оползней часто применяются противооползневые удерживающие конструкции в виде забивных и буронабивных свай (рис. 11) [ 11 ].
Рис. 11. Укрепление откосов:
а-забивными сваями; б-буронабивными сваями
Укрепление откосов тюфяками из железобетонных блоков с усиленным креплением блоков между собой и к дамбам.
Конструкция тюфяков из блоков с минимальными зазорами, представленная на рис. 12, состоит из железобетонных блоков-тюфяков, нанизанных на анкерные стержни с креплением этих стержней к "зубу" дамбы. Помимо "зуба" с речной стороны в дамбе имеются анкерные балки и анкерные тяги из железобетона [ 12].
Рис. 12. Конструкция тюфяков из железобетонных блоков с минимальными зазорами:
1-анкерная балка; 2-анкерная тяга; 3-тюфяк; 4-зуб; 5-анкерные стержни
Анкерные балки в плане повторяют очертание передней грани струенаправляющей дамбы, а анкерные тяги соединяют "зуб" и анкерную балку, в результате этого обеспечивается надежное удержание тюфяков от сползания.
Сборно-монолитная консольная стена с облегченными тюфяками представляет собой стену с фундаментом неглубокого заложения, возводимую из блочной или монолитной кладки. Такая стена защищается от размыва облегченными тюфяками, которые устанавливаются перед ней на уровне горизонта меженных вод на расстоянии 5-6 м друг от друга (рис. 13).
Рис. 13. Сборно-монолитная консольная стена с облегченными тюфяками:
1-сборные бетонные блоки; 2-железобетонная консоль; 3-монолитная кладка; 4-тюфяки; 5-связь из арматурной стали
Скользящие массивы применяются в случаях, когда скорость течения паводков не превышает 4-5 м/с, и у основания защищаемых откосов отсутствуют крупные фракции каменного материала, а также на прямолинейных или пологих криволинейных участках: откосов.
|
|
|
Скользящие массивы состоят из сборных бетонных блоков, помещаемых на бруски-салазки, уложенные на направляющие железобетонные балки. Нижние продольные железобетонные балки втоплены в сухую кладку из крупного рваного камня (рис. 14).
Рис. 14. Скользящие массивы:
1-бруски-салазки; 2-направляющие железобетонные балки; 3-продольные железобетонные балки; 4-сухая кладка из крупных рваных камней; 5-скользящие массивы из бетонных блоков
Подпорно-оседающие стенки - массивы - предложены Н.К. Конановым и являются разновидностью конструкции скользящих массивов.
Оседающие стенки применяются для защиты откосов выемки в грунтах, легко поддающихся разрушению под влиянием атмосферных воздействий. В грунтах, обладающих большой величиной сцепления, одевающие стенки устраиваются почти вертикальными (рис. 15), в грунтах с меньшим сцеплением - более пологими.
Рис. 15. Многоярусная одевающая стенка, защищающая от выветривания откос из песчаников и сланцев:
а-поперечный разрез по защищаемому стенкой склону; б-сечение стенки;
1-дорога; 2-стенка; 3-сухая кладка; 4-кладка на растворе;5-пласты песчаника и сланца
Стенка является одевающей, если величина распора близка к нулю, т.е. такие стенки как бы прислоняются к откосам; устойчивые сами по себе, они не испытывают распора (рис. 16).
Бетонные монолитные массивы укладываются по спланированному и выровненному откосу на подготовку из сухой кладки под углом к горизонту (a = 60-65°) (рис. 17) без устройства сложных конструкций железобетонных направляющих и салазок, имеющихся в скользящих массивах.
Оседающие массивы применяются при наличии в основании защищаемого откоса булыжника и крупных камней. Они просты в изготовлении, стоимость их невелика.
При больших скоростях течения (4-6 м/с) оседающие массивы укладываются на подготовку из сухой кладки.
В Грузинском политехническом институте им. В.И. Ленина разработаны различные виды защитных покрытий укрепления откосов [ 12, 13]:
Рис. 16. Одевающая стенка
Рис. 17. Подпорно-оседающие стенки-массивы:
1-сухая кладка из камня; 2-прокладка из толя; 3-бетонные массивы
а) сборно-монолитные комбинированные стены и дамбы с разгружающими устройствами в виде железобетонных плит (конструкция Шоди) (рис. 18,а); с разгружающей площадкой на кронштейнах (конструкция З.В. Цагарели) (рис. 18,б) и в виде пустотелых железобетонных блоков (конструкция В.А. Еремина) (рис. 18, в).
|
|
|
Фундаменты стен и дамб во всех случаях следует проектировать с заложением ниже глубины наибольшего возможного размыва или защищенными от подмыва облегченными тюфяками из бетонных плит.
Рис. 18. Сборно-монолитные откосоукрепительные стены и дамбы:
а-с разгружающими устройствами в виде железобетонных плит; б-с разгружающей площадкой на кронштейнах; в-из пустотелых железобетонных блоков
б) продольные сооружения зубчатого очертания в плане. Для уменьшения размывов вдоль продольных откосов укрепительных сооружений и обеспечения их устойчивости предложено придавать стенам, дамбам и береговым ограждениям зубчатое очертание в плане (рис. 19).
Рис. 19. Схема продольного откосоукрепительного сооружения зубчатого очертания в плане
Такие сооружения изготавливают из бетонных и железобетонных секций трапецеидального сечения; из бетонных прямоугольных массивов, соединенных между собой парными шарнирными связями из арматурной стали; из свайного частокола и каменной наброски за ним.
Оптимальным отношением стрелы секции к ее длине является f / l = 1/4.
в) береговые ограждения из железобетонных свай и досок
Ограждение устраивается в виде забора из железобетонных свай и досок, укладываемых за сваями и прикрепляемых к ним арматурной проволокой или скобами. Нижний ряд досок опирается на бетонную рандбалку высотой 0,8-1 м.
Пространство между стеной из железобетонных досок и откосом заполняется каменной наброской. Стена из досок выполняется сплошной или сквозной.
При небольших размывах у откоса конструкция ограждения выполняется как показано на рис. 20,а, а при больших размывах к зубу-рандбалке крепятся облегченные тюфяки из бетонных плит (рис. 20,б).
Рис. 20. Продольные откосоукрепительные железобетонные ограждения:
а-при небольших размывах; б-при больших размывах;
1-муфта; 2-железобетонные доски; 3-железобетонные сваи; 4-рандбалки; 5-тюфяки из бетонных плит
|
|
|
|
|
|
