geotexnik.ru
Геотехнический расчет конструкции укрепления земляного полотна с применением геосинтетических материалов
Строительство автодороги по ул. Н. Рождественского и ул. Ярмарочной в г. Чебоксары
Какая задача стояла перед инженером?
Проектом предусмотрено строительство земляного полотна автомобильной дороги на участке со слабым основанием большой мощности, представленным техногенными грунтами, глинами, суглинками (в том числе лёссовыми) различной консистенции с содержанием органических веществ.
Требовалось оценить устойчивость и спрогнозировать вероятные деформации насыпи. При этом стоит принять во внимание сложный рельеф, наличие оползней на склонах пересекаемых оврагов, неоднородность инженерно-геологических условий, высокий уровень грунтовых вод и вероятность подтопления.
Проектом предусмотрено строительство земляного полотна автомобильной дороги на участке со слабым основанием большой мощности, представленным техногенными грунтами, глинами, суглинками (в том числе лёссовыми) различной консистенции с содержанием органических веществ.
Требовалось оценить устойчивость и спрогнозировать вероятные деформации насыпи. При этом стоит принять во внимание сложный рельеф, наличие оползней на склонах пересекаемых оврагов, неоднородность инженерно-геологических условий, высокий уровень грунтовых вод и вероятность подтопления.
Геологические условия
Согласно геологическому отчету, в период изысканий участок работ представлял собой значительно техногенноизмененную строительной деятельностью (полная и частичная засыпка оврагов, планировочные земляные работы, прокладка ливневой и дренажной канализации) территорию.
Рельеф проектируемой автодороги очень сложный, со значительным перепадом абсолютных отметок от 95.4 до 107.1м по днищам оврагов и 108.6-150.1м по аккумулятивно-денудационной поверхности. В пределах изученных участков изысканий в зоне влияния на проектируемые инженерные сооружения опасные инженерно-геологические процессы наблюдаются в виде:
Заключение разработано на основе геотехнического расчета устойчивости устойчивости и прогноза деформаций земляного полотна. Рассмотрено два варианта конструкции насыпи:
1) проектный, без укрепительных мероприятий и (или) замены грунта;
2) предлагаемый, с частичной заменой грунта и оптимальным вариантом укрепления армирующими геосинтетическими материалами.
К рассмотрению приняты два расчетных сечения поперечного профиля с наиболее сложными инженерно-геологическими условиями, рельефом основания и конфигурацией насыпи: ПК2+00, ПК7+00.
Категория дороги – магистральная автодорога районного значения (транспортно-пешеходная), ширина проезжей части 15 м (4 полосы движения), протяженностью ~1500м (ПК0-ПК14+7), II класс ответственности сооружения.
Грунт насыпи – песок мелкий.
Характеристики проектируемого земляного полотна приведены в таблице:
Рельеф проектируемой автодороги очень сложный, со значительным перепадом абсолютных отметок от 95.4 до 107.1м по днищам оврагов и 108.6-150.1м по аккумулятивно-денудационной поверхности. В пределах изученных участков изысканий в зоне влияния на проектируемые инженерные сооружения опасные инженерно-геологические процессы наблюдаются в виде:
- оползневых процессов по бортам оврагов, на формирование которых влияет: крутизна склонов оврагов, техногенное подтопление и гидрогеологические условия (ослабление прочности пород при замачивании и взвешивающим воздействие на грунты основания склонов), внешнее воздействие на склоны земляными работами;
- суффозии с образованием локальных провалов;
- овражной эрозии по бортам оврагов и крутым откосам насыпи засыпаемых оврагов с образованием промоин и осыпания грунтов на крутых откосах. Эрозионные промоины получили активное развитие на участках по эрозионным склонам оврагов №1 и №2;
- самоуплотнения неуплотненных прослоев в насыпных грунтах (ИГЭ №1);
- насыпные грунты могут обладать реологическими свойствами (ползучестью), в условиях нарушенного естественного стока в периоды затяжных дождей и активного снеготаяния, вследствии насыщения грунтов водой и подъема уровня грунтовых вод;
- техногенного подтопления застраиваемых участков. Основными источниками подтопления являются дождевые, талые и паводковые воды, утечки из подземных коммуникаций, которые на начальном этапе формируются в виде верховодок. Наиболее активно техногенное подтопление сформируется после засыпки оврагов насыпью, при нарушении пропускной способности дренажа в днище по оврагу, или засыпке оврага без дренажа, а также при аварийных утечках из подземных водонесущих коммуникаций;
- просадочности грунтов ИГЭ №№ 5, 6, 7, 9 при их замачивании.
Заключение разработано на основе геотехнического расчета устойчивости устойчивости и прогноза деформаций земляного полотна. Рассмотрено два варианта конструкции насыпи:
1) проектный, без укрепительных мероприятий и (или) замены грунта;
2) предлагаемый, с частичной заменой грунта и оптимальным вариантом укрепления армирующими геосинтетическими материалами.
К рассмотрению приняты два расчетных сечения поперечного профиля с наиболее сложными инженерно-геологическими условиями, рельефом основания и конфигурацией насыпи: ПК2+00, ПК7+00.
Категория дороги – магистральная автодорога районного значения (транспортно-пешеходная), ширина проезжей части 15 м (4 полосы движения), протяженностью ~1500м (ПК0-ПК14+7), II класс ответственности сооружения.
Грунт насыпи – песок мелкий.
Характеристики проектируемого земляного полотна приведены в таблице:
Таблица 1. Характеристики и параметры земляного полотна
*Приведена разница в значениях отметок на бровке насыпи и у низа, в скобках даны значения высоты насыпи по оси до существующей поверхности.
