ДОЦ. Д-Р ИНЖ. Н. МИХАЙЛОВ
СТРОИТЕЛСТВО НА АВТОМОБИЛНИ ПЪТИЩА
Тема
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип Облицовка и укрепване на откоси
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
1
ВИДОВЕ НАПРЕЧНИ ПРОФИЛИ
НАСИП СИЛИ И ПРИРОДНИ ФАКТОРИ, ДЕЙСТВАЩИ НА ПЪТНОТО ТЯЛО: теренна основа на насипа
ИЗКОП
СМЕСЕН ( НАСИП/ИЗКОП )
1.
Собствен товар на земните маси
2.
Подвижен товар от автомобилното движение
3.
Релеф на местността
4.
Геоложките условия
5.
Климатични фактори
6.
Хидрогеоложки условия
ПЪТНОТО ТЯЛО РАБОТИ В МНОГО СЛОЖНА СРЕДА
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
2
СЛЯГАНЕ ПРИ НАСИПИ И ИЗКОПИ
Слягане при здрава теренна основа Причини:
- уплътняване; - преовлажняване поради: ■ неправилно разполагане на пластовете; ■ използване на замръзнала почва;
а)
Деформации при а) Слаба теренна основа б) Изтласкване на почвата от тер. основа б)
Причини:
- неуплътнена основа на насипа; - неподходящи почви; - отводняването;
Деформиране на земната основа в изкоп Причини: - слаба носимоспособност на з. основа; - уплътняване;
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
3
СВЛИЧАНЕ НА ОТКОСИ И ПРОТИЧАНЕ НА НАСИПИ
Протичане на насипа Причини:
- преовлажнена почва; - сътресения от МПС; - напукване при засушаване; - продължителен статичен товар; - слаба теренна основа; - нарушена структура;
Плъзгане по ската Причини:
- овлажняване на теренната основа;
Свличане на откос Причини:
- неподходящ наклон на откоса; - преовлажняване; - недобро уплътняване; - неправилно насипване;
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
4
СВЛИЧАНЕ/ОБРУШВАНЕ НА ОТКОСИ В ИЗКОП
Наклонено разположение на разнородни земни пластове Причини:
- преовлажняване; - много стръмен откос; - подкопаване на пластовете под откоса;
Изветрели скални породи Причини:
- преовлажняване; - стръмен откос; - изветрели породи;
Обрушване на откос Причини: - чести замръзвания; - често набъбване/свиване;
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
5
ПРОТИВОМЕРКИ ЗА ПРЕДОТВРАТЯВАНЕ НА ПОВРЕДИТЕ В ЗЕМНОТО ТЯЛО
Отстраняване на неподходящия материал : □ при насипите - от теренната основа □ при изкопите - от зоната под леглото на настилката ( земн. основа )
Достатъчно уплътняване на насипа и на земната основа
Правилно насипване на пластовете в насипното тяло при разнороден материал
Добро отводняване по време на строителството
Специални мерки за уплътняване на откосите на насипи ≥ 3м
При насипи - направа на отводнителен окоп откъм високата страна на ската
При изкопи - изграждане на предпазни окопи
Правилно оразмеряване на наклона на откосите
Трайно отводняване на насипното тяло
Укрепване на откосите
_____________________________________________________________ Легенда
- проблеми, които се третират в настоящата тема
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
6
ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ОТКОСИ НА НАСИПИ
h
≥4m
СЪЩНОСТ НА ОРАЗМЕРЯВАНЕТО НА ОТКОСИТЕ ОПРЕДЕЛЯНЕ НА ОНЗИ ЪГЪЛ α, КОЙТО ОСИГУРЯВА
Ксиг
≥
Кнорм
( 1.25 при АМ ; 1. 15 др. кл. )
Изчислителна схема (а) - несвързани почви (б) - свързани почви α - наклон на откоса ρ - ъгъл на вътр. триене
Оформяне на откоса при насипи h ≥ 10 m
(а) - начупен откос (монотонно изменение на
наклона )
(б) - стъпаловиден откос ( с берми )
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
7
ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ОТКОСИ НА НАСИПИ СПЕЦИАЛНИ СЛУЧАЙ - ДЕФОРМИРУЕМА ТЕРЕННА ОСНОВА
НАСИПИ > 4 m Устойчивостта се изследва по метода на кръгово – цилиндричните повърхнини.
Ако Н > 10 m, задължително се предвижда устройването на контрабанкети за затваряне на пластичните зони.
