Toprak yapıların eğimlerinin stabilitesinin sağlanması. Toprak yapılarının stabilitesinin sağlanması
→ kazı
Sürdürülebilirliğin sağlanması toprak işleri
Toprak yapıların stabilitesi, tasarım şeklini ve boyutunu koruma yetenekleridir ve dış ve iç kuvvetlerin etkisi altındaki kütlelerin dengesi ile belirlenir. Stabilite, zemin yüzeyinin yatay düzlemi ile eğim düzleminin oluşturduğu zeminin durma açısına bağlıdır. Durma açısının değeri ampirik olarak belirlenir.
Dolgu veya kesimin eğimlerinin dikliği, H eğim yüksekliğinin başlangıcına oranı veya eğim açısının ufka teğeti ile karakterize edilir.
(şekil 3.1).
Eğimlerin en büyük dikliği, dolgunun yüksekliğine veya kazı derinliğine, zeminin özelliklerine (iç sürtünme açısı, yapışma, nem) ve çalışma koşullarına bağlıdır (Şekil 3.2),
Pirinç. 3.1. eğim elemanları
yaklaşık-doldurma; b - çentikler; ben eğimin yüksekliğidir; 1-Yatay düzlemde eğimin izdüşümü; a, eğimin dikliğidir
Pirinç. 3.2. Alt zeminin enine profilleri
Pirinç. 3.3. Şematik diyagramlar bağlantı elemanları türleri
a - konsol; b - çapa; in - konsol-ara parçası; g - ara parçası; d - tepsi; e - askıya alındı; 1 - kalkanlar (tahtalar); 2 - raflar (kazık); 3 - çapalar; 4 - ara parçalar; 5 - dikmeler; 6 - duraklar (çapalar); 7 - destek; 8 - yüzük
Geçici kazıların eğimlerini sabitleme yöntemleri. İşletme işletmelerinin topraklarında sıkışık koşullarda veya yeraltı suyu, bataklık ve diğer zor hidrojeolojik koşulların varlığında toprak işleri yaparken, hendek ve çukurların sabitlenmesi gerekir. Bağlantı elemanları ihtiyacı proje tarafından belirlenir; hendeklerin ve çukurların dikey duvarlarını sabitlemek için önemli bir el emeği gerektirir, bu nedenle sabitleme yalnızca ekonomik olarak mümkün olduğunda veya mümkün olmadığında gerçekleştirilir. olası cihaz yamaçlar.
Pirinç. 3.4. Menteşe-vida bağlantıları
Toprağın cinsine, kazı genişliği ve derinliğine ve hizmet ömrüne bağlı olarak kullanılırlar. Çeşitli tipler tespitler. Kuru topraklarda 2-4 m derinliğe sahip dar hendekler için, raflar, yatay tahtalar veya tahta (katı ve sürekli olmayan) kalkanlardan ve levhaları veya kalkanları duvarlara bastıran ara parçalardan oluşan yatay bir çerçeve montajı kullanılır. hendek. Ara parçalar, açmanın uzunluğu boyunca birbirinden 1.5-1.7 m mesafede ve 0.6-0.7 m'den sonra yükseklikte monte edilir.
Ara parçaları takma olasılığının dışlandığı durumlarda (geniş çukurlar geliştirirken), ankraj veya dikme bağlantıları kullanılır.
Çukurun duvarları boyunca ankraj montajı için, raflar 0,5-1 m derinliğe kadar dövülür, eğik olarak sürülen bir yığına tutturulmuş iki plaka şeklinde ankraj çubukları ve kalkanlar veya bir tahta ile yukarıdan çekilir. duvar rafların arkasına monte edilir.
Dikme montajları, dikmeler tarafından tutulan rafların eğimleri boyunca monte edilen tahta kalkanlardan ve dikmelerin tabanında tahrik edilen stoplardan oluşur.
Konsol aralayıcı tespitleri, direklerin (kazıkların) esas olarak girintinin dibine sürülen alt kısımları sıkıştırılarak tutulması ile karakterize edilir. En yaygın olarak kullanılan sabitleme, ahşap veya çelik sac kazıklardan yapılır. İtmesiz bir montaj ile, raflar belirli bir adımdan sonra yerleştirilir ve tabaka yığınında aralıksız olarak dövülürler. Çelik profiller dil olarak kullanılabilir.
Üst kısımdaki direkler sabitlenirken sıkıştırılmanın yanı sıra ankrajlarla da sabitlenir. Ankrajın aksine, konsol genişletme sıkıştırmasıyla, raflar ara parçalarla üstte takılır.
Asma bağlantı elemanları, girintinin yüzeyine yerleştirilmiş bir destek çerçevesinden asılan, itme kirişleri olarak hareket eden yatay elemanlara sahiptir.