Результаты расчета. ПК0+80
Наименование и мощность грунтов в расчетной модели по оси проезда (от отметки существующей поверхности 116,6):
1) ИГЭ 1 Насыпные грунты: суглинки и глины, супеси, твердые, полутвердые и тугопластичные – 2,37м (срезается);
2) ИГЭ 6 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, твердые и полутвердые – 6,53м,
3) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – 0,52м,
4) ИГЭ 6 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, твердые и полутвердые – 1,11м,
5) ИГЭ 18 Пески пылеватые, маловлажные, средней плотности – минимум до отметки 99.00
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
существующий склон срезается на 20м уступами 2х1м; начиная с отметки 114.2 в основании насыпи рекомендуется забивка железобетонных свай длиной 11м (С11 35Т4) с шагом 1х1м. На данной отметке устраивается гибкий ростверк в виде полуобоймы высотой 1м из высокопрочного геополотна тканого (из полиэфира, максимальной прочностью не менее 600кН/м, далее по тексту – геоткани ПЭ600). Выше располагается 6 полуобойм высотой 1м из геоткани ПЭ600. Полотна у откоса заворачиваются на 7 м в насыпь, заводятся в склон не менее, чем на 20м.
Альтернативным вариантом укрепления является:
устройство щебеночных свай в геооболочке из тканого геотекстиля из полипропилена (далее по тексту – геоткани ПП80) максимальной прочностью не менее 80 кН/м. В этом случае склон срезается на 15 м; по склону, начиная с отметки 111,2 до 115,2 с шагом 1,8м (между краями) устраиваются сваи диаметром 0,6 м, длиной 12 м, заполняемые щебнем. Начиная с отметки 112.2 в насыпи устраиваются полуобоймы высотой 1 м из геоткани ПЭ600. Нижняя левая часть насыпи у крайних 4-х свай оборачивается замкнутой обоймой из этого материала. На границе с существующим земполотном по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем исходя из расчета осадки при эксплуатации.
1) ИГЭ 1 Насыпные грунты: суглинки и глины, супеси, твердые, полутвердые и тугопластичные – 2,37м (срезается);
2) ИГЭ 6 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, твердые и полутвердые – 6,53м,
3) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – 0,52м,
4) ИГЭ 6 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, твердые и полутвердые – 1,11м,
5) ИГЭ 18 Пески пылеватые, маловлажные, средней плотности – минимум до отметки 99.00
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
существующий склон срезается на 20м уступами 2х1м; начиная с отметки 114.2 в основании насыпи рекомендуется забивка железобетонных свай длиной 11м (С11 35Т4) с шагом 1х1м. На данной отметке устраивается гибкий ростверк в виде полуобоймы высотой 1м из высокопрочного геополотна тканого (из полиэфира, максимальной прочностью не менее 600кН/м, далее по тексту – геоткани ПЭ600). Выше располагается 6 полуобойм высотой 1м из геоткани ПЭ600. Полотна у откоса заворачиваются на 7 м в насыпь, заводятся в склон не менее, чем на 20м.
Альтернативным вариантом укрепления является:
устройство щебеночных свай в геооболочке из тканого геотекстиля из полипропилена (далее по тексту – геоткани ПП80) максимальной прочностью не менее 80 кН/м. В этом случае склон срезается на 15 м; по склону, начиная с отметки 111,2 до 115,2 с шагом 1,8м (между краями) устраиваются сваи диаметром 0,6 м, длиной 12 м, заполняемые щебнем. Начиная с отметки 112.2 в насыпи устраиваются полуобоймы высотой 1 м из геоткани ПЭ600. Нижняя левая часть насыпи у крайних 4-х свай оборачивается замкнутой обоймой из этого материала. На границе с существующим земполотном по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем исходя из расчета осадки при эксплуатации.
Результаты расчетного анализа выявляют преимущества армированной насыпи:
- коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
- значения деформаций снижаются на порядок.
Расчетные этапы моделирования возведения армонасыпи
Исходная модель грунтового основания до отсыпки насыпи (в виде сетки КЭ)
Модель деформированной конструкции без укрепления в виде сети КЭ
Суммарная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), м
Вертикальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), м
Горизонтальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), м
Теоретические кривые обрушения проектной насыпи без укрепления в виде изополей суммарных деформаций
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания с бетонными сваями в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Суммарная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Теоретические кривые обрушения армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей суммарных деформаций
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания с щебеночными сваями в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Вертикальная осадка щебеночными с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Суммарная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Теоретические кривые обрушения армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей суммарных деформаций
Результаты расчета. ПК2+00
Наименование и мощность грунтов в расчетной модели по оси проезда (от отметки существующей поверхности 102,64):
1) ИГЭ №2 Техногенный песок – 0,5м (срезается при армировании);
2) ИГЭ №11 Суглинок тугопластичный – 1,9м (срезается при армировании);
3) ИГЭ №13 Глина полутвердая – 6,1м,
4) ИГЭ №18 Песок мелкий – до отметки 85.00.
Т.к. в данном месте по проекту устраивается металлическая гофрированная труба диаметром 1,5м, рекомендуется укрепление ее обсыпки и основания под устройство ее щебеночной подушки. Данное решение предполагает использование объемной георешетки (далее по тексту - геоячеек) высотой не менее 15см с заполнением щебнем (ПГС) в основании подушки, оборачиваемой вместе с обсыпкой трубы тканым геотекстилем из полипропилена (далее по тексту – геоткани ПП80) максимальной прочностью не менее 80кН/м.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий выбран оптимальный вариант армирования: устройство полуобойм высотой 1м из тканого геотекстиля из полиэфира (далее по тексту – геоткани ПЭ600) максимальной прочностью не менее 500кН/м, на отметках 107,2, 113,2.