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
8
ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ОТКОСИ НА НАСИПИ СПЕЦИАЛНИ СЛУЧАЙ - СКАТОВЕ С НАКЛОН > 20 %
Изследват се задължително : 1. Устойчивостта на по-високия откос 2. Устойчивостта на целия насип Ако районът е сеизмичен, получените наклони на откосите се увеличават с + 0.25.
Теренната основа винаги се оформя на стъпала.
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
9
ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ОТКОСИ НА НАСИПИ СПЕЦИАЛНИ СЛУЧАЙ - НАСИПИ ОТ НЕЕДНОРОДНИ ПЛАСТОВЕ
Отделните пластове могат да имат различен наклон – според изчислението. .
При оформянето на откоса трябва да се спази принципът на монотонността на изменението на наклоните.
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
10
ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ОТКОСИ ПРИ ИЗКОПИ
ИЗКОП h ≤ 4 m
Типов напр. профил за прахов чакъл и пясък
Наклоните на откосите са съгласно типовите рашения : 10:1....1:1.5 в зависимост от характера на почвите
ИЗКОП h > 4 m
Типов напр. профил за здрави скали
Наклоните на откосите се определят чрез изчисление за устойчивост. Ако изкопът е в скалá – приемат се типовите решения от “НПП”.
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
11
ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ОТКОСИ ПРИ ИЗКОПИ СПЕЦИАЛНИ СЛУЧАИ - РАЗНОРОДНИ НАКЛОНЕНИ ПЛАСТОВЕ
ОЧЕРТАНИЕ НА ПЛЪЗГАТЕЛНИТЕ ПОВЪРХНИНИ ПРИ НАКЛОНЕНИ ПЛАСТОВЕ (а), (б) и (в) - почвени пластове с близки механични характеристики и липса на вода в зоната на откоса; (г) - почвени пластове с големи различия в механичните характеристики и липса на вода в зоната на откоса; (д) – между пластовете има мека глинеста почва в пластична консистенция; (е) - между пластовете има сбита почва в твърда или полутвърда консистенция;
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
12
ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ОТКОСИ ПРИ ИЗКОПИ СПЕЦИАЛНИ СЛУЧАИ - РАЗНОРОДНИ НАКЛОНЕНИ ПЛАСТОВЕ
ПРИ РАЗНОРОДНИ ПОЧВИ И НАКЛОНЕНО РАЗПОЛОЖЕНИ ПЛАСТОВЕ ОТКОСЪТ СЕ ОФОРМЯ КАТО СТЪПАЛОВИДЕН НАЧУПЕН ► Н < 4м - наклонът се приема по предписаните типови стойности ►Н > 4м - наклонът на всеки пласт се определя чрез изследване на устойчивостта по метода на кръгово-цилиндричните повърхнини.
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
13
ОРАЗМЕРЯВАНЕ НА ОТКОСИ ПО ИНДИВИДУАЛНИ ПРОЕКТИ
УСТОЙЧИВОСТТА НА ЗЕМНОТО ТЯЛО СЕ ИЗСЛЕДВА ЗАДЪЛЖИТЕЛНО ПО ИНДИВИДУАЛНИ ПРОЕКТИ В СЛЕДНИТЕ СЛУЧАИ:
►
Стръмни скатове с нездрави и свличащи се породи;
►
Преминаване през блата, езера, речни корита,...