Bu tip sabitleme, çoğunlukla amaca bağlı olarak 2-5 m derinliğe sahip dikdörtgen kesitli çukurları sabitlemek için kullanılır.
toplu ve kararsız topraklar plaka ve kirişlerden yapılmış ara parça veya kütük sabitlemeleri yerleştirin (Şek. Ш.З).
Viskoz topraklarda ve güçlü bir su girişi ile, levhalardan veya kirişlerden yapılmış, ara parçalarla güçlendirilmiş çevreleyen palplanş duvarlar tıkanır. Toprak yüzeyinde, kuyunun boyutuna göre, ahşap bir blok çerçeve döşenir ve daha sonra çerçeve kirişlerinin dış kenarlarından, onlara yakın, 1.5-2 m uzunluğundaki levhalar hafif bir eğimle dövülür. , ve dövülmüş levhaların koruması altında bir temel çukuru kazılır. Kuyu dibinde 1 - 1,5 m derinleştikten sonra aynı tip ikinci bir çerçeve takılır ve ikinci sıra levha dövülür.
Aynı sırayla, gerekli derinliğe ulaşılana kadar çalışmaya devam edilir.
3 m derinliğe kadar hendeklerin dikey duvarlarının sabitlenmesi, kural olarak envanter olmalıdır (Şekil III.4). Kalkanlar genellikle dikey olarak kurulur ve envanter metal desteklerle patlar. Yapışkan doğal neme sahip topraklarda, yarıklı kalkanlar kurulur ve yüksek nemli topraklarda katı kalkanlar kullanılır.
Derinliğe, yeraltı suyunun durumuna ve diğer yerel koşullara bağlı olarak, hendeklerin ve çukurların dikey duvarlarının sabitlenmesi veya eğimlerle geliştirilmesi ihtiyacı proje tarafından doğrulanmaktadır.
Normlar, yeraltı suyunun yokluğunda, doğal nemli topraklarda sabitlenmeden dikey duvarlı bazı hendek ve çukurların geliştirilmesini sağlar. Sabitleme olmadan kazı derinliği aşağıdakileri geçmemelidir: kumlu ve çakıllı topraklarda - 1 m, kumlu balçıkta - 1,25; tın ve killerde - 1,5 m; özellikle yoğun kayalık olmayan topraklarda-2 m.
Yapışkan topraklarda (tınlar, killer) döner ve hendek ekskavatörler tarafından dikey duvarlı hendeklerin geliştirilmesine, 3 m'den fazla olmayan bir derinliğe bağlanmadan izin verilir.
Temel inşaatı, döşeme işleri mühendislik ağları vb. düşey duvarlı hendeklerde, zeminin dökülmesini veya kaymasını önlemek için kazı yapıldıktan hemen sonra yapılmalıdır.
Bu koşullar altında bağlantı elemanları olmadan daha derin hendekler ve çukurlar kazarken, dikliği SNiP'ye göre belirlenen eğimlerin düzenlenmesi gerekir.
Açık bir çukurun, çukurun veya açmanın sabitleme olmadan ana unsurları şunlardır: yan - ben; çıkıntı yüksekliği - H; çıkıntı şekli; eğim açısı - a; diklik (Şekil 7.1) Eğimin çökmesi, en sık olarak, ufka Θ açısında bulunan AC çizgisi boyunca meydana gelir. ABC hacmine çökme prizması denir.Çökme prizması, kesme düzleminde uygulanan sürtünme kuvvetleri tarafından dengede tutulur. Hendek ve çukurların geliştirilmesinden önce, çukurun veya temel çukurunun derinliğini dikkate alarak işin güvenliğini sağlayarak yamaçların dikliğini önceden belirlemek ve yamaçları oluşturma yöntemini seçmek gerekir. Yeraltı suyu seviyesinin üzerindeki kayalık olmayan topraklarda (kılcal yükselme dikkate alınarak) veya suni susuzlaştırma kullanılarak drene edilmiş topraklarda sabitleme olmadan eğimli çukurların ve hendeklerin kazılmasına, standart kazı derinliğine ve eğim dikliğine tabi olarak izin verilir.
Çukurları ve hendekleri eğimsiz açmadan önce, toprak türünden bağımsız olarak, düşey duvarların stabilitesini sağlayan maksimum güvenli derinliklerini hesaplayarak belirlemek gerekir. Çukurların ve hendeklerin eğimsiz güvenli derinliğini hesaplama yöntemi aşağıdaki gibidir:
1. Çukurun (hendek) dikey duvarının kritik yüksekliğini aşağıdaki formülle hesaplayın:
H, dikey duvarın kritik yüksekliğidir, m; С - toprak kohezyon kuvveti, t / m2; γ - toprağın hacimsel ağırlığı t / m3; φ - iç sürtünme açısı
2. Düşey duvarlı bir çukurun veya hendeğin maksimum derinliğini belirleyin, 1,25'e eşit olarak alınan bir güvenlik faktörü girin:
H NS. = H k / 1.25,
nerede H pr, dikey duvarın maksimum yüksekliğidir, m.