Кроме этого, рекомендуется полуобойма высотой 3,5м из геоткани ПП80 в нижней части насыпи на границе с грунтом основания, и высотой 1,0м в верхней части насыпи (на отметке 118,0 – нижняя часть полуобоймы располагается под щебеночным слоем дорожной одежды, верхняя – под пешеходными дорожками).
В существующей грунтовой поверхности срезаются грунты ИГЭ№ 2 и 1, а также частично склон справа (в месте устройства шахтного колодца трубы грунт меняется на глинистый). Геоткань ПЭ600 укладывается с заворотом верхних краев полотен на 20м с левой стороны (2м – с правой) и уплотнением пригрузочных валиков высотой 0,5м с припуском 1м; геоткань ПП80 заворачивается на 2м.
Согласно геологическому отчету и по результатам геотехнического расчета для защиты от водно-ветровой эрозии и снижения местных деформаций поверхность откоса по всей длине рекомендуется укрепить геоячейками высотой не менее 10см с заполнением растительным грунтом (в нижней части насыпи с обеих сторон – песчано-гравийной смесью). При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета.
1) ИГЭ №2 Техногенный песок – 0,5м (срезается при армировании);
2) ИГЭ №11 Суглинок тугопластичный – 1,9м (срезается при армировании);
3) ИГЭ №13 Глина полутвердая – 6,1м,
4) ИГЭ №18 Песок мелкий – до отметки 85.00.
Т.к. в данном месте по проекту устраивается металлическая гофрированная труба диаметром 1,5м, рекомендуется укрепление ее обсыпки и основания под устройство ее щебеночной подушки. Данное решение предполагает использование объемной георешетки (далее по тексту - геоячеек) высотой не менее 15см с заполнением щебнем (ПГС) в основании подушки, оборачиваемой вместе с обсыпкой трубы тканым геотекстилем из полипропилена (далее по тексту – геоткани ПП80) максимальной прочностью не менее 80кН/м.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий выбран оптимальный вариант армирования: устройство полуобойм высотой 1м из тканого геотекстиля из полиэфира (далее по тексту – геоткани ПЭ600) максимальной прочностью не менее 500кН/м, на отметках 107,2, 113,2.
Кроме этого, рекомендуется полуобойма высотой 3,5м из геоткани ПП80 в нижней части насыпи на границе с грунтом основания, и высотой 1,0м в верхней части насыпи (на отметке 118,0 – нижняя часть полуобоймы располагается под щебеночным слоем дорожной одежды, верхняя – под пешеходными дорожками).
В существующей грунтовой поверхности срезаются грунты ИГЭ№ 2 и 1, а также частично склон справа (в месте устройства шахтного колодца трубы грунт меняется на глинистый). Геоткань ПЭ600 укладывается с заворотом верхних краев полотен на 20м с левой стороны (2м – с правой) и уплотнением пригрузочных валиков высотой 0,5м с припуском 1м; геоткань ПП80 заворачивается на 2м.
Согласно геологическому отчету и по результатам геотехнического расчета для защиты от водно-ветровой эрозии и снижения местных деформаций поверхность откоса по всей длине рекомендуется укрепить геоячейками высотой не менее 10см с заполнением растительным грунтом (в нижней части насыпи с обеих сторон – песчано-гравийной смесью). При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета.
Таблица 2. Расчетные показатели:
Результаты расчетного анализа выявляют преимущества армированной насыпи:
- коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
- значение осадки снижается более чем на 30%.
- коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
- значение осадки снижается более чем на 30%.
Расчетные этапы моделирования возведения насыпи
Исходная модель грунтового основания до отсыпки насыпи (в виде сетки КЭ)
Модель проектной конструкции насыпи без укрепления в виде сети КЭ
Суммарная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Теоретические кривые обрушения проектной насыпи без укрепления в виде изополей суммарных деформаций
Ход осадки насыпи без укрепления во времени
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций (мм). Совпадает с вертикальной
Горизонтальная осадка (UХ) армонасыпи и грунтового основания (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Суммарная осадка армонасыпи после досыпки, на этапе эксплуатации в виде изополей двумерных деформаций, (мм)
Вертикальная осадка (UY) армонасыпи после досыпки, на этапе эксплуатации в виде изополей двумерных деформаций, (мм)
Горизонтальная осадка (UХ) армонасыпи после досыпки, на этапе эксплуатации в виде изополей двумерных деформаций (мм)
Теоретические кривые обрушения армонасыпи в виде изополей суммарных деформаций
Ход вертикальной осадки армонасыпи во времени
Графики коэффициентов устойчивости (по методу пошагового снижения прочностных параметров ϕ/с)
Ход консолидации насыпи и грунтового основания во времени
Результаты расчета. ПК 7+00
Наименование и мощность грунтов в расчетной модели по оси проезда (от отметки существующей поверхности 107,42):
1) ИГЭ 8 Суглинок лессовый мягкопластичный – 9,9м (при армировании срезается до отметки 100,8);
2) ИГЭ 11 Суглинок тугопластичный – 1,3м;
3) ИГЭ 14 Суглинок песчан. твердый – 0,7м;
4) ИГЭ 13 Глина полутвердая – до отметки 85.00.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант укрепления:
устройство свайного поля в основании насыпи с отм. 105.8 (шаг между осями свай – 1,0 м). Поверху предполагается гибкий ростверк высотой 1,2 м в виде полуобоймы из геоткани ПЭ600; а начиная с отметки 107,00 (верх ростверка) - четыре полуобоймы высотой 2 м и одна полуобойма высотой 1 м с отметки 115.0 в основной насыпи.