►
Преминаване покрай язовири;
►
Насипи зад устои на съоръжения;
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
14
УСТАНОВЯВАНЕ НА ОПАСНОСТТА ОТ ЕРОЗИЯ НА ОТКОСА - НЕСВЪРЗАНИ ( пясъчни ) И СВЪРЗАНИ ( глинести ) ПОЧВИ ЧРЕЗ ПОЛЕВИ ИЛИ ЛАБОРАТОРНИ ИЗСЛЕДВАНИЯ НА ПОЧВИТЕ СЕ УСТАНОВЯВАТ: □ Показателят на пластичност - Ip □ Границата на протичане
-
W
СЪОБРАЗНО СТОЙНОСТИТЕ НА ТЕЗИ ПОЧВЕНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ СЕ ОПРЕДЕЛЯ: 1) СТЕПЕНТА НА ЕРОЗИОННАТА ОПАСНОСТ 2) НАЙ-ПОДХОДЯЩИЯ НАЧИН НА УКРЕПВАНЕ
Вид почва
Степен на ерозионна опасност
Препоръчително укрепване
Ip
W
Еднороден и едър пясък
0
0
Много силна
СтБ_Е + биологично укрепване
Нееднороден и едър пясък
0
0
средна
Биологично укрепване
Пясък и едър пясък с голем дял прахови фракции
7
<35
Силна Мн. силна
Биологично или СтБ_Е или СтБ_Е +биологично
Льос
2-10
<35
Много силна
СтБ_Е + биологично
Глина, постна глина
8-25
<35
Средна до силна
Биологично или със СтБ_Е
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
15
УСТАНОВЯВАНЕ НА ОПАСНОСТТА ОТ ЕРОЗИЯ НА ОТКОСА - СКАЛНИ И ПОЛУСКАЛНИ ПОЧВИ ВЗЕМАТ СЕ ПРОБИ ОТ ИЗВЕТРЕЛИ(и) И ОТ НЕИЗВЕТРЕЛИ(н) СКАЛИ ЗА ВСЯКА ПРОБА СЕ ОПРЕДЕЛЯТ: □ Коефициент на порите (Е ) (γ )
□ Масата в ед. обем ИЗЧИСЛЯВА СЕ:
ПОКАЗАТЕЛЯТ НА РАЗУПЛЪТНЯВАНЕ (
Вр )
Еи
- Ен Вр = ▬▬▬▬▬ Ен СТЕПЕНТА НА ИЗВЕТРЯВАНЕ ( Киз )
Киз = γи
/
γн
▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬▬ ОПАСНОСТ
ОТ
ЕРОЗИЯ
Вр ≥ 0.5 Киз ≥ 0.9
СЪЩЕСТВУВА,
АКО:
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
16
УКРЕПВАНЕ ( ОБЛИЦОВКА ) НА ОТКОСИ С ГОТОВИ СтБ ЕЛЕМЕНТИ
ТОЗИ НАЧИН -
Е ЕФЕКТИВЕН ПРИ ОТКОСИ ОТ: Лесноразмиваеми пясъчни или глинести почви; Глинести почви склонни към пълзене; Напластени глини;
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
17
БИОЛОГИЧНО УКРЕПВАНЕ НА ОТКОСИ ЧРЕЗ ЗАТРЕВЯВАНЕ
ЗАТРЕВЯВАНЕ ИЛИ ЗАСАЖДАНЕ НА ХРАСТИ И ДЪРВЕТА ПО ОТКОСНАТА ПОВЪРХНИНА ПРИЛАГА СЕ КАКТО В ИЗКОПИ, ТАКА И В НАСИПИ ИЗПОЛЗВА СЕ САМОСТОЯТЕЛНО ИЛИ В КОМБИНАЦИЯ С ОБЛИЦОВКА ОТ СтБ Елемети
Затревяване направо върху откоса
Затревяване с използване на готови СтБ реш. елементи
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
18
БИОЛОГИЧНО УКРЕПВАНЕ НА ОТКОСИ ЧРЕЗ ЗАСАЖДАНЕ НА ХРАСТИ И ДЪРВЕТА
ПРИЛАГА СЕ ПРИ ОТКОСИ ОТ ГЛИНЕСТИ ПОЧВИ С ОПАСНОСТ ОТ ЛОКАЛНО СВЛИЧАНЕ РАСТИТЕЛНОСТТА СЕ ИЗБИРА С ГЪСТА НАЗЕМНА ЧАСТ И МОЩНА КОРЕННОВА СИСТЕМА
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
19
ИЗПОЛЗВАНЕ НА СТОМАНЕНИ МРЕЖИ ПРИ СКАЛНИ ОТКОСИ
СЪС СТОМАНЕНИТЕ МРЕЖИ НЕ СЕ ПОДОБРЯВА УСТОЙЧИВОСТТА НА ОТКОСА.
МРЕЖИТЕ СА ПРЕДНАЗНАЧЕНИ ЗА ПРЕДПАЗВАНЕ НА ПЪТНОТО ПЛАТНО ОТ ОБРУШВАЩИ СЕ ОТ ОТКОСА КАМЪНИ. МРЕЖАТА СЕ ПЛЕТЕ НА КВ. ОТВОРИ 40/40 ÷ 60/60 НА ИВИЦИ С ШИРИНА 1.5 – 3 m. ПРИ ПОЛАГАНЕТО, ИВИЦИТЕ СЕ ЗАСТЪПВАТ МИН. НА 30 СМ.
