Расчет подпорных стен и устойчивости откосов

Специалисты ООО «Гидрозащита» предлагают услуги по разработке мероприятий по обеспечению устойчивости укосов земляных насыпей и природных склонов путем применения подпорных стен и армогрунтовых конструкций.

Проектируемые подпорные стены и армированные геосинтетикой откосы рассчитываются в соответствии с действующими нормативными документами Украины, а так же используется многолетний опыт Европейских профильных проектных и строительных организаций.

Мы выполняем работы по расчету устойчивости:

  • высоких насыпей;
  • природных склонов;
  • земляного полотна автомобильных дорог;
  • гидротехнических сооружений (дамб, плотин и т.д.);
  • склонов полигонов бытовых отходов, свалок, в т.ч. во время рекультивации.

За многолетнюю работу нами накоплен опыт конструирования и расчетов противооползневых мероприятий с применением современных геосинтетических материалов.

При необходимости мы можем выполнить технико-экономическое обоснование вариантов конструкции, а так же обосновать с технической и экономической точки зрения применение армирующих георешеток и геотекстилей.

Много противооползневые конструкции, разработанные и рассчитанные специалистами нашей компании, были воплощены в жизнь на различных объектах.

При расчете устойчивости насыпи оценивается внутренняя и внешняя устойчивость конструкции. При этом мы рассматриваем следующие граничные состояния:

  • внутренняя устойчивость грунта насыпи или природного склона;
  • боковое расползание насыпи;
  • устойчивость основы против выживания;
  • устойчивость насыпи или природного склона против сдвига с вращением или общая устойчивость.

I. Внутреннюю устойчивость грунта насыпи или природного мы проверяем согласно условию:

где:

  • 1/n – заложение откоса;
  • Н – высота насыпи;
  • Ls – ширина откосной части при основе;
  • j1d – расчетное значение угла внутреннего трения грунта насыпи.

Если условие (1) не выполняется – необходимо уменьшить заложение откоса (тоесть, увеличить n) или армировать откос, например, геосинтетичним полотном.

Схема для расчета внутренней устойчивости грунта насыпи

II. Армирование воспринимает горизонтальные усилия, препятствуя боковому расползанию насыпи. Величина растягивающих усилий Tds, которые должны передаваться геосинтетическому материалу для предотвращения расползания, определяется по формуле:

где:

  • g1d –проектный удельный вес грунта насыпи;
  • H1 – высота насыпи;
  • qQd и qGd – проектная интенсивность динамической и статической нагрузки на поверхности насыпи;
  • Ka – коэффициент активного бокового давления.

III. Устойчивость основания против выжимания. Выжимание грунта особенно проявляется в толщине с малой несущей способностью и незначительной толщиной. Для предотвращения процесса выжимания ширина откоса насыпи Ls и величина анкерування Lext должны быть достаточными для восприятия необходимых усилий RR.

где:

  • zi – глубина нижней поверхности скольжения;
  • c2d – расчетное значение сцепления грунта основания под подошвой армирования;
  • xd – коэффициент увеличения проектного значения прочности грунта на сдвиг на метр глубины под подошвой армирования;
  • a2 – коэффициент эффективности взаимодействия грунта основания с геосинтетиком;
  • g1d – проектный удельный вес грунта насыпи;
  • qQd и qGd – проектная интенсивность динамической и статической нагрузки на поверхности насыпи.

Если по результатам расчетов получено Lext >Ls, величину заложения откоса необходимо уменьшить (тоесть, увеличить n).

IV. Расчет устойчивости армированной насыпи мы выполняем методом кругло-цилиндрических поверхностей скольжения. Для получения более точных результатов расчетов мы используем программу ReSSA 3.0, при помощи которой можно определить устойчивость не только однородного грунтового массива, но и многослойной геологической структуры, учитывая армирующий геосинтетический материал и расчетную сейсмичность региона.

Коэффициент запаса устойчивости определяем по формуле:

где:

  • ΣFdi – равнодействующая удерживающих усилий отсека обвала;
  • ΣNdi – равнодействующая сдвигающих усилий отсека обвала.

Армирующие шары обеспечивают дополнительный удерживающий момент для обеспечения общей устойчивости насыпи.

Необходимое усилие в армирующем материале для наиболее опасной поверхности скольжения мы определяем по формуле:

где:

  • R – радиус наиболее опасной поверхности скольжения;
  • aT – плече момента армирующего полотна.

При условии одновременного выполнения всех 4 критериев устойчивости можно гарантировать долговечную работу конструкции.


Объекты, в которых выполняется эта услуга