Альтернативным вариантом укрепления является устройство щебеночных свай в геооболочке из геоткани ПП80, начиная с отметки 105.8 с шагом 1,8м (между краями), диаметром 0,6 м, длиной 12 м. С правой стороны по верху основной насыпи предусмотрено устройство бетонной подпорной стенки с насыпью высотой 7,0 м для обеспечения съезда на улицу Ярмарочная. Заложение временного откоса основной насыпи и съезда до застройки микрорайона составляет 1:1,5.
В рассматриваемых условиях необходимо армирование насыпи съезда за подпорной стенкой через каждые 0,5 м по высоте полуобоймами из геоткани ПЭ300, начиная с отметки низа основания подпорной стены (116.2). Геоткань в полуобоймах укладывается в поперечном оси насыпи направлении с заворотом верхних краев полотен на 1÷2м и формированием-уплотнением пригрузочных валиков высотой 0,25÷1 м (в зависимости от высоты полуобоймы) с припуском 1,0 м. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета.
1) ИГЭ 8 Суглинок лессовый мягкопластичный – 9,9м (при армировании срезается до отметки 100,8);
2) ИГЭ 11 Суглинок тугопластичный – 1,3м;
3) ИГЭ 14 Суглинок песчан. твердый – 0,7м;
4) ИГЭ 13 Глина полутвердая – до отметки 85.00.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант укрепления:
устройство свайного поля в основании насыпи с отм. 105.8 (шаг между осями свай – 1,0 м). Поверху предполагается гибкий ростверк высотой 1,2 м в виде полуобоймы из геоткани ПЭ600; а начиная с отметки 107,00 (верх ростверка) - четыре полуобоймы высотой 2 м и одна полуобойма высотой 1 м с отметки 115.0 в основной насыпи.
Альтернативным вариантом укрепления является устройство щебеночных свай в геооболочке из геоткани ПП80, начиная с отметки 105.8 с шагом 1,8м (между краями), диаметром 0,6 м, длиной 12 м. С правой стороны по верху основной насыпи предусмотрено устройство бетонной подпорной стенки с насыпью высотой 7,0 м для обеспечения съезда на улицу Ярмарочная. Заложение временного откоса основной насыпи и съезда до застройки микрорайона составляет 1:1,5.
В рассматриваемых условиях необходимо армирование насыпи съезда за подпорной стенкой через каждые 0,5 м по высоте полуобоймами из геоткани ПЭ300, начиная с отметки низа основания подпорной стены (116.2). Геоткань в полуобоймах укладывается в поперечном оси насыпи направлении с заворотом верхних краев полотен на 1÷2м и формированием-уплотнением пригрузочных валиков высотой 0,25÷1 м (в зависимости от высоты полуобоймы) с припуском 1,0 м. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета.
Результаты расчетного анализа выявляют преимущества армированной насыпи:
· коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
· значение осадки снижается на порядок;
· обеспечивается бОльшая равномерность осадки, чем у насыпи без укрепления.
· коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
· значение осадки снижается на порядок;
· обеспечивается бОльшая равномерность осадки, чем у насыпи без укрепления.
Расчетные этапы забивки свай, возведения основной насыпи и съезда с подпорной стеной, консолидации
Исходная модель грунтового основания до отсыпки насыпи (в виде сетки КЭ)
Модель проектной конструкции насыпи без укрепления на этапе дальнейшей застройки микрорайона в виде сетки КЭ
Модель деформированной конструкции без укрепления на этапе возведения временного откоса в виде сетки КЭ
Суммарная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе возведения временного откоса (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Модель деформированной конструкции без укрепления на этапе на этапе дальнейшей застройки микрорайона в виде сетки КЭ
Суммарная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе дальнейшей застройки микрорайона (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Теоретические кривые обрушения проектной насыпи без укрепления на этапе возведения временного откоса в виде изополей суммарных деформаций
Теоретические кривые обрушения проектной насыпи без укрепления на этапе возведения временного откоса в виде изополей суммарных деформаций
Ход вертикальной осадки проектной насыпи без укрепления во времени
Модель армонасыпи и грунтового основания в виде сети КЭ на этапе начала эксплуатации
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания в виде сети КЭ на этапе возведения основной насыпи
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания в виде сети КЭ на этапе возведения съезда
Суммарная осадка армонасыпи на этапе возведения основной насыпи до устройства подпорной стены съезда в виде изополей двумерных деформаций (мм). Досыпается, предусматривается строительный подъем.