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
20
ВИДОВЕ ГЕОСИНТЕТИЧНИ МАТЕРИАЛИ
ТЪКАНИ ОТ РАЗЛИЧНИ ВЛАКНА – ЕСТЕСТВЕНИ, СИНТЕТИЧНИ ИЛИ ПОЛИАМИДНИ. ОТДЕЛНИТЕ ВИДОВЕ СЕ РАЗЛИЧАВАТ ПО СВОИТЕ: ДЕБЕЛИНА НА ПЛАТНОТО ГЪСТОТА НА ПЛЕТКАТА - отвори 2 – 5 мм СТРУКТУРА НА МАТЕРИАЛА – МНОГОПЛАСТОВИ, НЕТЪКАНИ, ГЕОМРЕЖИ ЯКОСТНИ ХАРАКТЕРИСТИКИ ИЗПОЛЗВАТ СЕ ЗА : □ КРАТКОВРЕМЕННО УКРЕПВАНЕ И ЕРОЗИОННА ЗАЩИТА ДО ВКОРЕНЯВАНЕ НА ЗАСАДЕНИТЕ РАСТИТЕЛНИ ВИДОВЕ. Г Т – продукти ТРЯБВА ДА СА ОТ ЕСТЕСТВЕНИ ВЛАКНА. □ ДЪЛГОСРОЧНО УКРЕПВАНЕ И ЕРОЗИОННА ЗАЩИТА. Г Т – продукти СА ОТ ИЗКУСТВЕНИ ВЛАКНА. ИЗБОРЪТ НА ПОДХОДЯЩИЯ Г Т – продукт СТАВА СПОРЕД ПРЕДНАЗНАЧЕНИЕТО, А ФИРМЕНАТА МАРКА СЕ ОПРЕДЕЛЯ СПОРЕД ЯКОСТА НА ОПЪН. ОРАЗМЕРЯВАНЕТО ПРИ УКРЕПВАНЕ С Г Т – продукти СЕ СЪСТОИ В : 1. ИЗБОР НА ПОДХОДЯЩА МАРКА/ ПРОИЗВОДИТЕЛ; 2. ОПРЕДЕЛЯНЕ НА РАЗСТОЯНИЕТО МЕЖДУ АНКЕРИТЕ; За целта се изследват: □ Силите на плъзгане по наклона на откоса; □ Коефициентът на сигурност на плъзгане; □ Опасността от ерозия; □ Задържащата сила;
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
21
УКРЕПВАНЕ НА ОТКОСИ С ГЕОСИНТЕТИЧНИ МАТЕРИАЛИ
Повърхността на откоса трябва да е без издатини и заострени места. Платната се разполагат по линията на наклона. Не се снаждат и не се препокриват напречно. Г Т – платна се полагат с препокриване странично на min 30 см. При полагането трябва да се спазва технологията, предоставена от фирмата – производител.
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип. Облицовка и укрепване на откоси.
22
УКРЕПВАНЕ НА ОТКОСИ С ГЕОСИНТЕТИЧНИ МАТЕРИАЛИ
КОГАТО Г Т – продукти СЕ ИЗПОЛЗВАТ КАТО ЕРОЗИОННО ЗАЩИТНО СРЕДСТВО , ТЕ ПОНАСЯТ ЗНАЧИТЕЛНИ ОПЪННИ СИЛИ. ТОВА НАЛАГА ЗАКРЕПВАНЕ НА ПЛАТНАТА В ОТДЕЛНИ ТОЧКИ СЪС СТОМАНЕНИ СКОБИ ИЛИ ДЪРВЕНИ КОЛОВЕ. В НЯКОИ СЛУЧАИ СЕ ПРАВИ И ДОПЪЛНИТЕЛНА ВЪНШНА ЗАЩИТА С ГЕОМРЕЖА.
Оформяне на земното тяло в изкоп и в насип
23
РАЗПОЛАГАНЕ НА ПЛАСТОВЕ ОТ РАЗЛИЧНИ ПОЧВИ ПРИ ИЗГРАЖДАНЕ НА НАСИПИ ПРАВИЛНО
ГРЕШНО
(1) Недренираща почва (2) Дренираща почва УСТОЙЧИВОСТТА НА НАСИПИТЕ В МНОГО ГОЛЯМА СТЕПЕН ЗАВИСИ ОТ ПРАВИЛНИЯ ПОДБОР НА СТРОИТЕЛНИТЕ ПОЧВИ И ПРАВИЛНОТО ИМ ВГРАЖДАНЕ В ТЯЛОТО НА НАСИПА.