Bağlantı elemanları olmayan dikey duvarlı çukur ve hendeklerin kazı derinliği, DBN А.3.2.2-2009'a göre belirlenir ve dökme, kumlu, kaba taneli topraklarda 1 m'den fazla değildir; 1.25 m kumlu balçıkta, 1.5 m kilde. 5 m'den daha derin çukurlar ve hendekler tasarlarken, şevlerin stabilitesini hesaplamak gerekir. DBN А.3.2.2-2009'a göre, makinelerin gevşek eğimli kazıların yakınında hareketi, kurulumu ve çalıştırılmasına, yalnızca iş üretim projesi tarafından belirlenen bir mesafede çökme prizmasının dışında izin verilir. PPR'de çözüm bulunmadığında, en yakın makine desteklerine olan en küçük mesafe tabloya göre seçilir. 4.4. 5 m'den daha az bir kazı derinliği ile, izin verilen en küçük mesafe üst yapıyı takip et(uyuyan, tırtıl, tekerlek) eğimin tabanına, aşağıdaki formül kullanılarak çöküş prizmasının arka kenarının yaklaşık bir tahmini ile belirlenir:
ben n = 1,2ah + 1,
h, kazı derinliği, m ve Tablodaki verilere göre alınan eğim katsayısıdır. 5.2.
Toprağın özellikleri
Toprak işlerinin türleri ve amacı. Toprakların temel özellikleri
Konu 4. Hafriyat
Su temini ve kanalizasyon sistemleri için ağların ve yapıların inşası, büyük hacimli toprak işleri yapma ihtiyacı ile ilişkilidir.
Toprak işi, kazılarda toprağın geliştirilmesi, taşınması (hareket) ve dolguda döşenmesi çalışmasıdır. Kazılar ve dolgular, amaçlarına ve hizmet ömürlerine bağlı olarak kalıcı veya geçici olabilen toprak yapılardır (Şekil 4.1). Kalıcı toprak işleri - barajlar, barajlar, kanallar, rezervuarlar, çamur havuzları vb. - Uzun süreli kullanım için tasarlanmıştır. Geçici toprak işleri, müteakip inşaat ve montaj işleri için gerekli bir unsur olarak düzenlenmiştir. Bunlara temel çukurları ve hendekler dahildir. Çukurlara, genişlikleri uzunluktan çok az farklı olan girintiler denir ve hendekler, küçük kesit boyutlarına ve büyük uzunluklara sahip girintilerdir.
Toprak yapılar ayrıca rezervleri ve süvarileri de içerir. Yedekler, bir setin inşası için toprağın alındığı kazılardır ve süvariler, örneğin geçici depolama için gereksiz toprağı doldururken oluşan ve daha sonra tekrar hendekleri veya kazı sinüslerini doldurmak için kullanılan setlerdir.
Toprak yapılar toprak içinde veya topraktan inşa edildiğinden, işleri tasarlarken ana özelliklerini dikkate almak gerekir: yoğunluk, nem, geçirgenlik, gözeneklilik, durma açısı ve iç sürtünme; mekanik özellikler - mukavemet, şekil değiştirebilirlik, sertlik, plastisite, kayma direnci, erozyon, gevşeklik, sıkıştırma vb.
Geliştirme zorluğuna bağlı olarak, tüm topraklar, mekanizmaların ve işçilerin üretkenliğini seçerken ve belirlerken dikkate alınması gereken gruplara ayrılır (bkz. SNB bölüm 8).
Toprak yapıların sağlamlığının sağlanması onlar için en önemli gereksinimdir. Bunu sağlamak için, gerekli diklikte eğimlerle toprak yapılar inşa edilir. diklik
Pirinç. 4.1 - Toprak işleri türleri: a, b - dikey duvarlı ve eğimli hendekler; c - baraj; g - baraj; d - setteki kanal; e - temel çukuru; g - yapının sütunlarının temelleri için bir çukur sistemi; h - inşaat için temel çukuru; ve - yeraltı işleri (aditler, borular, kanalizasyon, tünel); k - site; l - için çentik düden; m - sondaj; n - yarım çentik yarım dolgu; o - su altı açması; 1 - dip (siper, kanal, çukur, düden); 2 - açmanın yan duvarı; 3 - yan eğim (kanal, yol kesimi, çukur, dolgu, baraj, baraj); 4 - kaldırım; 5 - berm; 6 - taban; 7 - drenaj hendeği
kesimin veya setin eğimi, esas olarak toprağın yatma açısına bağlıdır. Kazının derinliğine veya dolgunun yüksekliğine, toprağın özelliklerine, nem içeriğine, yapının doğasına (kalıcı veya geçici) ve diğer faktörlere bağlı olarak alınır. Yeraltı suyu seviyesinin üzerindeki kayalık olmayan topraklarda veya yapay susuzlaştırma kullanılarak drene edilmiş topraklarda yırtılmış, 5 m derinliğe kadar temel çukurları ve hendeklerin eğimlerinin izin verilen en yüksek dikliği SNiP III - 4 - 80 * tarafından belirlenir. ne zaman yatak farklı şekiller topraklar (bitki örtüsü hariç), tüm katmanlar için eğimin dikliği, daha zayıf bir toprakta (daha düşük bir diklik ile) atanır.