Вертикальная осадка (UY) армонасыпи на этапе возведения основной насыпи до устройства подпорной стены съезда в виде изополей двумерных деформаций (мм). Досыпается, предусматривается строительный подъем
Горизонтальная осадка (UX) армонасыпи на этапе возведения основной насыпи до устройства подпорной стены съезда в виде изополей двумерных деформаций (мм). Досыпается, предусматривается строительный подъем
Суммарная осадка армонасыпи на этапе установки подпорной стенки съезда в виде изополей двумерных деформаций (мм). Предусматривается строительный подъем на предыдущем этапе
Суммарная осадка армонасыпи на финальном этапе возведения подпорной стенки съезда в виде изополей двумерных деформаций (мм). Предусматривается строительный подъем на предыдущих этапах
Суммарная осадка армонасыпи на финальном этапе возведения подпорной стенки съезда подробнее (мм)
Вертикальная осадка (UY) армонасыпи на финальном этапе возведения подпорной стенки съезда в виде изополей двумерных деформаций (мм). Предусматривается строительный подъем на предыдущих этапах
Горизонтальная осадка (UX) армонасыпи на финальном этапе возведения подпорной стенки съезда в виде изополей двумерных деформаций (мм). Предусматривается строительный подъем на предыдущих этапах
Суммарная осадка армонасыпи и грунтового основания на этапе начала эксплуатации в виде изополей двумерных деформаций, мм. Предусматривается строительный подъем на предыдущих этапах
Суммарная осадка армонасыпи и грунтового основания на этапе начала эксплуатации подробнее
Вертикальная осадка (UY) армонасыпи и грунтового основания на этапе начала эксплуатации в виде изополей двумерных деформаций, мм. Предусматривается строительный подъем на предыдущих этапах
Горизонтальная осадка (UХ) армонасыпи и грунтового основания на этапе начала эксплуатации в виде изополей двумерных деформаций, мм. Предусматривается строительный подъем на предыдущих этапах
Теоретические кривые обрушения армонасыпи в виде изополей суммарных деформаций
Теоретические кривые обрушения армонасыпи в виде изополей суммарных деформаций подробнее
Ход осадки (м) армонасыпи с бетонными сваями во времени
Графики коэффициентов устойчивости (по методу пошагового снижения прочностных параметров ϕ/с)
Ход консолидации армонасыпи с бетонными сваями во времени
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания с щебеночными сваями в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм). Досыпается
Вертикальная осадка щебеночными с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Суммарная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Теоретические кривые обрушения щебеночными с бетонными сваями в виде изополей суммарных деформаций
Результаты расчета. ПК7+56
Наименование и мощность грунтов в расчетной модели по оси проезда (от отметки существующей поверхности 106.7):
1) ИГЭ 1 Насыпные грунты: суглинки и глины, супеси, твердые, полутвердые и тугопластичные – 0,12м (срезается);
2) ИГЭ 5 Суглинки тяжелые пылеватые, среднепросадочные, полутвердые – 1,88м (срезается);
3) ИГЭ 6 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, твердые и полутвердые – 2,0м (срезается);
4) ИГЭ 14 Суглинки (алевриты) легкие песчанистые, твердые и полутвердые – 1,42м;
5) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – минимум до отметки 76.50.
С учетом результатов расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
в существующей насыпи удаляется мусор (на глубину 6 м); в основании новой насыпи удаляются грунты до отметок 100.65-101.3, нарезаются уступы 2,5х1 м; рекомендуется устройство полуобоймы высотой 4 м в заменяемой части грунта основания слева (до отм.104.6) из геоткани ПЭ600. Полотна заворачиваются на 10 м в насыпь у откоса.
Выше в насыпи, начиная от уступов, устраивается 5 полуобойм высотой 2.2 м (начиная с отметки 104.6) из геоткани ПЭ600 с заворотом 8 м в насыпь у откоса (верхняя – на 2 м), полотна верхних 2х полуобойм заводятся в склон под насыпь съезда не менее чем на 30 м.
В насыпи съезда укладывается 6 полуобойм высотой 1.2 м (начиная с отметки 115.7) длиной 33-36м, с заворотом краев полотен у откоса на 12-15 м.
На границе с подстилающими грунтами и существующим земполотном по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета осадки при эксплуатации.
1) ИГЭ 1 Насыпные грунты: суглинки и глины, супеси, твердые, полутвердые и тугопластичные – 0,12м (срезается);
2) ИГЭ 5 Суглинки тяжелые пылеватые, среднепросадочные, полутвердые – 1,88м (срезается);
3) ИГЭ 6 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, твердые и полутвердые – 2,0м (срезается);
4) ИГЭ 14 Суглинки (алевриты) легкие песчанистые, твердые и полутвердые – 1,42м;
5) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – минимум до отметки 76.50.
С учетом результатов расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
в существующей насыпи удаляется мусор (на глубину 6 м); в основании новой насыпи удаляются грунты до отметок 100.65-101.3, нарезаются уступы 2,5х1 м; рекомендуется устройство полуобоймы высотой 4 м в заменяемой части грунта основания слева (до отм.104.6) из геоткани ПЭ600. Полотна заворачиваются на 10 м в насыпь у откоса.
Выше в насыпи, начиная от уступов, устраивается 5 полуобойм высотой 2.2 м (начиная с отметки 104.6) из геоткани ПЭ600 с заворотом 8 м в насыпь у откоса (верхняя – на 2 м), полотна верхних 2х полуобойм заводятся в склон под насыпь съезда не менее чем на 30 м.
В насыпи съезда укладывается 6 полуобойм высотой 1.2 м (начиная с отметки 115.7) длиной 33-36м, с заворотом краев полотен у откоса на 12-15 м.
На границе с подстилающими грунтами и существующим земполотном по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета осадки при эксплуатации.
Результаты расчетного анализа выявляют преимущества армированной насыпи:
- коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
- максимальное суммарное значение осадки насыпи значительно снижается.
