Каталог

Материалы Fibertex Geotextiles, Fibertex Fiberforce и Fibertex GeoGrid для усиления

  • Для предотвращения обрушения вертикальных грунтовых стен или крутых грунтовых склонов

  • Для предотвращения образования впадин при работе с бедными подпочвами

усиление

Свойства геотекстиля

При проведении работ по усилению важными параметрами являются предел прочности на разрыв и удлинение. Обычно для крупных строительных объектов указывается величина максимального удлинения 12%, а для небольших (например, небольших склонов) удлинение имеет меньшее значение.

Небольшие склоны с использованием геотекстилей Fibertex

Нетканые геотекстильные материалы не следует использовать для усиления крутых и высоких склонов (максимальные значения параметров склонов при использовании нетканых геотекстильных материалов см. на Рис. 1). Величину бокового (горизонтального) давления грунта можно найти из следующего уравнения:

σh = Κ · ( γ · h + q )

Где, σh общее боковое давление грунта на склон [кН/м2]

Κ коэффициент бокового давления грунта (горизонтальное давление в процентном отношении к вертикальному давлению) [-] (можно найти из Рис. 5)

φ угол внутреннего трения в заполняющем материале [°]

γ удельный вес заполняющего материала [кН/м3]

h вертикальная высота склона [м]

q временная нагрузка [кН/м2]

Укрепленный склон

Рис. 1. Укрепленный склон.

Если известна величина общего горизонтального давления на стенку, то можно подобрать подходящий геотекстильный материал.

Необходимое значение прочности геотекстильного материала зависит от количества укрепляющих слоев и вычисляется по указанной ниже формуле.

σh · fs

формула

где

Tf: Предел прочности на разрыв геотекстильного материала [кН/м] (В соответствии с EN ISO 10319)

σh общее боковое давление грунта на склон [кН/м2]

fs коэффициент надежности, обычно составляющий 4-5 для небольших склонов [-]

n количество укрепляющих слоев [-]

Остается определить значение только одного параметра длины зоны анкеровки. Зная высоту склона и угол, это значение можно найти из графика на Рис. 2.

соотношение

Рис. 2. Соотношение между L и h при небольших значениях угла склона.

 

Крутые усиленные склоны

Проектирование крутых усиленных склонов можно разбить на четыре стадии:

1. Расчет общего давления грунта.

2. Выбор укрепляющего материала.

3. Определение разрядки усиления.

4. Определение длину зоны анкеровки укрепления.

1. Расчет общего давления грунта

Значения вертикального давления грунта и возможной избыточной (временной) нагрузки, σν, используются позднее для расчета необходимой длины зоны анкеровки:

σν = q + γ · z

где

σν вертикальное давление грунта [кН/м2]

q временная нагрузка [кН/м2]

γ удельный вес заполняющего материала [кН/м3]

z вертикальное расстояние от вершины склона до нужной глубины [м]

укрепленный склон

Рис. 3. Укрепленный склон.

Значение общего бокового (горизонтального) давления грунта можно рассчитать в виде процентного отношения к общему вертикальному давлению грунта. Это процентное отношение называется коэффициентом бокового давления грунта, K:

формула

где

σh боковое (горизонтальное) давление грунта [кН/м2]

К коэффициент бокового давления грунта [-]. См. Рис. 17

φ угол внутреннего трения в заполняющем материале [°]

γ удельный вес заполняющего материала [кН/м3]

z вертикальное расстояние от вершины склона до нужной глубины [м]

Общее давление грунта.

Рис. 4. Общее давление грунта.

q временная нагрузка [кН/м2]

Р рабочая нагрузка на поверхности [кН]

х горизонтальное расстояние рабочей нагрузки от склона [м]

R горизонтальное расстояние от рабочей нагрузки (P) до нужного слоя [м].

2. Выбор укрепляющего материала

На основании расчетов выбирается усиливающий материал Fibertex и вычисляется долгосрочное расчетное значение предела прочности на разрыв продукта, Tlt:

формула

где

Tlt долгосрочный предел прочности на разрыв укрепляющего продукта [кН/м]

Коэффициент бокового давления грунта

Рис. 5. Коэффициент бокового давления грунта при различных значениях давления внутрипоровой воды (ru). [Jewel, 1990].