Derinliği 5 m'den fazla olan kazılarda, eğim dikliği, iç sürtünme açısı (φ) ve zeminin spesifik yapışması (c) değerlerine dayalı olarak hesaplanarak belirlenir. eğimin seddesine yük. endüstriyel Girişimcilik bazen dikey duvarlarla yapılması gerekir.
Dikey duvarların çökmesini önlemek için geçici olarak düzenlenmesi gerekir. Yeraltı suyu seviyesinin üzerinde bulunan hendeklerin ve çukurların dikey duvarlarını sabitlemeden, m'den fazla olmayan bir derinliğe izin verildiği unutulmamalıdır:
kumlu ve kaba topraklarda 1
kumlu balçıkta 1.25
tınlı ve killi topraklarda (çok kuvvetli olanlar hariç) 1.5
çok güçlü tın ve killerde 2
Sıkışık endüstriyel koşullarda, derin çukurların bir parçasında ve yüksek oranda suya doygun topraklarda kazı yaparken dikey duvarların sabitlenmesi zorunludur.
Çukurların ve hendeklerin dikey duvarlarını sabitleme yöntemleri ve tasarımları, derinliklerine ve boyutlarına, zeminlerin fiziksel ve hidrojeolojik özelliklerine, kazı kenarlarında (makinelerden ve mekanizmalardan) dinamik yüklerin varlığına ve daha sonra benimsenen yöntemlere bağlıdır. iş (kurulum bina yapıları, borular vb.) Dikey duvarlı çukurlar, Kılavuz P17-02 - SNB 5.01.01-99 uyarınca yapılır. İstinat duvarları ve temel çukurlarının tasarımı ve montajı.
Tasarıma bağlı olarak, aşağıdaki bağlantı elemanları türleri ayırt edilir: ara parçası, konsol, konsol aralıklı, konsol-ankraj, payandalı (Şekil 4.2).
Pirinç. 4.2 - Girintilerin dikey duvarlarının sabitlenmesi:
a - tipi şemalar yapıcı çözümler hendek ve temel çukurlarının duvarlarının tespitleri I - ara parçası, II - konsol, III - konsol-ara parçası, IV - konsol-ankraj, V - payanda; 1 - kalkanlar, 2 - raflar (kazık), 3 - ankrajlar, 4 - payandalar, 5 - payandalar, 6 - duraklar; b - envanter ara parçası sabitleme: 1 - metal raflar, 2 - köşe, 3 - bileme, 4 - kalkanlar, 5 - teleskopik destekler, 6 - cıvata; c - konsol tipi: 1 - raflar, 2 - kalkanlar veya plakalar; d - konsol ara parçası tipi sabitleme: 1 - I-kirişler, 2 - destekleyici çelik köşeler, 3 - ahşap ara parçalar, 4 - muhafaza sabitleme elemanının levhaları (zabirka); d - konsol ankraj tipi: 1 - raflar, 2 - toplama, 3 - kazık ankraj, 4 - dolgu, 5 - kayışlar; e - iç sac kazık demirleme: 1 - palplanş duvar, 2 - kiriş, 3 - çubuk, 4 - ankraj
Tasarımın doğası ve devir derecesi ile montaj, envanter ve sabit (bireysel elemanlardan), sağlam veya boşluklu olabilir.
Palplanş duvarlar bir tür konsol çittir ve derin çukurlarda, yüksek yanal toprak basıncında ve zor hidrojeolojik koşullarda düzenlenir. Palplanş, kilitleme derzleri ile zemine önceden daldırılmış çelik veya ahşap palplanşlardan yapılmış masif duvarlardır. Palplanşın uygulanması için üç seçenek vardır: konsol, ara parça ve ankraj (Şekil 4.2, e).
Dikme ayakları, çukurun duvarlarını sabitlemek için kullanılır ve bir pikap, bir raf, bir destek, bir yatak ve bir itme ankrajından oluşur. Bu tip bağlantı elemanları çukurda çalışmayı zorlaştırır ve bu nedenle nadiren kullanılır.