Расчетные этапы моделирования возведения насыпи
Исходная модель грунтового основания до отсыпки насыпи (в виде сетки КЭ)
Модель деформированной конструкции без укрепления в виде сети КЭ
Суммарная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Вертикальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Горизонтальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Суммарная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), м
Вертикальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Горизонтальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Теоретические кривые обрушения проектной насыпи без укрепления в виде изополей суммарных деформаций
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Суммарная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Горизонтальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Теоретические кривые обрушения армонасыпи в виде изополей суммарных деформаций
Графики коэффициентов устойчивости (по методу пошагового снижения прочностных параметров ϕ/с)
Результаты расчета. ПК10+00
Наименование и мощность грунтов в расчетной модели по оси проезда (от отметки существующей поверхности 114.4):
1) ИГЭ 1 Насыпные грунты: суглинки и глины, супеси, твердые, полутвердые и тугопластичные – 1,92м (срезается);
2) ИГЭ 5 Суглинки тяжелые пылеватые, среднепросадочные, полутвердые – 0,55м (срезается);
3) ИГЭ 8 Суглинки лессовые легкие пылеватые, непросадочные, мягкопластичные – 1,9м;
4) ИГЭ 7 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, тугопластичные – 0,83м;
5) ИГЭ 6 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, твердые и полутвердые – 2,75м,
6) ИГЭ 7 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, тугопластичные – 3,16м;
7) ИГЭ 11 Суглинки легкие песчанистые, тугопластичные – 0,82м;
8) ИГЭ 10 Суглинки тяжелые песчанистые, полутвердые – 1,56м;
9) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – 0,75м,
10) ИГЭ 15 Мергель известковый, очень низкой прочности, средней плотности – минимум до отметки 93.00.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
под насыпью удаляется грунт ИГЭ1 и 5, существующий склон срезается на 7 м сверху (15,4 м снизу) уступами 2х1 м; начиная с отметки 112.5 в основании насыпи рекомендуется забивка железобетонных свай длиной 14м (С14 35Т4) 15 шт от левого края откоса, длиной 13 м (С14 35Т4) 11 шт, длиной 12м (С12 35Т4) 15 шт с шагом 1х1 м. На данной отметке устраивается гибкий ростверк в виде замкнутой обоймы высотой 1 м из геоткани ПЭ600. Выше (с отметки 113.3) располагается 7 полуобойм высотой 1 м из геоткани ПЭ600. Полотна заводятся в склон на уступы, у края откоса заворачиваются в насыпь до положения края проезжей части.
Альтернативным вариантом укрепления является устройство щебеночных свай в геооболочке из геоткани ПП80. По склону, начиная с отметки 109.5 до 112.5, с шагом 1,8 м (между краями), устраиваются сваи 19 шт диаметром 0,6 м, длиной 12 м, заполняемые щебнем.
Существующий склон срезается на 9,5 м сверху (18 м снизу) уступами 2х1 м; начиная с отметки 109.5 в насыпи от уступов устраивается 11 полуобойм высотой 1 м из геоткани ПЭ600 с заворотом полотен в насыпь на 12 м (верхняя и нижняя – почти замкнутые обоймы).
На границе с грунтами основания по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета осадки при эксплуатации.
1) ИГЭ 1 Насыпные грунты: суглинки и глины, супеси, твердые, полутвердые и тугопластичные – 1,92м (срезается);
2) ИГЭ 5 Суглинки тяжелые пылеватые, среднепросадочные, полутвердые – 0,55м (срезается);
3) ИГЭ 8 Суглинки лессовые легкие пылеватые, непросадочные, мягкопластичные – 1,9м;
4) ИГЭ 7 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, тугопластичные – 0,83м;
5) ИГЭ 6 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, твердые и полутвердые – 2,75м,
6) ИГЭ 7 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, тугопластичные – 3,16м;
7) ИГЭ 11 Суглинки легкие песчанистые, тугопластичные – 0,82м;
8) ИГЭ 10 Суглинки тяжелые песчанистые, полутвердые – 1,56м;
9) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – 0,75м,
10) ИГЭ 15 Мергель известковый, очень низкой прочности, средней плотности – минимум до отметки 93.00.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
под насыпью удаляется грунт ИГЭ1 и 5, существующий склон срезается на 7 м сверху (15,4 м снизу) уступами 2х1 м; начиная с отметки 112.5 в основании насыпи рекомендуется забивка железобетонных свай длиной 14м (С14 35Т4) 15 шт от левого края откоса, длиной 13 м (С14 35Т4) 11 шт, длиной 12м (С12 35Т4) 15 шт с шагом 1х1 м. На данной отметке устраивается гибкий ростверк в виде замкнутой обоймы высотой 1 м из геоткани ПЭ600. Выше (с отметки 113.3) располагается 7 полуобойм высотой 1 м из геоткани ПЭ600. Полотна заводятся в склон на уступы, у края откоса заворачиваются в насыпь до положения края проезжей части.
Альтернативным вариантом укрепления является устройство щебеночных свай в геооболочке из геоткани ПП80. По склону, начиная с отметки 109.5 до 112.5, с шагом 1,8 м (между краями), устраиваются сваи 19 шт диаметром 0,6 м, длиной 12 м, заполняемые щебнем.
Существующий склон срезается на 9,5 м сверху (18 м снизу) уступами 2х1 м; начиная с отметки 109.5 в насыпи от уступов устраивается 11 полуобойм высотой 1 м из геоткани ПЭ600 с заворотом полотен в насыпь на 12 м (верхняя и нижняя – почти замкнутые обоймы).
На границе с грунтами основания по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета осадки при эксплуатации.
Результаты расчетного анализа выявляют преимущества армированной насыпи:
- коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
- значения деформаций снижаются на порядок.