 

Tk краткосрочный предел прочности на разрыв продукта (см. спецификацию) [кН/м]

fc коэффициент уменьшения ползучести [-] (1,6 для укрепляющих материалов Fibertex)

ki коэффициент разрушения при укладке [-] (см. таблицу 6 для укрепляющих материалов Fibertex)

kd коэффициент химического разрушения [-] (1,1 для укрепляющих материалов Fibertex)

γm коэффициент частичного материала [-] (обычно для обеспечения безопасности материала принимается равным 1,4)

формула

Рекомендуемые для укрепляющих материалов

Таблица 1. Рекомендуемые для укрепляющих материалов Fibertex значения коэффициента разрушения при укладке.

 

3. Разрядка усиления

Разрядка усиления, Sv, при данной глубине, z, рассчитывается по следующей формуле:

формула

где

Sv разрядка укрепления [м]

Tlt долгосрочный предел прочности на разрыв укрепляющего продукта [кН/м]

σh,z боковое (горизонтальное) давление грунта на глубине z [кН/м2]

z вертикальное расстояние от вершины склона до нужной глубины [м]

Теоретически высота каждого укрепляющего слоя, называемая также разрядка, должна рассчитываться индивидуально, чтобы минимизировать расход продукта. Однако на практике такой метод является очень трудоемким/длительным, поэтому обычно расчет разрядки проводится через 4-5 интервалов по всему сооружению. Зная общую высоту готового склона, выбирают значение разрядки, соответствующее величине нагрузки на основание. Это значение разрядки сохраняется для данной высоты, пока не рассчитывается новое значение разрядки, соответствующее величине нагрузки на этой высоте, и т.д.

Разрядка укрепления

Рис. 6. Разрядка укрепления

 

Разрядка усиления не должна превышать 1м.

Если величина нагрузки на вершине очень мала, уравнение даст большее значение разрядки, которое следует уменьшить до 1 м. Расстояние от вершины, на котором значение разрядки 1 м является достаточным, можно рассчитать по следующей формуле:

формула

где

z вертикальное расстояние от вершины склона до нужной глубины [м]

h вертикальная высота склона [м]

Tlt долгосрочный предел прочности на разрыв укрепляющего продукта [кН/м]

σh,bottom боковое (горизонтальное) давление грунта на дне склона [кН/м2]

σh,Top боковое (горизонтальное) давление грунта на вершине склона [кН/м2]

4. Длина зоны анкеровки

Длина зоны анкеровки определяется одной из двух различных ситуаций. Длина, необходимая для внутренней устойчивости, и длина, необходимая для внешней устойчивости.

Большая из двух длин зоны анкеровки будет являться расчетной длиной зоны анкеровки.

Внутренняя устойчивость

формула

где

L общая длина зоны анкеровки [м]

LA длина зоны анкеровки перед плоскостью потенциального обрушения [м]

формула

Lε длина зоны анкеровки за плоскостью потенциального обрушения [м]

формула

ρ угол трения для расчета

формула

φ угол внутреннего трения в заполняющем материале [°]

γm коэффициент частичного материала [-] (обычно для обеспечения безопасности материала принимается равным 1,4)

β угол склона [°]

h вертикальная высота склона [м]

Sv разрядка укрепления [м]

σh,z боковое (горизонтальное) давление грунта на данной глубине (z) [кН/м2]

σν вертикальное давление грунта [кН/м2]

α коэффициент уменьшения трения [-] (может быть найден из таблицы 2)

Рекомендуемые значения коэффициента уменьшения

Таблица 2. Рекомендуемые значения коэффициента уменьшения трения для различных заполняющих материалов.

Внешняя устойчивость

Большее из двух значений длины зоны анкеровки, найденных из Рис. 7 для прямого сдвига и общей устойчивости, является минимальным значением длины зоны анкеровки для обеспечения внешней устойчивости.

Соотношение

Соотношение

Соотношение

Рис. 7. Соотношение между длиной зоны анкеровки и высотой склона для общей устойчивости и прямого сдвига при различных значениях давления внутрипоровой воды. [Jewel, 1990]

 

< вернуться к списку


Перейти на мобильную версию