Расчетные этапы моделирования возведения армонасыпи с бетонными сваями
Исходная модель грунтового основания до отсыпки насыпи (в виде сетки КЭ)
Модель деформированной конструкции без укрепления в виде сети КЭ
Суммарная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), м
Вертикальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), м
Горизонтальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), м
Теоретические кривые обрушения проектной насыпи без укрепления в виде изополей суммарных деформаций
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания с бетонными сваями в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Суммарная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Теоретические кривые обрушения армонасыпи с бетонными сваями в виде изополей суммарных деформаций
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания с щебеночными сваями в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Вертикальная осадка щебеночными с бетонными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Суммарная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Теоретические кривые обрушения армонасыпи с щебеночными сваями в виде изополей суммарных деформаций
Графики коэффициентов устойчивости (по методу пошагового снижения прочностных параметров ϕ/с)
Результаты расчета. ПК11+00
Наименование и мощность грунтов в расчетной модели по оси проезда (от отметки существующей поверхности 101.8):
1) ИГЭ 7 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, тугопластичные – 1,0м (срезается);
2) ИГЭ 11 Суглинки легкие песчанистые, тугопластичные – 1,87м (срезается);
3) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – минимум до отметки 85.00.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
в основании удаляется грунт до отметки 98.0-99.5 (под проезжей частью), начиная от левого края низа насыпи нарезаются уступы 2х1 м (9 шт) с отметки 107.0 по 98.0; с правой стороны 4 уступа в 31 м от края низа насыпи, с отметки 103.5 до 99.5, под правым откосом удаляется грунт ИГЭ 1 до отметок 103.5-104.7.
Рекомендуется устройство прослойки из геоткани ПЭ300 на отметке 103.5 в нижней части насыпи с заворотом до поверхности, полуобойм высотой 2 м на отметке 108.2, 113.2, 119.2, прослойки на отметке 123.2 (из геоткани ПЭ300). Нижние полуобоймы заворачиваются на 8 м в насыпь у откоса, верхняя – на 3 м.
На границе с грунтами основания по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета осадки при эксплуатации.
1) ИГЭ 7 Суглинки лессовые легкие пылеватые, слабопросадочные, тугопластичные – 1,0м (срезается);
2) ИГЭ 11 Суглинки легкие песчанистые, тугопластичные – 1,87м (срезается);
3) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – минимум до отметки 85.00.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
в основании удаляется грунт до отметки 98.0-99.5 (под проезжей частью), начиная от левого края низа насыпи нарезаются уступы 2х1 м (9 шт) с отметки 107.0 по 98.0; с правой стороны 4 уступа в 31 м от края низа насыпи, с отметки 103.5 до 99.5, под правым откосом удаляется грунт ИГЭ 1 до отметок 103.5-104.7.
Рекомендуется устройство прослойки из геоткани ПЭ300 на отметке 103.5 в нижней части насыпи с заворотом до поверхности, полуобойм высотой 2 м на отметке 108.2, 113.2, 119.2, прослойки на отметке 123.2 (из геоткани ПЭ300). Нижние полуобоймы заворачиваются на 8 м в насыпь у откоса, верхняя – на 3 м.
На границе с грунтами основания по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета осадки при эксплуатации.
Результаты расчетного анализа выявляют преимущества армированной насыпи:
- коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
- значение осадки снижается на 20%, обеспечивается ее стабильная равномерность
Расчетные этапы моделирования возведения насыпи
Исходная модель грунтового основания до отсыпки насыпи (в виде сетки КЭ)
Модель деформированной конструкции без укрепления в виде сети КЭ
Суммарная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Вертикальная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Горизонтальная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Суммарная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Вертикальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Горизонтальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Теоретические кривые обрушения проектной насыпи без укрепления в виде изополей суммарных деформаций
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Суммарная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Теоретические кривые обрушения армонасыпи в виде изополей суммарных деформаций
Графики коэффициентов устойчивости (по методу пошагового снижения прочностных параметров ϕ/с)
Результаты расчета. ПК12+00
Наименование и мощность грунтов в расчетной модели по оси проезда (от отметки существующей поверхности 126.2):
1) ИГЭ 1 Насыпные грунты: суглинки и глины, супеси, твердые, полутвердые и тугопластичные – 10,75м (срезается 8м);
2) ИГЭ 2 Насыпные грунты: пески средней крупности, маловлажные, влажные и водонасыщенные, рыхлые – 3,18м;
3) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – 0,8м;
4) ИГЭ 17 Пески пылеватые, водонасыщенные, средней плотности – 1,06м;
5) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – 0,35;
6) ИГЭ 14 Суглинки (алевриты) легкие песчанистые, твердые и полутвердые – 10,5м;
7) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – минимум до отметки 92.50.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
в основании удаляется грунт ИГЭ1 до отметки 115.2 (граница ИГЭ2), в 3 м начиная от левого края низа насыпи в склоне нарезаются уступы 2х1 м (4 шт) с отметки 117.0 по 113.0; с правой стороны 8 уступов в 17 м от края низа насыпи, с отметки 123.2 до 115.2, под правым откосом и обочиной удаляется грунт ИГЭ1 до отметки 123.2.
Рекомендуется устройство полуобойм высотой 1 м из геоткани ПЭ600 на отметках 116.0, 119.2, 122.2, 125.2, 128.2 с заворотом у откоса в насыпь 2 м. На границе с грунтами основания по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета осадки при эксплуатации.
1) ИГЭ 1 Насыпные грунты: суглинки и глины, супеси, твердые, полутвердые и тугопластичные – 10,75м (срезается 8м);
2) ИГЭ 2 Насыпные грунты: пески средней крупности, маловлажные, влажные и водонасыщенные, рыхлые – 3,18м;
3) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – 0,8м;
4) ИГЭ 17 Пески пылеватые, водонасыщенные, средней плотности – 1,06м;
5) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – 0,35;
6) ИГЭ 14 Суглинки (алевриты) легкие песчанистые, твердые и полутвердые – 10,5м;
7) ИГЭ 13 Глины легкие пылеватые, твердые и полутвердые – минимум до отметки 92.50.
С учетом результатов геотехнического расчета без укрепительных мероприятий предлагается оптимальный вариант армирования:
в основании удаляется грунт ИГЭ1 до отметки 115.2 (граница ИГЭ2), в 3 м начиная от левого края низа насыпи в склоне нарезаются уступы 2х1 м (4 шт) с отметки 117.0 по 113.0; с правой стороны 8 уступов в 17 м от края низа насыпи, с отметки 123.2 до 115.2, под правым откосом и обочиной удаляется грунт ИГЭ1 до отметки 123.2.
Рекомендуется устройство полуобойм высотой 1 м из геоткани ПЭ600 на отметках 116.0, 119.2, 122.2, 125.2, 128.2 с заворотом у откоса в насыпь 2 м. На границе с грунтами основания по уступам также кладется геоткань. При отсыпке предусматривается строительный подъем, исходя из расчета осадки при эксплуатации.
Результаты расчетного анализа выявляют преимущества армированной насыпи:
- коэффициент устойчивости соответствует требуемому – конструкция устойчива;
- значение осадки снижается на 20%, обеспечивается ее стабильная равномерность.
Расчетные этапы моделирования возведения насыпи
Исходная модель грунтового основания до отсыпки насыпи (в виде сетки КЭ)
Модель деформированной конструкции без укрепления в виде сети КЭ
Суммарная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Вертикальная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Горизонтальная осадка проектной насыпи и грунтового основания без укрепления после консолидации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Суммарная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Вертикальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Горизонтальная осадка насыпи и грунтового основания без укрепления на этапе эксплуатации (в виде изополей двумерных деформаций), мм
Теоретические кривые обрушения проектной насыпи без укрепления в виде изополей суммарных деформаций
Модель расчетной осадки армонасыпи и грунтового основания в виде сети КЭ
Суммарная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций после консолидации (мм)
Суммарная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Вертикальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций на этапе эксплуатации (мм)
Горизонтальная осадка армонасыпи в виде изополей двумерных деформаций, на этапе эксплуатации, мм
Теоретические кривые обрушения армонасыпи в виде изополей суммарных деформаций
Графики коэффициентов устойчивости (по методу пошагового снижения прочностных параметров ϕ/с)
Заключение по результатам геотехнического расчета
Геотехнический расчет устойчивости и прогноз осадки насыпи автомобильной дороги выявил следующие аспекты:
Ø Требуемая устойчивость насыпи без укрепления не обеспечена, Куст < 1,42;
Ø На ПК2+00 требуется частичная замена грунта, укрепление геотканями различной прочности, устойчивость армированной насыпи обеспечена с запасом, Куст =1,45;
Ø Вертикальная осадка армированной насыпи по оси дороги на ПК2+00 составила 0,212м, требуется досыпка и строительный подъем 4÷5см после консолидации (42 дня) исходя из прогноза деформаций в период эксплуатации;
Ø На ПК7+00 требуется устройство свайного поля (бетонные сваи С13-35Т4 (В4) в основании насыпи с шагом 1,0м между осями, а также укрепление геотканями различной прочности, устойчивость армированной насыпи обеспечена с запасом, Куст =2,5; Альтернативой могут служить щебеночные сваи длиной 12м диаметтром 0,6м с шагом 1,8м между краями.
Ø Вертикальная осадка армированной насыпи основного проезда по оси на ПК7+00 составила 0,218м, требуется досыпка и строительный подъем 4÷5см в месте устройства подпорной стены и съезда после консолидации (129 дней) исходя из прогноза деформаций в период возведения съезда и эксплуатации;
Ø В рассматриваемых сложных инженерно-геологических условиях обеспечивается бОльшая равномерность осадки армированной насыпи, чем у неукрепленной конструкции, что повышает надежность сооружения;
Ø Технологичность и срок службы армированной конструкции возрастает в сравнении с традиционными методами строительства.
Ø Требуемая устойчивость насыпи без укрепления не обеспечена, Куст < 1,42;
Ø На ПК2+00 требуется частичная замена грунта, укрепление геотканями различной прочности, устойчивость армированной насыпи обеспечена с запасом, Куст =1,45;
Ø Вертикальная осадка армированной насыпи по оси дороги на ПК2+00 составила 0,212м, требуется досыпка и строительный подъем 4÷5см после консолидации (42 дня) исходя из прогноза деформаций в период эксплуатации;
Ø На ПК7+00 требуется устройство свайного поля (бетонные сваи С13-35Т4 (В4) в основании насыпи с шагом 1,0м между осями, а также укрепление геотканями различной прочности, устойчивость армированной насыпи обеспечена с запасом, Куст =2,5; Альтернативой могут служить щебеночные сваи длиной 12м диаметтром 0,6м с шагом 1,8м между краями.
Ø Вертикальная осадка армированной насыпи основного проезда по оси на ПК7+00 составила 0,218м, требуется досыпка и строительный подъем 4÷5см в месте устройства подпорной стены и съезда после консолидации (129 дней) исходя из прогноза деформаций в период возведения съезда и эксплуатации;
Ø В рассматриваемых сложных инженерно-геологических условиях обеспечивается бОльшая равномерность осадки армированной насыпи, чем у неукрепленной конструкции, что повышает надежность сооружения;
Ø Технологичность и срок службы армированной конструкции возрастает в сравнении с традиционными методами строительства.
